許衛(wèi)國

浙江工大盈碼科技發(fā)展有限公司，浙江 310012

國家電控配電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心在結(jié)合實(shí)際情況下，研究了當(dāng)前電控及自動(dòng)化設(shè)備使用的可靠性，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工藝進(jìn)行了更為標(biāo)準(zhǔn)的更新。在長期的研究工作中制定了一套完整的電控及自動(dòng)化設(shè)備的可靠性測(cè)定方法，以確保產(chǎn)品的可靠性。

1 可靠性測(cè)試的常用方式

測(cè)試方法的選擇是獲得電控及自動(dòng)化設(shè)備的可靠性的重要前提，這樣才能保證產(chǎn)品使用性能的發(fā)揮。參照國家電控配電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心推出的測(cè)試方式，目前運(yùn)用較為廣泛的測(cè)試方式包括以下幾點(diǎn)。

1.1 保證試驗(yàn)方法

這種方式主要是在產(chǎn)品出廠前根據(jù)其規(guī)定的要求展開無故障的工作的試驗(yàn)，即“烤機(jī)”。當(dāng)前的電控設(shè)備主要是數(shù)量龐大的元器件所構(gòu)成,其故障模式具有隨機(jī)性，因而是以極為復(fù)雜的形式展現(xiàn)在別人面前。并且這些故障的表現(xiàn)形式是極為多樣的，而且其失效率會(huì)伴隨著時(shí)間的變化而不斷改變。在試驗(yàn)室內(nèi)對(duì)出廠前的產(chǎn)品實(shí)施烤機(jī)主要是能測(cè)量產(chǎn)品的早期失效情況，當(dāng)遇到不合格的情況時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，這樣在失效率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再出廠。雖然這類試驗(yàn)的可靠性高，但其檢測(cè)過程耗時(shí)長，在多數(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品來中只適合設(shè)備的樣本，在小量或大系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠得到廣泛的運(yùn)用。此種試驗(yàn)還在電路復(fù)雜、可靠性高的電氣設(shè)備中得到了更為有效的使用。

1.2 試驗(yàn)室測(cè)試方法

用一種規(guī)定的可控的工作條件和環(huán)境條件在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的使用條件進(jìn)行模擬，保證檢測(cè)設(shè)與遇到的環(huán)境應(yīng)力互相協(xié)調(diào)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并把累計(jì)的時(shí)間和累計(jì)失效數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)采用不同的指標(biāo)來完成其這類模擬可靠性試驗(yàn)，這種試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡單，條件要求低，且得到的數(shù)據(jù)質(zhì)量較高。經(jīng)過不斷的分析后得出的準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。不足之處在于受到試驗(yàn)條件的制約，其最終得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很多情況下都是準(zhǔn)確性較低的，其實(shí)驗(yàn)消耗的成本較大。此外，為了要考慮到被試產(chǎn)品的生產(chǎn)批量及成本，這種方式能夠在大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品中得到廣泛的運(yùn)用。

1.3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法

設(shè)備在使用現(xiàn)場(chǎng)的可靠性測(cè)試主要是相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且參照不同的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來研究出正確的方式，以保證自動(dòng)化設(shè)備的性能得到發(fā)揮。這種測(cè)試的主要特點(diǎn)在于試驗(yàn)用到的試驗(yàn)設(shè)備少，工作效率高，在測(cè)試中得到的數(shù)據(jù)能夠?qū)Ξa(chǎn)品的問題進(jìn)行真實(shí)地反映，對(duì)產(chǎn)品使用情況下的可靠性、維護(hù)性進(jìn)行不斷地優(yōu)化。其缺點(diǎn)在于，當(dāng)遇到受控條件下則難以進(jìn)行試驗(yàn)，以及被外界因素所干擾后則無法保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試主要包含以下幾點(diǎn)：1）在線測(cè)試，測(cè)試設(shè)備持續(xù)運(yùn)行；2）停機(jī)測(cè)試，測(cè)試設(shè)備中止運(yùn)行；3）脫機(jī)測(cè)試，把測(cè)試部件移除現(xiàn)場(chǎng)，在專門配置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。以測(cè)試技術(shù)難度分析，后面兩種更為適合測(cè)試。遇到復(fù)雜的系統(tǒng)來時(shí)對(duì)于故障的診斷則要進(jìn)行在線測(cè)試，這樣才能保證獲得的數(shù)據(jù)更加具準(zhǔn)確可靠。而測(cè)試方式的選擇必須要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行，參照故障狀況過程中是否允許立即停機(jī)。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和試驗(yàn)室測(cè)試區(qū)別在于測(cè)試設(shè)備的安裝和連接方式的不同，線路板封閉在機(jī)箱使得測(cè)試信號(hào)線難以連接，并且傳統(tǒng)的在線仿真器在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中難以發(fā)揮作用。此外，現(xiàn)場(chǎng)與實(shí)驗(yàn)室相比缺少了需要的設(shè)備及儀器，使得測(cè)試過程難以順利進(jìn)行。

2 可靠性測(cè)試方法的選擇

2.1 試驗(yàn)產(chǎn)品的選擇

選擇的產(chǎn)品必須要有代表性，其涉及到的品種也是多方面的,主要包括了：造紙機(jī)電控設(shè)備、紡織機(jī)電控設(shè)備、礦井提升機(jī)電控設(shè)備等。在性質(zhì)上，產(chǎn)品包括大型、中型、小型設(shè)備。在運(yùn)行形式上，包括連續(xù)運(yùn)行設(shè)備、間斷運(yùn)行設(shè)備。

2.2 試驗(yàn)環(huán)境的選擇

考慮到電控產(chǎn)品的工況存在很大的差異性,因而試驗(yàn)在非惡劣的場(chǎng)地進(jìn)行，設(shè)備運(yùn)行需配合一定的應(yīng)力，這樣才能使得測(cè)試結(jié)果具備較好的客觀性。

2.3 試驗(yàn)場(chǎng)地的確定

在選擇實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的過程中需要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，一般情況要選擇最為合適的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所才能保證測(cè)定的可靠性是最為準(zhǔn)確的。通常為了測(cè)定正常使用條件下的可靠性水平的場(chǎng)地應(yīng)該符合以下標(biāo)準(zhǔn)：工作環(huán)境具有代表性的試驗(yàn)場(chǎng)地，若能夠收集到相關(guān)的實(shí)驗(yàn)資料則需要確定相同或近似的試驗(yàn)條件的場(chǎng)地。

2.4 試驗(yàn)的測(cè)試程序

實(shí)驗(yàn)程序的好壞直接影響了最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這是需要實(shí)驗(yàn)人員嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。主要程序大致包括以下幾點(diǎn)：試驗(yàn)起始時(shí)間、周期間隔、收集數(shù)據(jù)、指標(biāo)記錄等等，在必要的時(shí)候可以對(duì)相關(guān)的故障進(jìn)行排除。只有嚴(yán)格參照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行才能使得可靠性得到保證。

3 測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)可靠性的措施

測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)可靠性的方式主要包括了數(shù)據(jù)的收集，接著對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的處理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障等異常情況時(shí)能夠?qū)Υ诉M(jìn)行相關(guān)的評(píng)估及考核。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)可靠性試驗(yàn)的前提

這類實(shí)驗(yàn)一般要求其建立完整的設(shè)備生產(chǎn)管理制度，并找出符合標(biāo)準(zhǔn)的工藝要求，在產(chǎn)品質(zhì)量得到保證的前提下能夠使其技術(shù)含量不斷提升。在元器件進(jìn)貨環(huán)節(jié)必須是通過正常渠道獲取，這樣不僅保證的用戶的利益，對(duì)于工廠的生產(chǎn)的也是一個(gè)很好的保證。這就需要設(shè)備的工作條件能達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，一般情況是用戶使用的電控及自動(dòng)化設(shè)備量較大些,這樣就會(huì)使得統(tǒng)計(jì)出的數(shù)據(jù)更具有可靠性。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)可靠性測(cè)試的作用

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行收集之后實(shí)施可靠性評(píng)估，其主要作用是為了考核指標(biāo)的建立，能提供較為真實(shí)的資料依據(jù)；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)收集到的可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)能夠得出可靠性數(shù)據(jù)指標(biāo)；收集設(shè)備上元器件的可靠性數(shù)據(jù)能對(duì)元器件的運(yùn)用提供可靠性指標(biāo)；收集現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備維修性數(shù)據(jù)則對(duì)維修評(píng)估有幫助；核查設(shè)備的壽命特點(diǎn)能夠?yàn)樵O(shè)備的確定烤機(jī)時(shí)間。

3.3 可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

在獲取相關(guān)的可靠性數(shù)據(jù)后需要根據(jù)電控設(shè)備可靠性指標(biāo)體系的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。參照收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過統(tǒng)計(jì)計(jì)算說明了標(biāo)準(zhǔn)的國產(chǎn)電控及自動(dòng)化設(shè)備的平均無故障工作時(shí)間情況。

4 結(jié)論

總而言之，電氣自動(dòng)化設(shè)備在實(shí)施試驗(yàn)過程中存在著一定的難度，這就需要對(duì)試驗(yàn)室測(cè)試所獲得的可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)可靠性測(cè)試所獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以獲得設(shè)備的可靠性程度。

[1]賀家李，沈從炬.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].北京：中國電力出版社，2004.

[2]范輝，陸學(xué)謙.電氣監(jiān)控系統(tǒng)納入DCS的幾點(diǎn)體會(huì)[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2001，3.