韓望月

（山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030031）

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性相關(guān)問(wèn)題探討

韓望月

（山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030031）

在對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行衡量時(shí)，可靠性是重要的指標(biāo)之一。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性高低與完成規(guī)定任務(wù)能力的高低密切相關(guān)，完成任務(wù)的能力越高，可靠性越高，反之亦然。筆者在分析當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制設(shè)備存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，針對(duì)控制設(shè)備的測(cè)試方法以及提高設(shè)備可靠性的策略展開(kāi)詳細(xì)的論述。

電氣自動(dòng)化；控制設(shè)備；可靠性；探討

1 前言

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在我國(guó)當(dāng)前社會(huì)應(yīng)用十分廣泛，控制設(shè)備的可靠性也備受設(shè)備使用方和設(shè)備生產(chǎn)方的重視。但是當(dāng)前我國(guó)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備存在質(zhì)量不合格、操作維護(hù)不當(dāng)?shù)纫幌盗袉?wèn)題，這些問(wèn)題對(duì)控制設(shè)備的正常安全工作造成了嚴(yán)重的影響。筆者在分析當(dāng)前現(xiàn)狀問(wèn)題的基礎(chǔ)上，針對(duì)控制設(shè)備的測(cè)試方法以及提高設(shè)備可靠性策略展開(kāi)詳細(xì)的論述。

2 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀

（1）電氣自動(dòng)化控制設(shè)備質(zhì)量不合格

當(dāng)前生產(chǎn)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備元器件的廠家數(shù)量多，并且生產(chǎn)水平參差不齊。一般來(lái)說(shuō)，如果生產(chǎn)廠家沒(méi)有健全的管理體系、生產(chǎn)規(guī)模又比較小，生產(chǎn)出來(lái)的元器件質(zhì)量很難有所保證。除此之外，隨著生產(chǎn)廠家的數(shù)量與日俱增，元器件生產(chǎn)廠家之間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，為了取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，很多生產(chǎn)廠家都將關(guān)注點(diǎn)放在“價(jià)格優(yōu)勢(shì)”上，而忽視了產(chǎn)品的質(zhì)量，導(dǎo)致當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制設(shè)備質(zhì)量存在很多不合格現(xiàn)象，設(shè)備的整體可靠性偏低，這對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的安全和正常工作都造成了嚴(yán)重的影響[1]。

（2）多樣性的工作環(huán)境造成操作維護(hù)不當(dāng)

每個(gè)行業(yè)都有自己獨(dú)特的工作環(huán)境，有些行業(yè)的工作環(huán)境良好，而有些則十分惡劣。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在生產(chǎn)和工作中經(jīng)常會(huì)遇到多種多樣的環(huán)境，這些環(huán)境中含有一些不利于電氣自動(dòng)化設(shè)備的因素，包含電磁干擾因素、機(jī)械作用力因素和氣候因素：a.電磁干擾因素。它是一種非肉眼可見(jiàn)的因素，但是卻不能忽視這種非可見(jiàn)因素對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備造成的不利影響。通常來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，會(huì)發(fā)出各種電磁波，這些電磁波的產(chǎn)生伴隨著一定的噪音，造成電氣自動(dòng)化設(shè)備在工作中出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的安全造成嚴(yán)重影響[2]。b.機(jī)械作用力因素。在不同的運(yùn)載工具中，電氣自動(dòng)化設(shè)備可能會(huì)受到多種機(jī)械作用力，譬如離心加速度、震蕩和沖擊等，這些機(jī)械作用力會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的元器件造成損壞和嚴(yán)重影響，或者改變自動(dòng)化設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，甚至造成設(shè)備斷裂、嚴(yán)重變形以及設(shè)備疲勞損壞等。c.氣候因素。氣候因素也是不可忽略的不利因素之一，主要有大氣污染、溫度、氣壓和濕度等，這些不利的環(huán)境因素會(huì)造成電氣自動(dòng)化控制設(shè)備溫度升高、運(yùn)行不靈活、設(shè)備結(jié)構(gòu)損壞以及自動(dòng)化控制設(shè)備的性能下降等[3]。

3 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的測(cè)試方法

（1）保證測(cè)試法

保證測(cè)試法是當(dāng)前用來(lái)測(cè)試電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的一種常見(jiàn)方法，指在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備未出廠前就進(jìn)行的一種試驗(yàn)方法，主要對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)。電子自動(dòng)化控制設(shè)備的零部件較多，因此在故障出現(xiàn)方面隨機(jī)性比較大。在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備未出廠前進(jìn)行保證測(cè)試，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中過(guò)早損壞的元器件，發(fā)現(xiàn)故障并采取措施進(jìn)行修復(fù)，從源頭上降低電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的失效率，當(dāng)失效率被控制在相應(yīng)的范圍內(nèi)，才允許設(shè)備出廠。綜上可以看出，保證測(cè)試法在測(cè)試電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性上有一定的優(yōu)勢(shì)，可以將設(shè)備本身的隨機(jī)故障測(cè)試出來(lái)，通過(guò)降低設(shè)備的失效率來(lái)達(dá)到提高設(shè)備可靠性的目的。但是保證測(cè)試法有較長(zhǎng)的測(cè)試周期，因此對(duì)于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的大規(guī)模生產(chǎn)情況不適用，而在小規(guī)模設(shè)備生產(chǎn)中則被廣泛應(yīng)用。此外，這種保證測(cè)試法也適用于構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜的和對(duì)可靠性要求較高的自動(dòng)化控制設(shè)備。

（2）試驗(yàn)室測(cè)試法

試驗(yàn)室測(cè)試法也是測(cè)試電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的一種常用測(cè)試方法，與保證測(cè)試法不同，它能夠測(cè)試大批量電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性。試驗(yàn)室測(cè)試法主要通過(guò)模擬設(shè)備的工作環(huán)境和工作條件，并收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，再利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算這些數(shù)據(jù)，得到設(shè)備本身的可靠性指標(biāo)。試驗(yàn)室測(cè)試法能夠模擬出多種工作環(huán)境。由于試驗(yàn)室的環(huán)境受人為控制，因此測(cè)試人員可以通過(guò)改變?cè)囼?yàn)室環(huán)境，對(duì)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，并模擬出多種環(huán)境，再反復(fù)測(cè)試這些環(huán)境，提高分析測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但是這種測(cè)試方法也存在一些弊端，試驗(yàn)室模擬出來(lái)的環(huán)境，或多或少和電氣自動(dòng)化控制設(shè)備工作的環(huán)境有所差別，因此測(cè)試人員在試驗(yàn)室測(cè)試出來(lái)的數(shù)據(jù)可能與電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的實(shí)際工作環(huán)境中的數(shù)據(jù)不相符，容易出現(xiàn)誤差。除此之外，試驗(yàn)室測(cè)試法測(cè)試成本較高，試驗(yàn)投入較大，而且在試驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)試人員還需要一定數(shù)量的自動(dòng)化控制設(shè)備樣品。因此，在使用試驗(yàn)室測(cè)試法對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要充分考慮電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的總生產(chǎn)量和試驗(yàn)樣品的成本。

（3）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法是最常用的一種測(cè)試方法，顧名思義，就是對(duì)控制設(shè)備的可靠性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，再將測(cè)試到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)整理的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到有關(guān)自動(dòng)化控制設(shè)備本身的可靠性指標(biāo)。這種測(cè)試方法有點(diǎn)類似試驗(yàn)室測(cè)試法，但是試驗(yàn)室測(cè)試法可以模擬出多種環(huán)境，而現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法只能測(cè)試一種環(huán)境。與試驗(yàn)室測(cè)試法相比，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法也有其自身的優(yōu)勢(shì)，測(cè)試過(guò)程不需要太多的測(cè)試設(shè)備，而且現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法是在控制設(shè)備應(yīng)用過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量，因此測(cè)量出來(lái)的數(shù)量能夠?qū)㈦姎庾詣?dòng)化控制設(shè)備本身最真實(shí)的情況反映出來(lái)，這可以在一定程度上降低測(cè)試成本，而且運(yùn)行中的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在接受可靠性檢測(cè)時(shí)不會(huì)受到任何損壞和影響，如果計(jì)算后得出的可靠性指標(biāo)在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)即可出廠。

4 提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性策略

（1）合理選用設(shè)備零部件

當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制設(shè)備零部件既繁多又復(fù)雜，要想保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備整體的可靠性，首先就得降低設(shè)備零部件的失效率。合理選用設(shè)備零部件是提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的一種有效途徑，實(shí)施過(guò)程中結(jié)合電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的特點(diǎn)，選擇與其相對(duì)應(yīng)的方式和方法，并且做好相關(guān)的維護(hù)工作。零部件是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，也是保證設(shè)備可靠性的基礎(chǔ)，因此，在設(shè)置零部件使用參數(shù)的時(shí)候要結(jié)合產(chǎn)品本身的使用情況，選擇質(zhì)量高、可靠性好的零部件，這樣就能保證產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更加精細(xì)化，對(duì)產(chǎn)品整體的發(fā)展更有利，并且對(duì)產(chǎn)品的性能也能起到保證作用。

（2）提高設(shè)計(jì)的可靠性

提高設(shè)計(jì)的可靠性是提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的一種有效手段，能夠在設(shè)計(jì)階段就對(duì)控制設(shè)備的可靠性實(shí)行控制，有效降低零部件的失效率。在設(shè)計(jì)之初，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員就要深入研究設(shè)備的特點(diǎn)，并對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行分析和研討，保證產(chǎn)品的使用條件和性能。這樣就可以保證設(shè)計(jì)出來(lái)的方案更加科學(xué)、合理。產(chǎn)品的類型和結(jié)構(gòu)習(xí)慣是要結(jié)合產(chǎn)品的應(yīng)用空間來(lái)設(shè)計(jì)，而且產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品類型在一定程度上由產(chǎn)品的大小決定，產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性能也受產(chǎn)品類型和產(chǎn)品形式的影響。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)階段要一一考慮到這些情況，做到萬(wàn)無(wú)一失，不遺漏任何一個(gè)因素，保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的整體可靠性。在保證器件技術(shù)要求的環(huán)境下，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)產(chǎn)品零部件的時(shí)候，要將價(jià)值工程觀念納入到設(shè)計(jì)思想之中，保證設(shè)計(jì)出來(lái)的方案不僅科學(xué)、合理，還能達(dá)到經(jīng)濟(jì)最大化。經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案，能夠有效降低生產(chǎn)產(chǎn)品的費(fèi)用，進(jìn)而降低整體的制造成本。

（3）電子元器件的選擇

電子元器件是電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的基礎(chǔ)要素，只有保證電子元器件的可靠性，才能保證控制設(shè)備整體的可靠性。在選擇電子元器件的時(shí)候，首要考慮的是標(biāo)準(zhǔn)元器件。在使用電子元器件之前，要對(duì)生產(chǎn)元器件的商家提出一定的要求，必須要保證元器件的質(zhì)量，盡量選擇信譽(yù)好、有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的生產(chǎn)廠家，要結(jié)合元器件的型號(hào)、規(guī)格、質(zhì)量等多方面因素，擇優(yōu)選擇。同時(shí)也要考慮到今后的查詢工作，因此在元器件工作時(shí)候，將檢測(cè)的數(shù)據(jù)收集并記錄下來(lái)。除此之外，還要做好相關(guān)的散熱維護(hù)工作，前文中也提到，環(huán)境因素對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行會(huì)造成一定的影響，譬如溫度、濕度等，尤其是一些功率比較大的電氣自動(dòng)化設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)釋放大量的熱能，造成控制設(shè)備外部溫度急劇上升，而控制設(shè)備的內(nèi)部溫度卻散不出去，繼而影響控制設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)這種情況，相關(guān)的工作人員就要對(duì)控制設(shè)備采取人工散熱的方式，幫助設(shè)備進(jìn)行散熱。除了溫度對(duì)控制設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性會(huì)造成影響，還有濕度，如果電子自動(dòng)化控制設(shè)備處在一個(gè)潮濕的環(huán)境之中，設(shè)備的外觀和內(nèi)部的元件都會(huì)受到影響，尤其是低溫潮濕的情況下，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)尶刂圃O(shè)備的內(nèi)部出現(xiàn)元件短路現(xiàn)象。因此，在選擇電子元器件的時(shí)候，相關(guān)的工作人員要十分謹(jǐn)慎，選擇質(zhì)量好、可靠性高的電子元器件，降低元器件在惡劣環(huán)境下的失效率，進(jìn)而提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的整體可靠性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性在當(dāng)前社會(huì)具有十分重要的作用，控制設(shè)備的使用方和生產(chǎn)方都要對(duì)此加以重視。影響控制設(shè)備可靠性的因素很多，相關(guān)人員要選擇合適的測(cè)試方法、合理選用設(shè)備零部件、提高設(shè)計(jì)可靠性以及慎重選擇電子元器件，保證自動(dòng)化控制設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。

[1]李樂(lè)超．電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性分析[J]．中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013(32)：59-60．

[2]張群英．電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試研究[J]．煤炭技術(shù)，2012(04)：52-54．

[3]楊建秋．電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性相關(guān)問(wèn)題分析[J]．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014(13)：83．

Discussion on the Reliability Related Problems of ElectricalAutomation Control Equipment

Han Wangyue
(Shanxi Vocational and Technical College of Coal,Taiyuan 030031,Shanxi)

tract】 Reliability is one of the important indexes to judge the electrical automation control equipment.The reliability level of electrical automation control equipment is closely related to the ability to complete the required task.The author analyzes the current problems of electrical automation control equipment,and expounds the testing method and strategy for improving the reliability.

words】 electrical automation;control equipment;reliability;discussion

TM921.5

A

1008-6609(2017)04-0058-03

韓望月（1975-），女，山西盂縣人，講師，研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化、智能控制技術(shù)。