電氣自動化控制設備可靠性分析與測試研究

許楷濤

摘要：電氣自動化就是一種事先設計好了相關程序，保證有關系統(tǒng)和設備能在需要的時候進入自動化運行狀態(tài)。隨著科學技術的不斷進步，各行各業(yè)已經(jīng)廣泛的應用了電氣自動化技術。但隨著電氣自動化技術應用范圍越來越廣，人們對這種設備的可靠性提出了更高的要求，因此就當前發(fā)展形勢而言，加大對電器自動化控制設備可靠性測試的研究非常有必要。

關鍵詞：電氣自動化;可靠性;測試分析

中圖分類號：TM76

文獻標識碼：A

引言

電氣自動化控制設備已經(jīng)在過去的幾十年應用和改良中形成了固定的運行模式，但隨著近年科技的不斷變化和需求的膨脹，工業(yè)領域?qū)τ陔姎庾詣踊囊笤絹碓娇量?，電氣自動化設備是一種能夠減少企業(yè)財力人力支出，提升工業(yè)效率，提高產(chǎn)能的重要技術支撐，掌握電氣自動化設備的工作原理，加強設備的管理和控制對保證設備可靠性具有極高的現(xiàn)實意義。

1可靠性檢測的主要方法

1.1實驗室測試法

設備運行現(xiàn)場的使用條件可借助實驗室進行模擬，因此需要能夠有效控制和規(guī)定的工作與環(huán)境條件，使實驗能夠在與現(xiàn)場面臨的相同環(huán)境中進行設備測試，利用數(shù)理統(tǒng)計將累計的失效數(shù)和時間等數(shù)據(jù)資料獲取可靠性指標。這種技術在實驗室中模擬現(xiàn)場環(huán)境對設備可靠性進行測試的實驗，其實驗條件較容易控制且得到的實驗結(jié)果能夠分析和再現(xiàn)，能夠得到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)資料。但由于受到實驗室條件的限制與真實情景完全相符的數(shù)據(jù)獲取難度很大，再加上較為昂貴的實驗費用和數(shù)量較多的實驗用品，因此應對實驗中使用的產(chǎn)品成本和生產(chǎn)批量因素進行全面考慮，而這種實驗對大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品較為適用。

1.2現(xiàn)場測試法

現(xiàn)場測試法是指通過數(shù)學方法對數(shù)據(jù)進行分析在現(xiàn)場對設備進行可靠性研究的方法，該方法強調(diào)測試必須要在現(xiàn)場進行，得到的數(shù)據(jù)與控制設備相符，同時測試排除了其他檢測設備的干擾，測試的結(jié)果都是在設備運行過程中產(chǎn)生，得出的數(shù)據(jù)具有時效性和真實性。這種測試方法能夠有效地控制檢測成本，且不會影響設備的作業(yè)時間和運行規(guī)律，如果設備通過測試，就可以立馬投入生產(chǎn)，節(jié)約了時間和費用。該測試方法對測試手段和方法的專業(yè)性要求較高，在現(xiàn)場進行測試中測試設備的安裝和連接難度較大，需要有經(jīng)驗豐富和技術高超的人員在場指導進行。在選擇現(xiàn)場測試法時要注意將在線測試、停機測試和脫機測試相結(jié)合，根據(jù)設備故障的不同情況啟用相適應的方法。

1.3保證試驗法

所謂保證試驗法就是說在設備運輸出廠前，為了確保設備功能正常，各項性能指標達標，對其進行故障排檢。通常電氣自動化控制設備組成零件復雜，發(fā)生故障的幾率非常大。根據(jù)相關調(diào)查統(tǒng)計顯示，保證試驗法呈現(xiàn)的是一種指函數(shù)的變化趨勢，對相關機械設備進行保證試驗法檢測是一種能夠有效預防發(fā)生故障的重要手段。同時，越早對產(chǎn)品進行損壞檢測，能夠有效提高故障設備的修復率，從而降低產(chǎn)品的失效率。此外，由于保證實驗并不是一種規(guī)模較大的工作方式，主要是用于少量大設備批量生產(chǎn)的檢測，或是用于對設備準確性要求較高，同時設備系統(tǒng)較為復雜的電氣自動化控制裝備，因此需要較長的檢測過程。

2提高電氣自動化控制設備的可靠性對策

2.1做好氣候防護的工作

氣候環(huán)境的變化會對電氣自動化設備產(chǎn)生一定的負面的影響。氣溫過高，會導致機器失靈，機器內(nèi)部結(jié)構受到損壞。氣溫過低，機器長期處于潮濕陰暗的環(huán)境電氣自動化控制設備的內(nèi)部結(jié)構會受到侵蝕，絕緣體保護層會受到損害。機器工作的穩(wěn)定性、安全性會受到影響。所以，應該加強環(huán)境對電氣自動化控制設備產(chǎn)生影響的重視，把負面影響降到最低，對電氣自動化設備進行隔離保護工作，引用先進的技術、科學的手段進行設備的防護工作。

2.2選用電子元器件的準則

元器件的選擇應根據(jù)相關質(zhì)量等級要求和工作環(huán)境的技術性能及條件進行，同時準備好充足的替代品。秉持嚴格態(tài)度對生產(chǎn)使用的電子元器件進行篩選并對標準元器件進行優(yōu)先選用。使用重要的元器件之前應當獲得生產(chǎn)方的保證認證，選擇優(yōu)質(zhì)的制造廠商及產(chǎn)品規(guī)格、型號等。將使用元器件的各種數(shù)據(jù)詳細記錄方便后續(xù)生產(chǎn)工作的順利進行，由于電子設備可靠性會受到溫度的嚴重影響因此應做好設備的散熱防護工作。同時電子設備會受到潮濕的影響，尤其是機器內(nèi)印刷電路板和元器件會在低溫高濕的情況下出現(xiàn)凝露，降低電氣性能并導致故障發(fā)生。潮濕空氣侵蝕電子設備會導致材料內(nèi)部滲透水分從而增加絕緣材料表面的電導率，造成零部件電器出現(xiàn)漏電、短路等情況。潮氣還能導致覆蓋層起泡乃至脫落從而失去保護，因此往往需要使用密封、灌封等方式進行防護。

2.3合理應用前饋控制系統(tǒng)

為了有效避免電氣自動化控制設備在使用過程中受到過多因素的干擾，有必要通過合理利用前饋控制系統(tǒng)來增加可靠性。前饋控制系統(tǒng)是一種根據(jù)擾動變化大小來執(zhí)行控制操作的系統(tǒng)，通常情況下前饋控制被分為兩種，一種是單一的前饋控制，另一種是結(jié)合了前饋和反饋的模式。根據(jù)干擾補償形式特點的不同又被分類動態(tài)前饋控制和靜態(tài)前饋控制。當出現(xiàn)干擾幅值大且頻繁的時候，可應用前饋控制，或者受到劇烈的被控變量影響，無法通過單一的反饋控制達到運行要求時，也可應用前饋控制;可測但不可控的變量才是主要干擾因素，控制對象的通道滯后越大，反饋控制越容易出現(xiàn)不及時的問題，由此導致的控制質(zhì)量低下可通過結(jié)合了前饋和反饋的控制系統(tǒng)來保證控制質(zhì)量。

結(jié)束語

綜上所述，高的電氣自動化控制設備可靠性一方面能夠減少企業(yè)成本，另一方面還能保證生產(chǎn)安全和產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。量化的可靠性指標能夠幫助企業(yè)做出設備的合理規(guī)劃和使用，降低設備運行風險。所以，企業(yè)要重視對電氣自動化設備可靠性檢測和控制，選用專業(yè)人員和合適的方法進行檢測和控制，為電氣行業(yè)的發(fā)展提供保障。

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