電氣自動化控制設備可靠性分析

程鵬

摘要：隨著現代科學技術的迅猛發展，再加上現代機械電子技術和微電子技術的推動，電氣自動化控制設備被廣泛地應用于不同行業和不同領域的生產單位，大大提高了生產的效率，給人們的生產和生活帶來了極大的便利條件。電氣自動化控制設備指的是利用機械設備對于產品的生產按照已經計劃或程序進行監控和控制的設備。基于此，主要對電氣工程設自動化設備可靠性重要作用進行詳細分析，并對設備可靠性控制對策進行仔細研究。

關鍵詞：電氣自動化、控制設備、可靠性

近年來，我國工業發展取得了矚目的成果，與此同時，社會經濟也呈逐年上漲的趨勢，電氣自動化技術在工業生產領域中的運用，對提升人們的生活水平以及生產質量有著極其重要的作用，新世紀以來，隨著信息技術的快速發展，使得電氣自動化設備的質量以及穩定性明顯提高，在不斷提升企業生產效率的同時，也使得人們的生活水平得到保障。

一：電氣自動化控制設備概念

電氣自動化技術在我們當今社會已經有了廣泛的應用，它的出現和發展，大大的減少了人力成本的投入，帶來了出了巨大的經濟效益。但是，電氣自動化技術的實現也需要一些東西作為支撐，這些支撐就是我們本文當中所要討論的電氣自動化控制設備。電氣控制設備一般稱為電氣設備二次控制回路，電氣自動化控制設備并不是單獨的一個元器件，而是很多個元件的集合。這種集合并不是將一些電氣元件簡單的相加，而是將他們有規律的集合起來，從而形成一個有規律的整體，產生一加一大于二效益。而我們的電氣自動化控制設備，就是在這個基礎上采取智能化的手段，自動的對電器設備進行控制。字面上雖然僅僅多了兩個字，但是這里面蘊含的進步確實及其巨大的。有了自動化的技術，我們就可以減少人力資本的投入，從而節省大量的生產資源。并且，通過自動化的手段進行電氣設備的控制，我們的設備控制的效率也會又進一步的提高。

二：電氣自動化控制設備探究的重要意義

1.有助于提高產品的質量，促進企業核心競爭力

產品的質量是一個企業賴以生存的命脈和企業樹立品牌的前提，只有通過提高產品的質量才能使得企業獲得良好的經濟效益，從而得以生存和長遠的發展。而依靠人工來完成產品的生產總會出現各種誤差和錯誤，不利于產品質量的提升，不利于機械化大生產的進行。如果將電氣自動化機械設備運用于產品生產中，就可以實現機械的自動化監測和控制，可以將誤差控制在非常小的范圍內，提高了產品的質量。產品質量提高了，從而可以讓企業在激烈的國內外競爭中脫穎而出，有助于企業核心競爭力的提高。

2.提升設備可靠性

隨著我國社會經濟快速發展及市場社會經濟體制不斷改革，好的產品不僅僅需要具備較好的性能，還要具備較強的可靠性，這是市場衡量企業競爭力的重要標準。電氣自動化設備所具備的可靠性越來越高，在實際運行中出現故障概率也越來越低，這樣才能在市場競爭不斷加強情況下獲得發展。我國電氣自動化控制技術得有效發展使得設備內部結構復雜程度越來越高，功能也逐漸完善化，繼而對控制設備可靠性要求逐漸提升，只有可靠性較高的產品才能占據更多的市場份額。

三：電氣自動化控制設備可靠性的影響因素

1.設備硬件因素

電氣自動化控制設備在工業生產應用中，如果設備硬件本身有質量問題，必然會極大的影響其在使用過程中的可靠性，就目前電氣自動化控制設備在實際應用中的現狀來看，大多數設備出現故障或是不穩定情況時，其主要原因便是，設備硬件出現質量問題，電氣自動化設備內部結構較為復雜，通常由許多零部件組成，且每一個零件都有著其相應的作用，假設任何一個零件出現性能以及質量問題，都會對電氣自動化控制設備的正常運行造成一定的影響。當前，由于大多數的企業技術水平有限，因此，當前我國電氣自動化控制設備涉及到的相關零件基本上是由不同廠家進行生產提供的，再結合使用方的相關要求，對設備進行組裝，由于不同廠家之間的技術水平不同，使得所提供的零件質量也會有所不同，經常會出現，部分企業在應用過程中會考慮成本原因，往往會選擇質量不達標的零部件，極大的影響了電氣自動化控制設備的可靠性。

2.電氣自動化控制設備的工作環境

由于電氣自動化控制設備具有良好的控制特性，所為了提高工作過程的整體效率和質量，許多不同領域的企業公司都會引進電氣自動化控制設備來進行使用。這也就證實了電氣自動化控制設備工作環境的多樣性與不確定性。許多環境因素都會影響電氣自動化控制設備的工作效果。例如：如果將設備長期的置于露天室外使用，定會受到氣候變化的影響，像是雨雪天氣就會使設備處于濕度較高的條件中，很容易造成設備腐蝕，影響設備的正常工作。同時電氣自動化控制設備還容易受電磁干擾影響，過多的電磁與噪聲干擾會造成設備內部零件不自主的摩擦，使設備內部造成損傷，使電氣自動化控制設備無法正常工作。

3.電氣自動化控制設備應用故障頻發

電氣自動化控制設備比較常見的故障主要是設備元器件的故障，從而導致控制設備整體的運作出現問題。電氣自動化控制設備出現故障的情況主要包括兩種：一是系統性的設備故障，二是隨機性的設備故障。系統性的設備故障是電氣自動化控制設備中最常見的故障現象，主要是由于在生產過程中超過了預先的計劃條件和限度，使得機械在工作過程中發生了設備故障。隨機性的設備故障主要指的是在同樣的工作條件和工作環境下，隨機發生的“軟故障”，這類故障雖然不經常發生，但是也會給自動化的生產帶來不便，影響生產企業的正常運轉。我們要控制電氣自動化控制設備不出現這兩種故障，就要在設備保養和養護中下功夫，加強對于設備元器件的管理。

4.零部件質量因素

在各電氣自動化控制設備中，零部件的數量一般都比較多，而這些零部件的制作廠商通常也不一樣。在這種情況下，各廠商在自身生產工藝等各方面都存在一定的差異，這就使得各個零部件很難完美的契合在一起，同時，也容易發生零部件自身質量參差不齊的情況。而當前我國投入使用的各電氣自動化控制設備往往都要求具有較高的精密度，這些零部件的自身質量問題則會導致設備自身的可靠性降低，同時也拉低了整個設備的質量水平。

5.對設備的檢查不夠重視

電氣自動化設備在自動化控制過程中起到重要作用，必須重視設備的檢查工作，一旦電氣自動化設備出現故障嚴重會造成工廠停工等現象，會造成一定的經濟損失。電氣自動化設備出現故障是一種正常現象，必須對設備定期檢查，對一些陳舊設備，需要有專人負責，重點兼顧，保障電氣自動化控制設備安全、穩定能正常工作運行，保障電氣自動化控制過程順利完成。

四：電氣自動化控制設備可靠性檢測技術

1.實驗室測試法

實驗室測試是指在實驗室中測試電氣自動控制設備。在實驗的具體過程中，實驗者可以模擬設備的運行狀態。通過調整環境參數，我們可以模擬不同環境中設備的運行。通過計算和分析實驗數據可以確定設備的可靠性。與現場測試方法相比，實驗室測試方法的優點是能夠模擬設備的各種工作環境。通過實驗，可以獲得多組數據，并且可以顯示設備在各種工作條件下的性能。分析結果更全面。但在實驗室實驗過程中，模擬環境條件與實際情況之間仍存在一定差異，實驗結果與實際情況存在誤差。

2.現場測試法

現場測試法是電氣自動化設備常用的可靠性檢測技術，在現場測試法的應用中，不需要干預電氣自動化控制設備的運行情況，同時也不會對機械設備自身條件造成不良影響，通過對設備運行數據進行測試，并對測試結果進行計算和比較分析，即可確定設備的可靠性。通過電氣自動化設備運行查看運行參數，體現電氣自動化設備各個元器件的性能。現場測試所得數據的精確度和可靠性比較高，分析結果可以直接說明設備的運行狀態。另外，在現場測試法的應用中，所應用的測試設備比較少，測試方式便捷，有利于節約試驗成本。但現場測試法基本也是設備檢測法，對一些簡單的故障能檢測出來，但對一些復雜的故障，利用現場測試法不能完成相應的任務。

五：提高電氣自動化控制設備可靠性的有效措施

1.選擇合適的電子元器件

電氣自動化控制設備通常是有許多零件共同組成的，為了盡可能提升自動化控制設備的安全穩定性，就應當保障電子元器件的質量以及性能，在選擇相應的電子元器件時，應當對電氣自動化控制設備整體參數進行綜合考慮，結合使用環境進行合理選擇。此外，部分企業會認為在選擇電子元器件時，其質量以及性能越高，自動化控制設備質量與性能也會相應提高，便盲目選擇，但是沒有考慮到其在使用過程中的相互影響。因此，在采購是應當嚴格按照相關要求進行采購，保障電子元器件能夠充分發揮其作用，不斷提升自動化控制設備各方面性能。如，在對機械手手部結構所需零件進行選擇時，應當結合裝配零件的外形結構、尺寸以及材料進行選擇，還應當結合實際用途，電磁盤通常用于有溝槽或穿孔的工件，因磁盤上有剩磁，會吸附鐵質碎屑，造成劃傷工件的可能，但是結構簡單，使用壽命較長，能夠快速吸附工件;氣吸式吸盤適用于平整光滑的材料，單位面積吸力有限，在使用過程中，要求吸附邊緣以及工件表面不能夠有碎屑堆積，結構復雜，使用壽命有限，在選擇相關電子元器件的時候，就必須結合實際情況，綜合考量。

2.加大對于電氣自動化控制設備可靠性試驗

當前對于電氣自動化控制設備的可靠性試驗主要包括以下幾種：首先實驗室測試，通過在實驗室內真實地模擬控制設備工作的環境和工作條件，改變試驗相關的數據，從而得出電氣自動化控制設備的可靠性分析。這種實驗的方法可以多次進行從而得出比較準確的數據，但是實驗所投入的資金較多。第二是現場實驗法，就是通過在電氣自動化控制設備工作現場進行觀摩和研究，從而記錄檢測數據，分析測試結果的過程，這種方法比較簡便易行，更適合大規模的推廣。第三、保證測試，這是控制設備在出廠之前進行的測試，以保障出廠后的設備能夠正常使用，這種保證測試大大降低了控制設備在后期工作中出現故障的頻率，比較適合在小規模的控制設備的生產中運用。總之運用不同的控制設備的可靠性的測試，綜合考慮環境、生產規模、周期、成本等因素，正確選擇測試的環境、實驗的場地和測試的種類，加強對于電氣自動化控制設備可靠性的研究。

3.構建與維護電氣自動化控制系統成本

目前來看，電氣自動化控制系統的搭建和維護需要耗費大量的資金。而這類系統的搭建和維護消耗的成本多少，也是評價此類設備可靠性的一個關鍵因素、目前來看，資金主要耗費在系統搭建的材料、人員的雇傭、設備后期的維護等方面。系統搭建的材料是一項重大的開銷。可以說，在目前，材料的開銷是電氣化控制設備造價昂貴的一個重要原因，也是衡量一個設備可靠性的重要因素。人員的雇用數量也十分關鍵。如果一個設備工作效率很高，但是需要雇傭很多的人來對這些設備進行操作和維護，那么這個設備的可靠性自然不能算高。這個問題主要分為兩個方面，一方面是設備搭建，另一個方面是設備的維護。設備的搭建是一項十分復雜的工作，需要大量的高質量元器件以及高素質的專業人才。元器件的價格，往往會隨著品質的上升呈現變化。也就是說，要想構建出高質量的設備，元器件的價格將會很高。并且，能夠使用這些元器件完成相關任務的專業人才，也需要有著十分高的專業技術水平。這就導致了此類工作的成本會十分高昂。但是，成本的該地，恰恰是衡量電器自動化控制系統可靠性的重要標準。一般來講，成本越高，設備的水平就越高，可靠性就越強。最后，設備的后期維護難度也與設備的可靠性息息相關，如果擁有自動維護的功能，大大節約我們的生產成本，從而提高此類設備的可靠性。相反，如果設備的后期檢查和維護難度很高，就有可能會造成設備只能在短期之內運行狀態良好，沒有辦法長期使用，也就相應的沒有很高的可靠性。并且，維護此類設備到底需要多少個工作人員參與，需要什么層次的工作人員彩玉才可以順利的解決，也是檢驗可靠性強弱的一個關鍵指標。

4.提升設計可靠性

電氣設備穩定性與設計工作息息相關，若電氣設備設計方案具備較強的合理性及科學性，并且設計性能與設備實際投入使用基本要求能夠保證一致，這樣設備就能進行高速運行。從設備實際使用問題分析，設備在施工使用中需重視環境對其產生的影響，避免設備在實際運行中因一些不可控因素影響設備運行，如振動及機械力等相關因素需要充分融入設計方案之中，將設計方案進行調整，減少實際運行中因為客觀因素所造成的損傷，延長設備使用時間，同時將設備維修周期加長。除此之外，還需要對設備元件原材料質量進行全面考慮，設計工作不僅僅需要考慮成本，還需要考慮質量，同時還需要優化成本;相關工作人員還需要對設備超負荷運轉能力進行分析，從根源上提升設備實際運行可靠性。

5.強化設備的運行管理

雖然說電氣自動化設備已經能夠初步實現自動化運作，但是在整體運行過程中仍然需要一些人力操作和人員監管。在這種情況下，為了保證設備具有較強的可靠性，就應該加強對設備運行的監管，同時，還要切實提高操作人員的技術水平和專業能力。一方面，相關企業應該立足于不同設備構建差異化的管理制度體系，促使監管人員依照相關規范制度來完成對于設備的監管工作，保證每一個設備都能夠在平時以一種正常的狀態來參與到各項工作活動中。對于有條件的企業和單位，還可以考慮建立設備運行的在線監測體系，在設備出現問題的時候，第一時間明確各類設備的情況，并做好及時的維護工作，提高設備的可靠性。另一方面，企業還應該能夠切實加強對內部人員的培訓活動，保證操作人員對電氣自動化設備有深入全面地了解，正確并熟練操作設備。特別是在出現新設備的時候，企業也應該盡快安排培訓事宜，保證新設備能夠在具體應用中具有較強的可靠性與穩定性。

6.保證合理的工作環境

工作環境對電氣自動化控制設備的正常工作影響很大，尤其是自然環境。所以為了提高電氣自動化控制設備工作的可靠性，我們就必須從他的工作環境上下手，盡量保證一個合理的工作環境。對此，為了保護電氣自動化控制設備在工作過程中盡量不受到自然環境的影響，我們就應該加大對電氣自動化控制設備的外部防護。針對不同的天氣環境，進行不同的防護措施。例如，在遇到雨雪天氣時，為了防止濕度過高對設備造成腐蝕化影響，就應該增強設備外部的密封性。在遇到高溫天氣時，會導致設備內部信號不穩定，溫度過高甚至會造成設備燒毀的情況。所以為了有效的減少高溫天氣對設備造成的影響，我們必須做好對設備的散熱措施，通常使用散熱膏對設備進行有效的散熱，以保證設備在高溫條件的正常使用。

結束語：

自動化技術一直都是提高生產效率的一個關鍵，而要想應用和這種技術，相關的控制設備是必要的。電氣自動化控制設備在我國工業化進程當中占有著重要的地位。在這個過程中，相關人員還應該充分考量整體設備設計的科學性與合理性，并做好后續設備在實際運行過程中的相關管理確保其運作成效。通過這樣，電氣自動化控制設備的可靠性就能夠得到較好的控制，促使設備在后續發展中能夠更好地發揮相應的作用。

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