電氣自動化控制設備可靠性研究

張乾

摘 要：伴隨著自動化技術的飛速發展，關于電器自動化控制設備的討論和研究一直引發熱議。雖然電氣自動化術語較為新興的學科，但是其在各個領域的電氣自動化運用一直發揮著重要的作用。電氣自動化控制設備可靠性表現為，在特定的環境和時間下，設備完成規定功能的能力。這不僅是衡量一個控制設備是否合格的重要指標之一，也關系著電氣自動化設備的安全性；一般設備完成規定功能的能力越高，也就說明該設備具有較強的可靠性。另外一方面，電氣自動化控制設備因其需要耗費較大的財力，所以需要長期運轉使用，而這樣就必然會受到外部環境因素的影響，造成其可靠性受到侵害。本文通過分析目前我國電氣自動化方面的現狀，并提出提高電氣自動化設備可靠性的主要對策，從而供相關工作者參考。

關鍵詞：電氣自動化；設備可靠性；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.164

0 引言

電氣自動化作為推動我國經濟發展的重要支柱，一直以來深受人們關注，而且它和我們生活息息相關，伴隨著它的快速發展和崛起，一些常規的工廠企業可以精簡人員，甚至實現全自動化操作，對企業利潤來講起到重要的優化產能結構的作用。而且電器自動化的智能型已經在機械控制中占有優勢地位，為促進我國經濟增長和發展具有獨具特色的優勢和地位。

電氣自動化是指電氣設備按照預設程序，實現在無人或者少人狀態下的自動運行。隨著目前新技術的不斷崛起，在我國很多領域都可以看到電氣自動化控制設備的身影，并且解決了生產生活中的大量難題。相對于一般電氣設備而言，電氣自動化控制設備的優點在于實現工作完全自動化操作，從而大大提高工作效率，降低生產成本。另外一方面，電氣自動化控制設備在運行過程中必須遵循一定的規則，只有這樣才能確保其正常運行，并且能夠長期穩定使用，而可靠性是其中必須解決地問題。

1 電氣自動化控制設備可靠性現狀及其重要性分析

國內學界對電氣自動化控制設備可靠性的研究主要是隨著這一控制設備的發展而出現的，大約于上個世紀70年代開始，并且頒布了相應的工作手冊和可靠性信息交換網，保證可靠性技術研究在正規化范圍內操作。電氣自動化控制設備可靠性技術研究得到了政府、企業和學界等多個領域的支持，并且獲得了較大的發展和推廣。自從改革開放以來伴隨科技的發展各項技術自動化水平都有所提高，電氣自動化也被全社會所應用。隨著近年來不斷發展電氣自動化的水平不斷提高，然而其控制設備在可靠性能上還有一定的問題，這個問題是制約電氣自動化發展的最大問題。因此如何使電氣自控設備的可靠性得到提高已經成為相關人士注視的重點問題。人們的生命及其財產的安全受到電氣控制設備影響，為了廣大人民群眾的生命和財產安全電氣自動化設備在使用時的穩定性必須得到提高。

1.1 促進產品質量得到提升

產品質量是企業獲得長效發展的關鍵，而確保電氣自動化控制設備正常運行，是實現產品質量得到進一步優化的重要前提條件。詳細來說，控制設備可靠性的作用主要表現為：第一，目前企業生產的大多數產品除了需要達到一定價值外，還需要滿足一些特殊的要求，特別是產品的可靠和安全，而人們總是希望獲取價格低、安全可靠性高的產品，那么則需要企業利用可靠性高的電氣自動化設備生產，滿足客戶的需求。因此可以看出，確保控制設備的可靠性就是實現產品一定質量的核心，也就是提升產品可靠性的重要辦法，這也是廣大生產廠家追求的目標。對于企業來說，降低成本、提高產品可靠性是其贏取市場的重要法寶，而提升電氣自動化可靠性自然成為其中關鍵的要素。

1.2 提升和優化產品市場占比

隨著人們生活水平的提高，廣大消費者不再單單追求價格低廉，而更多希望獲得產品質量高的產品，而電氣自動化設備可靠性在產品質量方面發揮著主導作用。另外一方面，自動化控制設備的復雜程度也在不斷提高，而且用戶對產品的要求也在不斷提升，并且通過產品的實際運用可以發現，只有可靠性高的優質產品才能贏得市場，才能適應控制設備行業的發展，所以企業為了獲得更大的市場份額，就必須從自身產品可靠性做起。

2 電氣自動化控制設備可靠性的現狀

目前我國電氣自動化控制設備可靠性受到多種因素的影響，本文認為可以分為外部和內部，詳細來說主要包括：

2.1 外部因素的影響

本文所討論的外部環境主要是指電氣自動化控制設備的工作環境，相比較一般行業，控制設備的工作環境相對來說比較惡劣和復雜，經常要面對很多不利因素的影響，這樣就會嚴重影響控制設備的可靠性，詳細來說主要的外部影響因素可以分為：

第一，氣候因素，因為外在氣候變化多端，經常會出現一些惡劣的氣候，比如惡劣的溫度、濕度、氣壓等，都會嚴重影響電氣自動化控制設備的運行，造成其性能受到破壞、零件損壞、結構混亂等，結果甚至會造成設備不能正常運行，影響正常的工作安排。

第二，機械作用力因素，因為電氣自動化控制設備在運行過程中會受到各種外在運載工具中機械作用力的影響，包括震蕩、沖擊等方面，這樣就會必然影響其控制設備的元器件和參數，造成其內部結構出現變形、斷裂等惡劣影響，進而影響設備金屬件的正常使用。

第三，電磁干擾因素，這一種影響因素最為隱蔽，但是會產生更為嚴重的影響。電氣自動化控制設備在運行過程中會彌漫著電磁波，造成其輸出噪聲增大，工作穩定性下降，設備無法安全運行。

除了以上各種影響因素之外，人員因素也是其中的重要影響因素，主要是因為電氣自動化控制設備復雜程度比較高，如果操作人員不具備熟練的操作技能，那么則必然會出現各種差錯，影響其正常運行；另外，如果沒有科學維護和保養控制設備，也會影響其可靠性，甚至會嚴重毀壞這一設備。

2.2 內部因素的影響

本文所討論的內部因素主要是指控制設備的元器件，主要是由于控制設備元器件生產廠家比較多，不免存在規模小、質量差、管理不完善等產品，而這些產品會流入市場，影響其可靠性。另外一方面，由于我國社會主義市場經濟體制正處于不斷完善的階段，存在各個廠家之間的惡性競爭，而很多廠家為了獲得價格優勢而選擇降低產品質量，直接影響其可靠性，繼而造成控制設備無法安全持久使用。

3 電氣自動化控制設備可靠性提升的主要途徑分析

通過以上分析我們能夠認識到目前影響電氣自動化控制設備可靠性的主要因素，而通過閱讀大量參考資料和自身的從業經驗，本文認為提升電氣自動化控制設備可靠性的主要策略包括：

3.1 可靠性的現場測試

現場測試就是控制設備處于運行過程中進行測試，并檢驗控制設備的可靠性，通過記錄數據、分析數據、編制指標等具體辦法，從而能夠估計其可靠性。現場測試的優點在于能夠比較真實反映控制設備的真正運行情況，成本相應比較少，對其正常工作不會產生太多不良影響，但是這一測試方法也存在一些缺陷，比如容易受到外部條件的影響，使用范圍比較小，在實際操作中很難進行控制等方面。

3.2 可靠性的保證試驗

保證試驗也可以稱之為烤機，就是在產品出廠前進行無故障試驗。烤機能夠對產品早期失效進行相應的測試，要求產品必須合格后才能出廠，保證后期使用的時間，這一測試方法比較適用于新產品，但是如果大批量生產，那么則只能應用于設備樣本測試。

3.3 可靠性的試驗室測試

試驗室測試主要是通過模擬工作環境的辦法，測試控制設備在實際運行中所受的外界影響。這一測試需要記錄時間、失效次數，然后進行數據統計，編制可靠性指標。試驗室測試優點在于操作性比較強、再現相對比較容易，但是也存在一些缺點，比如成本比較大、測試條件相對比較高等方面。

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