電氣自動化控制設備可靠性問題研究

劉凱

摘 要：人們的生產生活越來越多的融入了電氣自動化理念，自動化程度越高，控制方式越復雜，對設備的可靠性考驗越嚴格。電氣設備的可靠性研究不僅關系到電氣設備檢測的方法設定，還關系到電氣產品的質量和口碑。正是有高可靠性的保障，才避免了工業生產中故障的發生，保障自動化設備為生產生活更有效的服務。因此，研究提高電氣自動化控制設備可靠性的方法和措施有重要意義。

關鍵詞： 電氣自動化； 設備； 可靠性

1 前言

隨著我國不斷進步的科學技術，電氣自動化也正式步入自主研發的新時代，隨著日益提高的電氣自動化水平，也使得信息技術與自動化能夠完美結合在一起，在很大程度上提高并且發展了我國工業領域的自動化水平。提高電氣傳動及自動控制設備的可靠性一直是十分重要的問題。

2 電氣設備可靠性的定義概述

隨著最近幾年智能化、模塊化以及系統化的發展趨勢已經在電氣設備當中體現，新型的電氣設備的開發速度也在逐漸加快；而面臨的環境也更加的惡劣，對于服務的系統來說，也越來越昂貴與重要。而一切的發展都使得研究電氣開關的可靠性勢在必行。在國際范圍中，適用于一個系統的通用可靠性，也適合于一個單元。但是考慮到隨機出現的故障，因此，常用“概率”這個數學方法來表示可靠性。

3 電氣自動化控制設備中可靠性的影響因素

3.1 氣候和機械條件的影響

氣候條件的影響主要涉及溫度、濕度、氣壓，以及大氣污染等方面，這些方面不僅使電氣自動化控制設備的性能下降和溫度升高，而且導致控制設備在運行的過程中遲鈍，甚至結構被破壞，從而影響整個控制設備的正常工作。機械條件影響主要是控制設備在不同的運載工具所受到的各種振動和沖擊，以及離心加速等作用下，不但使元器件出現損壞、失效的狀況，而且結構元器件出現斷裂和變形等狀況。

3.2 電磁波干擾和不合理操作的影響

由于電氣自動化控制設備在運行的時候，周圍充滿著電磁波的干擾，因此，電磁波長干擾設備內、外部的運作狀況，導致設備出現較大噪音，同時使設備運轉不穩定，甚至會嚴重影響設備的正常安全運行。而工作人員不合理的操作也是直接影響控制設備可靠性的重要因素。例如：工作人員在不了解電氣自動化控制設備原理的前提下對設備進行操作，不僅無法熟練進行操作，而且無法定期對設備進行有效的維護和保養，使整個設備使用的可靠性被降低。

3.3 設備元器件質量低，管理體系不完善的影響

目前，市場上生產電氣自動化控制設備元器件的廠家眾多，元器件質量參差不齊。一些小企業為了獲取市場競爭力，以及更高的利益，降低企業生產成本和產品價格，促使不考慮元件質量問題就進行采購，對元器件質量管理不嚴格，從而導致零件檢查出現漏洞，控制設備的可靠性降低，嚴重影響設備的使用壽命。

4 電氣自動化控制設備中可靠性的測試方式

4.1 實驗室檢測方式

（1）在控制設備設計階段，研究產品與零部件技術條件，分析產品設計參數，研討和保證產品性能和使用條件，正確制定設計方案；其次，根據產量設定產品結構形式和產品類型。因為產量的大小決定著生產批量的規模，生產批量不同，其生產方式類型也不同，因而其生產經濟型也不同；同時，運用價值工程觀念，在保證產品性能的條件下，按最經濟的生產方法設計零部件；在滿足產品技術要求的條件下，選用最經濟合理的原材料和元器件，以求降低產品的生產成本；全面構思，周密設計產品的結構，使產品具有良好的操作維修性能和使用性能，以降低設備的維修費用和使用費用。（2）從生產角度來說，設備中的零部件、元器件，其品種和規格應盡可能少，盡量使用由專業廠家生產的通用零部件或產品。立足于使用國產材料和來源多、價格低的材料；設備的加工精度要與技術條件要求相適應，不允許無根據地追求高精度。在滿足產品性能指標的前提下，其精度等級應盡可能低，裝配也應簡易化，盡量不搞選配和修配，力求減少裝配工人的體力消耗，便于自動流水生產。

4.2 保證試驗測試方式

對產品進行無故障工作的試驗，通過檢查降低產品失效后被投入市場。由于故障發生的現象主要是隨機和突發性的，因此，設備失效率會隨著時間的變化而改變，形成多樣或復雜性的特征。這種檢測方式屬于可靠性的試驗。保證試驗測試方式需要經過長時間對產品進行說明，因此，適應在設備樣本量小、電路復雜、可靠性要求高的電氣自動化控制設備中采用。

4.3 現場測試方式

對實際現場設備進行可靠性測試和記錄其結果，獲取可靠性指標。這種檢測方式不僅具有真實性、容易實現，而且能夠真實反映可靠性指標，操作性較強，其具體的檢測形式有：停機和在線，以及脫機三種。

5 電氣自動化控制設備中提高可靠性采取的措施

首先，在電氣自動化控制設備設計初期，要對產品各方面條件和參數進行分析，確定其性能與使用條件，制定合理的方案。由于產量的不同決定著生產批量規模和生產方式類型，因此，根據實際產量確定產品的結構形式與類型。同時還要在確保產品性能和技術水平需求的基礎上，用最合理經濟的生產方式和材料，以精密設計，在降低設備維修和使用成本的同時，使產品具有較好的操作和維修，以及使用性能。

其次，在生產的過程中，電氣自動化控制設備中所使用的各零部件，以及元器件的品種、規格盡量要少，并且最好使用專業廠家所生產的產品。在確保產品性能和精度的時候，盡量避免選配和修配，以及人工裝配，以便電氣自動化控制設備自動流水生產。同時根據設備電路的性能和元器件的技術等要求，結合工作環境優化選擇合適的高可靠性和高質量、高穩定性的元器件，并進行質量的認定和各類同元件的比較擇優選擇。

6 結語

我國的電氣自動化的發展相比發達國家還存在一定的差距。因此，我國需要著力提升電氣化在使用過程中的利用率，從而促進我國工業自動化的全面、健康、有序的發展下去，逐步的縮小我國與發達國家之間的差距。逐步的實現電氣自動化控制設備的規范化、規模化生產，對于電氣自動化控制設備的可靠性研究還需要更多的設計人員、專家的共同努力，才能夠鋪平電氣自動化控制設備可靠性的這一條道路。本文談了談自己的觀點，望同行參考與借鑒。

參考文獻：

[1] 劉永強.淺談我國電氣自動化的現狀及發展前景[J].黑龍江科技信息，2011.

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