電氣自動化控制設備可靠性分析

周添榮

（廣東鷹視能效科技有限公司）

1 引言

通常來說，電氣自動化設備的可靠性是指其在特定的條件與環境中工作時能夠發揮的工作效果。可靠性好的設備會在環境相同的情況下有著更高的使用效果。現階段的科研技術水平正不斷提高，促使電氣自動化設備以及與之相關的產品也在不斷開發當中，且發展較為迅速。但要看到，電氣自動化設備在使用條件還有日常維護方面的系統理論以及重視情況都遠遠不足。

2 電氣自動化控制設備現狀

電氣自動化是設備在沒有人與少數人參與的情況下能夠根據制定的程序完成一系列的工作流程。近些年機械電子、微電子等技術發展迅猛，電氣自動化控制也正在被廣泛使用，電氣自動化的應用使得生產效率極大提高，也降低了運行成本，對電能質量來說也有了很好的保障。其中，電氣自動化工程控制系統現狀如圖1所示。另外還使人們的勞動條件得到改善，給人們的生產生活都來了便利。電氣自動化的發展關系到一個國家的電子發展的整體水平，對于人們最關注的電氣自動化設備的穩定性開展研究，是具有積極意義的。

圖1 電氣自動化工程控制系統現狀圖

在影響控制設備可靠性的因素當中，占有重要地位的就是電氣自動化設備所處工作環境。不同的氣候、電磁干擾、外力作用都會影響到設備的可靠性，例如在溫度較高的環境中，設備會出現運轉不良，甚至損壞不能正常工作；在運行過程中某些原件在運載造成的沖擊震動等影響下遭到損壞，有時還會出現構件斷裂的現象。對于絕大多數設備來說，電磁干擾也是影響設備穩定性的重要因素，設備在收到電磁干擾之后工作不能維持穩定，當電磁干擾過大時就會威脅安全性。所以現階段的電氣自動化設備并不是設備的真正意義上的自動化，必須要有工作人員作好管理工作，這就要求管理人員要熟練掌握設備的工作原理，防止在工作中出現失誤使得設備遭受損壞。要健全設備的日常維護工作，這也直接關系到設備的可靠性程度。

對于設備元件來說，良好的質量可以保證設備的可靠性。由于電氣設備中元器件較多，而且元器件往往是由許多生產廠家生產，因此元器件在質量上存在差異。特別是現在元器件市場存在的惡意競爭，使得企業在訂購元器件時只追求價格低而較少關注元件的質量，導致最后生產的電氣設備在整體的可靠性上得不到保證，還會讓其使用壽命減少。總的來說按照現在的電氣自動化設備的現狀來看，發展并不是很樂觀，存在這樣那樣的問題，這些問題如果不得到解決，將大大影響電氣自動化控制設備的發展。

3 電氣自動化控制設備的可靠性測試方法

3.1 試驗室測試法

利用實驗室模擬電氣自動化設備的工作環境與條件，整理實驗數據計算得到電氣自動化設備的可靠性指標，這與現場測試有很大的不同，試驗室測試不單單拘泥于一種工作環境，它可以模擬多種工作環境來對電氣自動化控制設備可靠性進行測試，測出的結果較為精確。但要注意試驗室測試法畢竟是模擬的環境，與電氣自動化設備的實際工作環境相比還是有一定差距的，使得試驗結果和計算產生的數據與實際相比存在一定誤差，從另外一方面來說，試驗室測試法對于試驗投入是較大的，在過程中也要用到大量電氣自動化控制設備，這就要求在試驗室測試之前要對試驗成本還有電氣自動化設備的總產量等問題作好掌握。通常來說，對于較大規模的電氣自動化控制設備的可靠檢測可以采用試驗室測試法。圖2所示為某電氣自動化試驗室。

圖2 某電氣自動化試驗室

3.2 現場測試法

所謂現場測試法指的是設備在現場做可靠性檢測，然后利用數理統計對檢測結果分析計算進而得出電氣自動化控制設備的可靠性指標。與試驗室測試法相比，現場測試法有一個顯著優點就是無需太多測試設備，另外現場測試法是直接對電氣自動化控制設備的實際應用來做測試，這就讓測試出的數據更貼近設備自身的真實情況。除此之外，被檢測的電氣自動化控制設備在性能上不會受到影響，因此測試結束后只要可靠性指標通過了應用標準即可出廠。

3.3 保證測試法

保證測試法簡單來說就是在電氣自動化控制設備還未出廠時對其做檢測試驗。由于現在大多數的電氣自動化設備是由眾多的零部件組成的，這就讓電氣自動化控制設備在穩定性上具有隨機性。對還沒有出廠的電氣自動化控制設備做保證測試，可以排查出導致電氣自動化控制設備早期故障的原因，并根據原因對電氣自動化設備及時修復，這樣就保證了在生產階段就減少了設備的失效率，只有把電氣自動化控制設備的失效率控制在標準以內，設備才能出廠。保證測試法的優點在于對于清除電氣自動化控制設備中的隨機故障有很好的效果，但是這種方法測試的周期較長，因此在大型的電氣自動化控制設備中使用的較少，但在小型電控設備的可靠性測試中卻得到廣泛應用，特別是在可靠性要求較高的或者組成較為復雜的電氣設備的檢測。

4 提高電氣自動化控制設備可靠性的方法

4.1 提高設計的可靠性

要保證設備的整體可靠性，就要在設計階段保證好設立方案的合理科學性。在設計時要分析好控制設備的特性，掌握產品的相關參數，對產品的功能以及工作條件做好研究。對于產品的結構種類要按照使用空間來確定，產品的體積關系到產品種類以及生產規模。不同形式的產品以及種類會給產品的經濟性能帶來不用影響，這些都要在設計工作當中有所體現，任何一個細節的疏忽都會給設備的整體可靠性造成不良影響。另外，設計工作要注意生產成本，對于方案的設計既然滿足器件達到技術指標，又要控制好其生產產品的費用，把設備的制造成本控制在一定范圍內。科學合理的選擇材料與部件，不僅僅只是為了控制生產成本，這么做對于產品的實際應用效果以及后期維修都具有積極地作用，全面保證了設備的可靠性。

4.2 電子元器件的選擇

對于元器件的選擇不僅要按照工作環境，還要根據性能以及質量等級要求等條件。通常要先選擇較為標準的組件，以便在設備出現故障時可以盡快更換。溫度對電子設備的影響較大，要注意選擇散熱性好的電子元件，特別大功率的電子元件，更要注意散熱性能，若電子設備散熱性差，將會使整個設備的可靠性降低。與此同時濕度也是影響電子設備可靠性的關鍵因素，尤其在濕度較高、溫度較低的情況下，機器元件在飽和空氣濕度的環境中會發生凝露現象，這將使電子元件的性能大大損失。只有選擇質量優異的電子元器件，才能保證電氣自動化控制設備的可靠性。

4.3 從零部件入手提高可靠性

對于電氣自動化設備而言，盡管在規模以及工能上差異較大，但是結構的根本都是由不同的電子元器件構成的，要保證設備整體可靠，首先就是要在零部件上加強可靠性控制。加強購置元器件的檢查程序，程序要嚴格按照有關的生產標準制定，對每個零部件的質量負責。另外，在選擇零部件生產廠家時要經過比選，當前生產有關產品的廠家不在少數，要在其中選擇生產質量高、信用好、價格合理的生產廠家。

5 結束語

綜上所述，就現階段的電氣自動化設備的可靠性來說，還是有較多不足。提升電氣自動化技術的整體水平對于促進經濟建設的發展具有重要的意義。電氣自動化技術的發展不單單是對其自身的發展，對于其他相關聯的產業發展也是有積極意義的。

[1]李超兵.電氣自動化控制設備的可靠性分析[J].科技與企業，2014（05）：34～35.

[2]李 平.關于電氣自動化設備可靠性測試方法的探討[J].建筑與預算，2010（05）：267.

[3]梁 旭.電氣自動化控制設備可靠性問題的簡要分析[J].科技創業家，2012（03）：98.