電氣自動化控制設(shè)備的可靠性分析

劉海鵬

(山東明宇化學(xué)有限公司，山東 東營257000)

電氣系統(tǒng)中的自動化控制設(shè)備必須滿足可靠性方面的要求,其處于特定的環(huán)境中,需在限定的時(shí)間范圍內(nèi),呈現(xiàn)出相應(yīng)的功能。現(xiàn)代電氣控制設(shè)備逐步形成了模塊化、系統(tǒng)化以及智能化的特點(diǎn),在穩(wěn)定的技術(shù)條件之下,電氣產(chǎn)品也形成了很快的研發(fā)速度,新型產(chǎn)品不斷推出,在優(yōu)化升級產(chǎn)品的性能與功能時(shí),還應(yīng)不斷強(qiáng)化控制設(shè)備的可靠性,確保其可以被正常地運(yùn)用到電氣系統(tǒng)中。

1 保障電氣自動化控制設(shè)備可靠性的重要意義

確定電氣控制設(shè)備的可靠性后,才能對其加以應(yīng)用,因此需要重視電氣控制設(shè)備使用中的可靠性測試工作。通過測試,可以提升這類設(shè)備的實(shí)際質(zhì)量, 制造商只有產(chǎn)出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的電控設(shè)備,才能在電控市場中處于優(yōu)勢競爭位置,提升經(jīng)營信譽(yù)度。一些自動化電控設(shè)備中使用的原件質(zhì)量不高,導(dǎo)致設(shè)備可靠性降低,電控設(shè)備生產(chǎn)單位數(shù)量多,市場較為活躍,但是企業(yè)運(yùn)用的技術(shù)之間存在著一定的差異,企業(yè)出于縮減設(shè)備生產(chǎn)成本的目標(biāo),使用了低劣的配件。除了生產(chǎn)層面上的問題之外,使用控制設(shè)備時(shí),維護(hù)落實(shí)不到位或者應(yīng)用條件過差也會降低控制設(shè)備原本的可靠性,電磁與氣候條件就會給設(shè)備的運(yùn)行造成干擾,維護(hù)管理設(shè)備的工作并沒有如期進(jìn)行。

2 測試電氣自動化控制設(shè)備可靠性的方法

2.1 試驗(yàn)室測試法

檢測自動化電氣控制設(shè)備時(shí),可根據(jù)檢測條件與檢測需求選擇檢測方式,試驗(yàn)室檢測技術(shù)經(jīng)常被運(yùn)用到控制設(shè)備綜合檢測中。在試驗(yàn)室中,模擬控制設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境與運(yùn)行條件,選擇樹立分析法完成檢測對象的指標(biāo)分析工作。這種檢測法和現(xiàn)場檢測法存在差異,現(xiàn)場檢測中,僅能夠?qū)σ环N運(yùn)行環(huán)境中的控制設(shè)備可靠性進(jìn)行檢測,而試驗(yàn)室檢測方法更具技術(shù)性,可以對多種運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行模擬,通過試驗(yàn)室中的各種設(shè)備可對試驗(yàn)參數(shù)實(shí)施控制與改變,另外在不同的工作條件下,測試人員可高效地進(jìn)行多次測試,確保在可靠性檢測中獲取更加精確的結(jié)果,對設(shè)備的可靠性也能夠進(jìn)行更加客觀地分析。雖然試驗(yàn)室中能夠形成多樣化的測試環(huán)境,但是其與控制設(shè)備需要被設(shè)置的真實(shí)工作環(huán)境還是存在一定的差別,因此完成檢測后,對比實(shí)際數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)可能會有一些偏差。實(shí)施試驗(yàn)室檢測法時(shí),為了完善試驗(yàn)測試條件,需要投入的資金較多,測試前期還要考慮控制設(shè)備整體產(chǎn)量以及樣品價(jià)格,而后再確定是否需要運(yùn)用這種成本高的測試方法。在展開大量控制設(shè)備檢測時(shí),運(yùn)用這種方法更為合適,如果設(shè)備數(shù)量少可以安排現(xiàn)場檢測或者其他的檢測方式。

2.2 現(xiàn)場測試法

對控制設(shè)備進(jìn)行全面化與深入化的測試之后,可以掌握控制設(shè)備的可靠程度,按照各種可靠性指標(biāo),有針對性地落實(shí)對設(shè)備的檢測,檢測后可獲取一些記錄控制設(shè)備情況的數(shù)據(jù),采取數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法完成數(shù)據(jù)分析任務(wù)。采用現(xiàn)場測試方法時(shí),測試過程并不復(fù)雜,也需要應(yīng)用過于復(fù)雜的測試設(shè)備,應(yīng)用控制設(shè)備期間即可開展測試活動,對設(shè)備的實(shí)際使用狀態(tài)進(jìn)行反映,現(xiàn)場測試時(shí)需要投入的經(jīng)濟(jì)成本不高。測試控制設(shè)備的性能時(shí),設(shè)備本身與具有的功能都不會被影響,確定控制設(shè)備達(dá)到可靠性指標(biāo)時(shí),可將完成現(xiàn)場檢測的設(shè)備推出使用。

2.3 保證測試法

保證測試法指電氣自動化控制設(shè)備在沒有出廠以前就對設(shè)備進(jìn)行故障檢測和試驗(yàn)。當(dāng)前大部分電氣自動化設(shè)備都是由繁多的零部件構(gòu)成,這也使電氣自動化控制設(shè)備所產(chǎn)生的故障具有了較大的隨機(jī)性。通過對未出廠的電氣自動化控制設(shè)備進(jìn)行保證測試,可以對引起電氣自動化控制設(shè)備過早損壞的故障進(jìn)行檢測,從而有針對性地對電氣自動化設(shè)備進(jìn)行修復(fù),從而從生產(chǎn)源頭上實(shí)現(xiàn)了對電氣自動化控制設(shè)備失效率的控制,當(dāng)設(shè)備失效率被控制在一定的范圍內(nèi)后,電氣自動化控制設(shè)備便可以出廠。所以保證測試法的優(yōu)勢體現(xiàn)在可以測試出電氣自動化控制設(shè)備本身的隨機(jī)故障,但是由于這種測試方法本身的測試周期較長,所以并不適用于大規(guī)模或者大量生產(chǎn)電氣自動化控制設(shè)備的情況,也因?yàn)槿绱?保證測試法被廣泛地應(yīng)用于小規(guī)模的電控設(shè)備生產(chǎn)可靠性測試中,并且十分適用于對可靠性的要求較高或者構(gòu)造相對復(fù)雜的設(shè)備檢測。

3 強(qiáng)化電氣自動化控制設(shè)備可靠性的對策

針對電氣控制設(shè)備的設(shè)計(jì)制造與使用管理,可通過一些有效措施,來強(qiáng)化設(shè)備可靠性,使其在電氣控制與應(yīng)用過程中長期保持穩(wěn)定性性能,不會間歇性出現(xiàn)故障問題,達(dá)到可靠性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 檢測元器件

給控制設(shè)備使用可靠高質(zhì)量的元器件可以強(qiáng)化設(shè)備自身的可靠性。給設(shè)備運(yùn)用具有專業(yè)化優(yōu)勢的配件,使用前檢測配件的精確度與耐用性,做好設(shè)備制造的基礎(chǔ)保障性工作,如果控制設(shè)備中運(yùn)用的元器件均是來自于正規(guī)的生產(chǎn)廠家,后續(xù)設(shè)備安裝與維護(hù)都可以更容易實(shí)現(xiàn),更換故障零件的工作更加簡單。為控制設(shè)備選購零件時(shí),不可只關(guān)注零件的價(jià)格,還必須掌握其質(zhì)量情況,對于備用的零件,同樣要實(shí)施維護(hù)工作,定期查看設(shè)備零件的規(guī)格與品種信息,按照選用標(biāo)準(zhǔn)要求,規(guī)范應(yīng)用零配件。在維護(hù)階段中,如果需要對已有的配件進(jìn)行替換,必須先將匹配型號的工作完成,給設(shè)備繼續(xù)使用適配的配件,減少零配件給控制設(shè)備的可靠性帶去的負(fù)面影響。

3.2 使用正確的控制設(shè)備設(shè)計(jì)方法

前期設(shè)計(jì)階段中運(yùn)用的設(shè)計(jì)方法與技術(shù)也會直接影響到電氣設(shè)備的使用。在實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)精準(zhǔn)掌握設(shè)計(jì)要求,確定控制設(shè)備需要具有的主要性能與基本參數(shù),使控制設(shè)備形成模塊化形式,不同模塊可對應(yīng)控制設(shè)備的不同功能,以此來使設(shè)備形成完備的內(nèi)部系統(tǒng)。選擇構(gòu)成控制設(shè)備的零部件時(shí),可綜合經(jīng)濟(jì)性因素與技術(shù)性因素做出最為合適的選擇,完成首次控制設(shè)備設(shè)計(jì)工作之后,需結(jié)合設(shè)備試應(yīng)用情況,優(yōu)化調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu),在對設(shè)備的可靠性進(jìn)行保障的同時(shí),提升設(shè)備的運(yùn)行效率與性能,達(dá)到電氣控制設(shè)備的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3.3 做好散熱與日常防護(hù)工作

在自動化電氣系統(tǒng)中使用控制設(shè)備時(shí),要關(guān)注到外部條件帶給設(shè)備的負(fù)面影響, 控制設(shè)備會受到所處的環(huán)境的濕度與溫度的影響,設(shè)備也因此在運(yùn)行環(huán)節(jié)中產(chǎn)生問題,如果防護(hù)或者使用環(huán)境調(diào)節(jié)工作未在有需要的時(shí)候展開,隨著使用時(shí)間延長,控制設(shè)備中使用的多個(gè)零件會產(chǎn)生被腐蝕的情況,控制設(shè)備的電氣控制功能也因此而無法實(shí)現(xiàn)。電氣控制設(shè)備使用期間,不能忽視散熱的問題,日常性散熱沒有落實(shí),控制設(shè)備被應(yīng)用啟動運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)之后,不斷蓄積熱能,縮短零配件與設(shè)備的使用時(shí)間之后,還會使設(shè)備形成過多無效功,加重電氣耗能問題。因此需要安裝機(jī)械化通風(fēng)扇來強(qiáng)化散熱效果,使控制設(shè)備在電氣運(yùn)行過程中始終維持著較高的可靠性水平。

3.4 強(qiáng)化電氣控制設(shè)備的溫度管理

結(jié)合電氣控制設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用情況,可知如果設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài),其中一些電氣元件本身熱功率偏高,容易超出溫度標(biāo)準(zhǔn),阻礙電氣控制設(shè)備的常規(guī)運(yùn)行,即使能夠運(yùn)行,整體效率也很低,這類電氣控制設(shè)備也會更加頻繁地產(chǎn)生故障現(xiàn)象。運(yùn)行變壓器設(shè)備,當(dāng)功率過高的情況沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn), 電氣控制設(shè)備隨之形成零點(diǎn)漂移、信號失真與熱擊穿的狀況, 電氣系統(tǒng)在失去控制設(shè)備后不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),提供電氣支持,同時(shí)后續(xù)修復(fù)控制設(shè)備的工作也存在一些困難。電氣管理人員必須加大對溫度管理工作的關(guān)注程度,在溫度條件適宜的情況下,完成硅管與鍺管的安裝工作。延長熱敏半導(dǎo)體設(shè)備與散熱量大配件間的距離。

3.5 完善控制設(shè)備測試程序

掌握控制設(shè)備在可靠性方面的信息,需形成完備的測試程序,參照控制設(shè)備的具體使用情況,確定測試的內(nèi)容與方法,圍繞其可靠性實(shí)施深入測試,測試前期,對試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)時(shí)間與間隔時(shí)間等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行確定, 測試期間收集與控制設(shè)備存有各種關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),將其作為試驗(yàn)分析的依據(jù)。測試人員嚴(yán)格監(jiān)管測試工作,消除測試中的錯(cuò)誤行為與隱患因素,順利推動測試展開,根據(jù)測試結(jié)果分析設(shè)備是否達(dá)到了可靠性標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語

電氣自動化技術(shù)仍舊在不斷發(fā)展,電氣控制設(shè)備在自動化電氣系統(tǒng)中具有極為重要的作用,本文圍繞這種設(shè)備,解析了可靠性方面的問題,確定了測試控制設(shè)備可靠性的方法與強(qiáng)化這類設(shè)備可靠性的途徑。既要保障設(shè)備內(nèi)部構(gòu)成配件的質(zhì)量,同時(shí)還要給設(shè)備打造完善的運(yùn)行使用條件,定期維護(hù)設(shè)備,了解控制設(shè)備的運(yùn)行狀況,發(fā)現(xiàn)影響穩(wěn)定性的隱患因素立即實(shí)施處理。