簡析如何提高電控產(chǎn)品的檢測工作質(zhì)量

王嘉煒，余炳延

(北京航天試驗技術研究所，北京 100074)

0 引言

電控產(chǎn)品的電氣性能測試是產(chǎn)品檢驗結論的判據(jù)之一，保證和提高產(chǎn)品性能測試質(zhì)量，對產(chǎn)品實物質(zhì)量的控制起到了重要作用，只有加強和提高性能測試水平和能力，才能切實保證產(chǎn)品實物質(zhì)量。

1 電控產(chǎn)品的檢驗測試要求

1.1 檢驗要求

電控產(chǎn)品的檢驗內(nèi)容主要包括結構要求和性能要求2個方面。結構要求可從外觀檢查、絕緣電阻和耐壓試驗3個方面來考核，以確保產(chǎn)品的結構可以滿足規(guī)定要求；性能要求主要包括工作性能試驗、溫升試驗、絕緣性能試驗、振動和沖擊試驗、電磁兼容性試驗、噪聲試驗、氣候試驗等。

通常采用試驗的方法來考核電控、電子產(chǎn)品的性能。試驗形式一般可分為型式試驗和例行試驗。型式試驗用于考核指定產(chǎn)品的設計是否符合有關產(chǎn)品標準和驗證產(chǎn)品是否滿足設計要求，考核內(nèi)容包括結構要求和性能要求；例行試驗是對批量制作完成的每件產(chǎn)品進行的交付試驗，以確定其是否符合有關標準中產(chǎn)品交付的要求。

1.2 測試要求

電控電子產(chǎn)品由眾多元器件組成，由于各元器件性能參數(shù)具有較大的離散性(允許誤差)，電路設計的近似性，再加上生產(chǎn)過程中隨機因素(如存在分布參數(shù)等)的影響，使裝配完畢的電控產(chǎn)品在性能方面出現(xiàn)差異，為達到設計規(guī)定的功能和性能指標，實現(xiàn)預定功能，就需要進行調(diào)整與測試。

測試主要是對電路的各項技術指標和功能進行測量和試驗，并同設計的性能指標進行比較，以確定電路是否合格[1]。

2 電控產(chǎn)品的檢驗測試裝置

對于已組裝完畢的電控產(chǎn)品，在將其裝配到整機之前，應對其進行模擬實況的工作性能測試，這就需要有模擬仿真的測試方法和工裝。檢驗質(zhì)量和效率的提高，除了人的因素外，還取決于測試工裝的先進性。

其工作原理主要是:當控制箱(被試產(chǎn)品)給出起始信號后，發(fā)送至測試核心電路，測試核心電路接收信號并轉換，送至顯示部分，檢測人員依據(jù)狀態(tài)顯示指示，操作測試臺上操作裝置，驅(qū)動相應模擬執(zhí)行機構動作，執(zhí)行信號返回顯示部分，檢測人員依據(jù)信號指示判斷動作正確與否。單路信號與多路信號工作原理相同，多路信號在每路信號動作完畢后進行下一動作。

測試臺上的操作裝置所模擬的就是實況中系統(tǒng)各部位各設備開關。所以，將末端信號的各執(zhí)行機構轉換換成可操作的電器開關，將控制系統(tǒng)發(fā)出的信號以及執(zhí)行機構返回的信號以帶指示的可視性元器件顯示出來，動作執(zhí)行過程也嚴格按照實際電控系統(tǒng)的工作過程執(zhí)行，以此來保證測試過程與實際工作過程的一致性和可靠性。

隨著產(chǎn)品設計水平的不斷提高，測試系統(tǒng)的設計水平也在不斷升級，由繼電器控制升級為軟件、模塊化控制，仿真水平越來越高，過程監(jiān)控越來越全面，測試范圍更廣，測試準確度更高。

3 電控產(chǎn)品性能檢測實例

3.1 電控測試系統(tǒng)的組成

電控測試系統(tǒng)工作主要由調(diào)試檢測臺完成，該調(diào)試檢測臺包括顯示器、PC機、繼電器、開關、分流器、DC電源、電磁鐵、按鈕/行程開關、指示燈、信號發(fā)生器、保險、電流表、電壓表等。

電控測試系統(tǒng)分為自動控制部分和手動控制部分，工作穩(wěn)定、可靠、結構合理，其特點是：①自動控制檢測與手動控制檢測獨立工作。②該測試裝置既可進行單機測試，也可進行全系統(tǒng)測試。③對整體作業(yè)過程中各執(zhí)行機構的模擬仿真以及真實負載仿真。④運用PLC技術實現(xiàn)邏輯互鎖。⑤能夠保證對各控制單元的工作性能測試，滿足各被測對象的技術要求。

3.2 測試的工作過程

PLC系統(tǒng)是控制箱自動工作的核心部分，由PLC的CPU模塊、輸入、輸出模塊、通信總線模塊，以及若干個繼電器組成，在PLC內(nèi)部有1個程序模塊。當控制器得電開始工作后，可根據(jù)輸入端口的信號，在程序中尋找相應的輸出程序，并且選擇輸出端口，來控制繼電器動作，完成相應的操作過程。

電控測試系統(tǒng)的工作過程:①將被測控制箱PLC與檢測臺用通信電纜連接，并與直流穩(wěn)壓電源連接，通電。將被測控制箱的電源開關撥至“接通”位，此時系統(tǒng)通電，系統(tǒng)處于原始狀態(tài)。②將控制箱的“控制選擇”開關，撥至“手動”位。此時在檢測臺監(jiān)控軟件中，進行設備單體開關測試，觀察、記錄被測控制箱PLC的輸入輸出信號是否準確，繼電器是否工作正常。③將被測控制箱的“控制選擇”開關，撥至“自動”位。此時自動程序開始運行。在檢測臺監(jiān)控軟件中，以特定點位的開關信號或數(shù)值信號作為觸發(fā)指令，觀察、記錄被測控制箱工作情況。④將信號發(fā)生器模擬的電流信號接入PLC中，觀察測試平臺顯示數(shù)值與電流值的對應關系和誤差。

檢查無誤后，電控測試系統(tǒng)工作過程進行完畢。

3.3 電控測試過程中電路互鎖的重點分析

移動配氣臺電控系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié)，即保證供氣電磁閥的正常工作，這其中涉及到幾個要素：氣源供氣閥V1開到位且壓力P1正常，增壓閥V2打開，放氣閥V3關閉，支路壓力P2、P3、P4數(shù)值正常。這一環(huán)節(jié)在測試系統(tǒng)中以互鎖電路來模擬實現(xiàn)其功能。

如圖1所示，在控制電路中使用了K13、K14、K15 3個繼電器的3組觸點，其中K14、K15為常開點，K13為常閉點，繼電器K15的動作受氣源供氣閥開到位和壓力信號達到要求的2個開關控制，當氣源供氣閥開到位時，開關動作，繼電器k15線圈得電常開點14.15吸合，繼電器K13、K14受傳感器控制，比較器N1輸出高電平，繼電器K32斷電，其常開觸點不閉合，繼電器K13線圈也斷電，K13的兩組常閉觸點閉合，比較器N2輸出低電平，K33線圈得電，K33常開觸點閉合，K14線圈通電，K14兩組常開觸點閉合，這就滿足了增壓閥打開的條件。S39、S40、S41為放氣閥關閉條件的開關信號，放氣閥關閉時，開關信號S39、S40、S41閉合，S30、S31、S32為壓力正常信號開關量，壓力非正常時，開關S30、S31、S32斷開并報警，供氣閥電路斷路，供氣閥也就不會工作。只有在以上幾個條件完全滿足的情況下，供氣閥才允許工作。

圖1 繼電器互鎖測試原理圖

4 產(chǎn)品性能檢測的關鍵環(huán)節(jié)

1)對檢測人員的要求。檢測人員不應滿足于單純的測試過程操作，而應熟悉和了解產(chǎn)品工作原理，從工作原理、性能要求出發(fā)，對各檢測點的要求及相關關系有了全面理解，才能在性能測試時，逐點、逐級、全方位進行，將性能檢測進行徹底。

2)合理設置單板、單機、整體產(chǎn)品的檢測時機。產(chǎn)品在進行性能檢測時應與生產(chǎn)作業(yè)節(jié)拍同步和銜接，合理設置檢測點；在各單元電路的調(diào)整和測試中，應按照單元電路的功能依次進行；各單元電路、部件調(diào)好后，便可進行整機總裝和整機檢測。整機檢測過程中，應對各項參數(shù)分別進行測試，使測試結果符合技術文件規(guī)定的各項技術指標。

3)要經(jīng)過反復地調(diào)整和測試，產(chǎn)品的性能才能達到預期目標。單元部件檢測時，往往有一些故障不能完全反映出來，當部件組裝后，因各單元電路之間電氣性能的相互影響和干擾，常會使一些技術指標偏離規(guī)定數(shù)值或者出現(xiàn)一些故障，所以，一定要進行反復調(diào)整和測試，確保整機技術性能指標完全達到設計要求。

4)電路調(diào)整和檢測過程要注重有序性、適宜性。電路調(diào)整和檢測過程是一個循序漸進的過程，應遵循基本原則:先外后內(nèi)；先結構部分，后電氣部分；先獨立單元，后相互影響的項目；先檢測基本指標，再檢測對質(zhì)量特性影響較大的指標。

5)注意電路中的互鎖條件，在產(chǎn)品測試過程中應辨析互鎖電路，明確回路信號、接口電路、邏輯關系之間的對應與聯(lián)系，明確產(chǎn)品質(zhì)量特性關鍵點，避免一環(huán)失效影響產(chǎn)品整體性能指標。

5 結語

電控產(chǎn)品的電氣性能測試是產(chǎn)品檢驗結論的判據(jù)之一，保證和提高產(chǎn)品性能測試質(zhì)量，在產(chǎn)品實物質(zhì)量的控制中起到了重要作用，只有加強和提高性能測試能力和水平，才能切實保證產(chǎn)品實物質(zhì)量。