關于電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性的探討

張成偉

【摘 要】本文結合我國現(xiàn)狀提出電控及自動化設備的可靠性測定方法，以對產(chǎn)品的可靠進行研究。在此主要闡述了電氣自動化控制設備可靠性的重要意義，并根據(jù)電氣自動化可靠性現(xiàn)狀提出相應的建議。

【關鍵詞】電氣；自動化；可靠性

隨著電氣工程自動化技術的發(fā)展與應用的普及，其控制系統(tǒng)的可靠性成為電氣自動化運行有效的基礎。電氣工程自動化的發(fā)展是國家經(jīng)濟運行的有效技術手段，也是國家各行業(yè)技術發(fā)展水平衡量的標尺。電氣工程自動化的可靠運行有利于提高企業(yè)生產(chǎn)效率、保證工作質(zhì)量、減輕人力操作失誤率及事故率等。

1.電氣工程自動化控制系統(tǒng)的可靠性測試

1.1試驗室內(nèi)模擬測試

在試驗室內(nèi)，通過利用可控的工作與環(huán)境條件對現(xiàn)場使用條件進行模擬，將被測設備處于與現(xiàn)場環(huán)境等同條件下進行試驗，將得出的時間與各項數(shù)據(jù)進行累計統(tǒng)計及數(shù)理分析得到控制系統(tǒng)的可靠性測試結果。對于在試驗室內(nèi)進行的控制系統(tǒng)可靠性測試有較強的掌控性，得到的數(shù)據(jù)更準確，但是其較高的成本與大批量的試驗品數(shù)量成為問題，因此試驗室內(nèi)測試法更適用于經(jīng)過大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。

1.2現(xiàn)場數(shù)據(jù)測試

在現(xiàn)場的控制系統(tǒng)可靠性測試其實與在試驗室內(nèi)形式相同，都是通過對數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計分析測出可靠性指標。在現(xiàn)場測試具有的優(yōu)勢是具備真實的工作環(huán)境，得出的數(shù)據(jù)更切合實際，而且需要的設備數(shù)量也明顯減少，受試設備在正常使用下完成測試，減少測試成本。同時，在現(xiàn)場測試也存在不利因素。主要是由于現(xiàn)場的外界條件復雜，無法使試驗在受控的條件下進行，致使試驗條件的再現(xiàn)性比試驗室的再現(xiàn)性差。另外，現(xiàn)場測試與試驗室測試之間最大的不同在于受試設備的安裝與連接。線路板在封閉的機箱中，檢測信號線很難引入，即使受試設備的外殼上有測試插座，也需要很長的檢測信號線才得以連接，所需的測試輔助設施也較試驗室不便。

2.加強電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性的意義

2.1控制系統(tǒng)可靠性對市場份額的影響

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們對產(chǎn)品的性能與質(zhì)量要求都有了一定程度的提高。隨著自動化與可靠性技術的發(fā)展，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，電氣工程自動化控制系統(tǒng)的可靠技術是企業(yè)在市場競爭中占有市場份額的有力工具。

2.2控制系統(tǒng)可靠性對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

產(chǎn)品是否能滿足其要求的特征與特質(zhì)，并實現(xiàn)其價值，主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的質(zhì)量上。高質(zhì)量的產(chǎn)品具備越高的可靠性，加強可靠性能夠最大限度地減少故障的發(fā)生，不僅隨之提高了產(chǎn)品的安全性，也減少了維修費用，節(jié)省了產(chǎn)品的成本。

3.電氣自動億控制系統(tǒng)可靠性的影響因素

3.1元器件質(zhì)量低下造成了控制系統(tǒng)可靠性偏低

元器件的生產(chǎn)廠家眾多，市場競爭激烈，為了贏得市場優(yōu)勢紛紛降低元器件的價格進行出售，這也迫使采購方不顧及質(zhì)量而一味尋求更低廉的價格，元器件的質(zhì)量不達標，降低了設備的使用壽命，從而也影響了控制系統(tǒng)的可靠性。

3.2控制系統(tǒng)可靠性偏低的外界因素

電氣工程自動化控制系統(tǒng)的外界的工作環(huán)境、使用及維護不當均可造成其可靠性指標的偏低。外界條件包括工作環(huán)境、氣候、機械作用力等，這些不定因素是影響控制系統(tǒng)可靠性偏低的主要方面。

3.2.1氣候條件的影響

對控制系統(tǒng)可靠性產(chǎn)生影響的氣候條件主要包括溫度、濕度、氣壓、鹽霧、大氣污染等因素，能夠導致控制系統(tǒng)的電氣性能下降、溫升過高、運動不靈活、結構損壞，甚至不能正常工作等現(xiàn)象。

3.2.2機械條件的影響

影響電氣自動化控制系統(tǒng)的機械條件指的是電氣設備在不同的運載工具中使用時所受到的振動、沖擊、離心加速度等機械作用，損壞了元器件或改變了電參數(shù)、結構件斷裂或變形過大以及金屬件的疲勞破壞等。

3.2.3工作環(huán)境周圍產(chǎn)生的電磁波的影響

在電氣工程自動化控制系統(tǒng)工作的周圍環(huán)境中很容易由于各種原因產(chǎn)生電磁波，從而造成外部及內(nèi)部干擾。同時，操作人員在沒有完全掌握控制設備原理的基礎上進行操作，導致對控制設備不能熟練而正確的操作，并且不能對設備進行及時的維護和保養(yǎng)，都會導致控制設備可靠性指標低。

4.加強電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性建議

要提高電氣自動化控制設備的可靠性，必須根據(jù)控制設備的特點，采用相應的可靠性設計方法，從元器件的正確選擇與使用、散熱防護、氣候防護等入手，使系統(tǒng)可靠性指標大大提高。

4.1電氣自動化控制系統(tǒng)的設計

在控制系統(tǒng)的設計階段值得注意的問題包括產(chǎn)品與零部件的技術條件和產(chǎn)品結構的設計形式。在設計中應分析產(chǎn)品的設計參數(shù)，保證產(chǎn)品的性能與使用條件，從操作維修性及使用性等方面對產(chǎn)品結構進行周密的設計，降低設備的維修率減少維修和使用費用，從而制定出設計方案。

4.2設備的裝配

設備中的零部件和元器件等品種和規(guī)格應盡可能少，并盡量使用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的通用零部件或產(chǎn)品。在滿足產(chǎn)品性能指標的前提下，其精度等級應盡可能低，裝配也應簡易化，盡量不搞選配和修配，力求減少裝配工人的體力消耗，便于自動流水生產(chǎn)。

4.3防范氣候因素對設備的影響

潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對電子設備影響很大，其中潮濕的影響是最主要的。特別是在低溫高濕條件下，空氣濕度達到飽和時會使機內(nèi)元器件、印制電路板上產(chǎn)色和凝露現(xiàn)象，使電性能下降，故障上升。

4.4元器件的選用

根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件選用合適的元器件，元器件的技術條件、技術性能、質(zhì)量等級等均應滿足設備工作和環(huán)境的要求，并留有足夠的余量；對關鍵元器件要進行用戶對生產(chǎn)方的質(zhì)量認定；仔細分析比較同類元器件在品種、規(guī)格、型號和制造廠商之間的差異，擇優(yōu)選擇。要注意統(tǒng)計在使用過程中元器件所表現(xiàn)出來的性能與可靠性方面的數(shù)據(jù)，作為以后選用的依據(jù)。

4.5電氣自動化控制系統(tǒng)的溫度控制

電子設備的可靠性與其溫度也有著直接關系，電子設備再工作時的功率會轉變?yōu)闊崮苌l(fā)出來，功率大熱量就大，若無法使熱能排散則會導致設備的溫度升高，不及時控制溫度甚至會導致設備的損毀。因此良好的散熱功能是控制溫度的有利措施，也是保護設備的有效途徑。

5.結語

電氣工程自動化控制系統(tǒng)可靠性的保證，只有給予足夠的重視，充分掌握各類相關技術措施，并按照規(guī)范操作、定期保養(yǎng)和維護，才會實現(xiàn)滿意的效果。

【參考文獻】

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