電氣自動化控制設備可靠性測試分析

謝辰子

（航天401 所，陜西 西安 710025）

電氣自動化控制設備在電力系統中發揮著非常重要的作用。工業生產和人們生活水平不斷提高的背景下對于電力資源的需求量也越來越大，電氣自動化控制設備的可靠性直接影響整個電力系統，因此需要該領域工作人員加強對電氣自動化控制設備可靠性測試的研究，在提高設備可靠性的基礎上，確保電力系統正常運行。

1 電氣自動化控制設備可靠性測試方法分析

1.1 實驗室測試法

實驗室測試法是電氣自動化控制設備可靠性測試方法之一，該方法需要構建起電氣自動化控制設備運行的工作環境。測試人員對設備進行相應操作，根據設備運行情況判斷其穩定性和持續性。試驗測試階段就可以發現電氣自動化控制設備存在的問題，并找到措施加以解決是實驗室測試法的主要優點。該測試方法可以避免較大成本的浪費，能節約測試資源。舉例來說，在列車清洗劑控制系統中，所采用的PLC 是西門子s7-1500 系列，該系列的西門子可以借助軟件編程滿足列車表面自動化清潔的功能。在室溫條件下可以構建起西門子s7-1500系列的控制中心，32DO 輸出模塊4 個，32DI 出入模塊4個，ET200SP 分布控制器兩個，并且將兩個8DI 模塊、1 個8DO 模塊設置到ET200SP 分布控制器上。ET200SP 與s7-1500 之間采取的通訊協議為PROFINFT。測試人員需要借助編程軟件編輯一個循環程序，在循環程序下將每個輸出點依次循環輸出，在輸出的過程中對各個輸出點如8DO、ET200SP 和32DO 等進行可靠性測試，并借助故障百分比來對系統穩定性進行判斷。如果故障百分比一旦超過5%，則說明該系統不滿足工況需求，不能投入到正常生產中。反之如果故障率小于5%，則說明該系統滿足工況要求，可以投入到正常生產中。

1.2 保證實驗測試法

電氣自動化控制設備可靠性測試的另一種方法就是保證實驗法，保證實驗測試法也是目前電氣自動化控制設備可靠性測試中常采用的測試方法。舉例來說，在洗車機控制系統中，控制柜是洗車機控制系統的主要部分，在控制柜中設有中間繼電器、電機控制元件、低壓配電元件、PLC 控制單元、液位控制器以及變頻器等。生產廠商按照圖紙要求生產完某個控制柜時，電氣工程師會對其做加載測試實驗，測試實驗的目的是檢測每條線路、每個元件以及每個端子性能是否良好。除此之外，電氣工程師也要測試該系統的短路保護時間點、絕緣性能、電壓、電流以及機械壽命等，確保在控制柜出廠前完成每個部件的可靠性測試，為后續的安裝、調試和驗收奠定良好的基礎。

1.3 現場測試法

現場測試法作為電氣自動化控制設備可靠性測試方法之一，該測試方法與實驗測試方法存在一定的相似之處?，F場測試法可以在電氣自動化控制設備實際運行的條件下監測并觀察設備運行狀況，及時發現設備在運行期間存在的問題。現場測試方法是在電氣自動化控制設備實際運行的工作環境下對其可靠性進行測試，因此與實驗法相比，現場測試法測試準確度會更高，測試結果會更準確。但是現場測試法的不足之處是電氣自動化控制設備因其是在實際運行中進行可靠性測試的，因此一旦發現問題在后續的完善和改造中必定會投入更多的成本。由此可見，現場測試法與實驗法相比會浪費更多的測試成本和測試資源。

2 電氣自動化控制設備可靠性測試需要注意的問題

電氣自動化控制設備可靠性測試需要注意的問題較多，其中主要包括實驗場地的選擇、實驗產品和實驗環境的選擇以及實驗程序和組織工作的確定等。每個環節需要注意的問題具體如下。

2.1 實驗場地的選擇

實驗場地是確保電氣自動化控制設備可靠性測試準確性的前提，所選擇的實驗場地需要與電氣自動化控制設備可靠性測試情況相符合。規模較大的電氣自動化控制設備所需要的實驗場地較大，因此實驗室測試法和保證實驗法就不能滿足測試需求。而對于小型的電氣自動化控制設備則不需要占用較大場地，因此在實驗室中就可以順利完成測試任務。由此可見，選擇合適的實驗場地是電氣自動化控制設備可靠性測試需要注意的問題之一。

2.2 實驗產品和實驗環境的選擇

電子自動化控制設備可靠性測試與實驗環境和實驗產品有直接的關系。良好的實驗環境可保證測試工作的順利進行。因此測試人員借助實驗室測試方法對電氣自動化控制系統可靠性進行測試時，就需要搭建有利于實驗測試的良好環境，以便周圍環境影響電氣自動化控制設備可靠性測試結果。而對于對周圍環境不做要求的電氣自動化控制設備則可以直接在現場測試，現場測試方法準確度更高，測試效果也更好。而對于理論性較強的電氣自動化控制設備則可以采用實驗室測試方法，來確保測試結果的可靠性。

2.3 實驗程序和組織工作的確定

電氣自動化控制設備可靠性測試中實驗程序和組織工作也會直接影響測試結果。尤其是現場測試法和實驗室測試法對于實驗程序和組織工作的要求較高。以上兩種測試方法都要確保實驗程序的高標準性，只有這樣才能確保測試結果，保證實驗開展的科學性。現場測試法確定科學合理化的實驗程序和組織工作可以確保電子自動化控制設備可靠性測試實驗的流程性和科學性。因此測試人員需要結合產品具體運行需求確定選擇最佳的實驗程序，在現場法測試中需要工作人員嚴格控制好各個要素，在實驗室測試法則則需要工作人員做好詳細的組織工作開展記錄，確保各測試程序都有記錄可依。

3 電氣自動化控制設備可靠性測試的流程分析

3.1 明確實驗測試目的

明確實驗測試目的是電氣自動化控制設備可靠性測試所遵循的流程之一。通常情況下電氣自動化控制設備可靠性測試的主要有兩個目的，一是對電氣自動化控制設備運行持續性和穩定性進行檢測。電氣自動化控制設備一旦投入到生產中需要長期使用，因此需要工作人員仔細檢測設備運行是否持續穩定，穩定性和持續性直接影響電氣自動化控制設備運行的安全性；二是對電氣自動化控制設備是否規范進行檢測。檢測電氣自動化控制設備是否規范的目的是確保產品的質量和性能，如果電氣自動化控制設備不符合規范將不能投入到實際生產作業中。此外，企業生產中如果使用不規范的電氣自動化控制設備將降低產品質量，影響企業正常生產。

3.2 構建實驗測試條件

實驗測試條件需要滿足以下要求，一是所測試產品要具備代表性，這樣才能確保測試結果具有說服性；二是測試環境需要滿足電氣自動化控制設備可靠性測試需求，避免周圍環境因素對可靠性測試的影響；三是詳細記錄各項測試數據，以免后續分析測試結果。

3.3 統計并分析實驗測試數據

統計實驗測試數據時需要確保統計范圍的全面性，以便有完善的測試數據作為基礎，并將不同類型的數據分類整理在一起，做好數據的分類工作，方便后續的數據分析。數據分析時要秉持差異性分析原則，確保測試結果的準確性。

4 進一步提高電氣自動化控制設備可靠性的措施分析

4.1 選擇高質量的設備元器件

電氣自動化控制設備整體質量與設備元器件有直接的關系。元器件的選擇需要工作人員結合設備實際工作環境和電路性質，確保元器件的質量。高質量高性能的元器件可以提高電氣自動化控制設備整體質量。

4.2 設置較好的設備散熱裝置

電氣自動化控制設備的可靠性與運行溫度有關。設備運行會產生大量熱量，加大了功率損失量。一旦周圍溫度過高，設備散熱就會受影響，在溫度升高的情況下會導致電氣自動化控制設備出現故障問題。因此工作人員需要將散熱裝置設置到控制元件工作環境中，確保設備有較好的散熱功能，延長設備使用壽命。

5 結語

綜上所述，以上就是本文總結的電氣自動化控制設備可靠性測試相關內容，希望對該領域研究有一定幫助，進一步推動我國電氣自動化行業的發展。