電氣自動化控制設(shè)備的可靠性研究

霍躍根

摘 要：隨著電氣自動化控制設(shè)備水平的不斷提高，其可靠性問題變得尤為突出。該文基于電氣自動化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀，主要從設(shè)備可靠性設(shè)計的角度及提高設(shè)備的性能方面，對提高電氣自動化控制設(shè)備的可靠性給與對策建議。

關(guān)鍵詞：電氣自動化 控制設(shè)備 可靠性 對策

中圖分類號：TM93 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（b）-0030-01

1 電氣自動化控制設(shè)備的可靠性相關(guān)概述

電氣自動化控制設(shè)備的可靠性指其設(shè)備在一定的環(huán)境條件中及規(guī)定的時間內(nèi)完成特定的任務(wù)并發(fā)揮出應(yīng)有的功能與作用的能力。通俗的理解，即在同等時間與同等環(huán)境中，電氣自動化控制設(shè)備完成任務(wù)的能力高低決定其設(shè)備可靠性高低，完成能力越高，其可靠性越高。加強對電氣自動化控制設(shè)備的可靠性研究，加強對設(shè)備系統(tǒng)的可靠性設(shè)計，能有效提高提高設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，增加其在市場中的占有份額，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2 提高電氣自動化控制設(shè)備的可靠性對策

2.1 提高電氣自動化控制設(shè)備設(shè)計的可靠性

設(shè)備設(shè)計的可靠性是保證設(shè)備安全可靠運行的基礎(chǔ)，對于電氣自動化設(shè)備生產(chǎn)商而言，對設(shè)備系統(tǒng)都應(yīng)該進行全面構(gòu)思并周密設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使其具有優(yōu)良的使用性能，進而提高設(shè)備的可靠性。

2.1.1 采用集中監(jiān)控設(shè)計方式

集中監(jiān)控方式是現(xiàn)代電氣自動化控制設(shè)備中運用的比較廣泛的系統(tǒng)設(shè)計方式，此方式將系統(tǒng)的各功能集中在一個處理器上進行處理，設(shè)計與操作都較為簡單，運行維護方便，且對于控制站的防護要求低，是一個可行的系統(tǒng)設(shè)計方法。此集中式設(shè)計也存在一些弊端，即監(jiān)控對象的增加導(dǎo)致處理器處理量增大，造成運行速度的下降；另外，此方式的應(yīng)用，需要增加電纜投入，使電力生產(chǎn)成本增加，而且隨著電纜距離的增加也在一定程度上影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.1.2 采用遠程監(jiān)控設(shè)計方式

遠監(jiān)控程方式設(shè)計電子自動化控制系統(tǒng)，具有安裝成本低、擴展性強及數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量高和系統(tǒng)組態(tài)靈活等優(yōu)點。但此設(shè)計方式由于Lon works、CAN等現(xiàn)場總線的通訊速度低，與電氣部分通訊量無法匹敵，使得遠程監(jiān)控方式的使用范圍縮小，一般只能適用于小型系統(tǒng)的監(jiān)控，而無法滿足大型電氣自動化控制設(shè)備的系統(tǒng)構(gòu)建。

2.1.3 采用現(xiàn)場總線監(jiān)控設(shè)計方式

現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是建立在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用及智能化電氣設(shè)備發(fā)展的基礎(chǔ)上而形成的電氣設(shè)備的串行連接和自動化系統(tǒng)雙向傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。此設(shè)計方式具有節(jié)約安裝成本、提高系統(tǒng)控制性能、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活等優(yōu)點，且在不同隔能發(fā)揮出不同的作用，能為電力企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，現(xiàn)場總線監(jiān)控方式以其極強的可靠性優(yōu)勢普遍應(yīng)用于各種電器自動化控制設(shè)備中，推動了現(xiàn)代智能化電氣設(shè)備的發(fā)展?？梢哉f，現(xiàn)場總線監(jiān)控方式設(shè)計電子自動化控制設(shè)備系統(tǒng)，是未來電氣自動化的發(fā)展方向。

2.1.4 電氣自動化控制設(shè)備的可靠性發(fā)展趨勢

隨著越來越多先進的電氣設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計方法的出現(xiàn)，隨著以太網(wǎng)與Internet技術(shù)的發(fā)展，OPC技術(shù)與PC客戶機/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)也會逐漸為電氣自動化控制設(shè)備增添新功能與活力。目前，OPC技術(shù)集合Windows平臺的使用方案已被大型電氣自動化控制設(shè)備廠商廣泛采納。而PC客戶機/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)也在市場需求驅(qū)動下與IT平臺進行融合，企業(yè)可以通過標準的瀏覽器處理企業(yè)財務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù)，監(jiān)控企業(yè)生產(chǎn)工作。同時虛擬現(xiàn)實技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用，也對未來電氣自動化控制設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)生了較大的影響。

2.2 提高電氣自動化控制設(shè)備的性能

2.2.1 生產(chǎn)過程中合理選用零部件、元器件

電氣自動化控制設(shè)備生產(chǎn)中需要較多復(fù)雜的零部件與元器件，其質(zhì)量及可靠性也應(yīng)是生產(chǎn)商重視的問題，選擇零部件與元器件應(yīng)科學(xué)慎重。首先其設(shè)備中的零部件與元器件的品種規(guī)格應(yīng)盡可能的少，盡量采用由專業(yè)產(chǎn)家生產(chǎn)的通用零部件與元器件，這樣更能保障其使用性能。因此在購置零部件、元器件的過程中要對其嚴格檢驗，不能因市場的惡性競爭而追求價格低廉、質(zhì)量較差的材料。此外，在選擇元器件時，還要充分考慮設(shè)備生產(chǎn)環(huán)境及其電路性能要求，選擇質(zhì)量優(yōu)、性能好、可靠性高的材料，以更好的滿足生產(chǎn)技術(shù)要求，提高生產(chǎn)效率。

2.2.2 科學(xué)利用可靠性測試方法對設(shè)備進行測試

對電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試是在其設(shè)備投入使用之前，對其可靠性進行的定量評估，通過科學(xué)的可靠性測試方法對設(shè)備進行測試有利于從根本上提高電氣自動化控制設(shè)備的可靠性，并確保企業(yè)的安全應(yīng)用生產(chǎn)。近年來，國內(nèi)電氣自動化控制設(shè)備測試方法主要包含現(xiàn)場測試法、試驗室測試法以及保證性測試法等。各企業(yè)在選擇測試方法時應(yīng)綜合考慮環(huán)境、場地、測試產(chǎn)品、測試程序等因素，并結(jié)合企業(yè)內(nèi)組織工作概況進行設(shè)備可靠性的科學(xué)測試。在通過高效嚴密測試環(huán)境、場地及組織部門的整理工作后，進行實驗資料及結(jié)果的判定分析，進而確保電氣設(shè)備可靠性測試的高效開展。

2.2.3 加強對電氣設(shè)備的散熱、氣候防護

電氣自動化控制設(shè)備的可靠性受溫度影響是較大的，溫度的變化會使得設(shè)備的可靠性大大降低，因為設(shè)備在運行過程中其電子管、大功率晶體管等都會不斷的產(chǎn)生并散發(fā)熱量。但若所處的環(huán)境溫度較高時，設(shè)備的產(chǎn)生熱量便難以散發(fā)出去，就會導(dǎo)致設(shè)備自身溫度升高，影響其正常運行速度，致使可靠性降低。因而，要重視散熱防護，可以采取在散熱器上安裝半導(dǎo)體分立器件、增加散熱器表面的粗糙度等措施解決。此外，電氣自動化設(shè)備的可靠性還受到濕度等氣候因素的影響，尤其是潮氣容易引起元器件覆蓋層形成水膜，容易引發(fā)漏電、短路等故障。為此，應(yīng)該采用密封、灌封、侵漬等措施對控制設(shè)備進行防護。

2.2.4 定期對設(shè)備進行檢修與保養(yǎng)

定期對電氣自動化控制設(shè)備進行檢修與保養(yǎng)對于提高設(shè)備的可靠性，延長其使用壽命有良好的促進作用。電氣設(shè)備會受其工作環(huán)境的影響而出現(xiàn)一些小的故障問題，在運行中不容易被發(fā)現(xiàn)，需要人為的檢修，從而發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。與此同時，當維修人員定期對設(shè)備進行檢修保養(yǎng)后，維修人員對設(shè)備的整體概況會有更深入的了解，并能準備把握其下階段的工作運行狀況，這樣有利于對生產(chǎn)活動提前做好產(chǎn)量、技術(shù)等準備工作，在保證設(shè)備良好的運行狀態(tài)下進行預(yù)期的生產(chǎn)活動的開展，降低成本，提高生產(chǎn)效率。

3 結(jié)語

為了保證電氣自動化控制設(shè)備安全運行并為生產(chǎn)經(jīng)濟活動帶來更大的經(jīng)濟效益，提高設(shè)備的可靠性是極為重要的工作。當然，提高電氣設(shè)備的可靠性是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要設(shè)備生產(chǎn)商及各企業(yè)使用者加以重視，通過對系統(tǒng)進行科學(xué)周密的設(shè)計，采取技術(shù)措施提高設(shè)備的性能，而達到提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性的目的，達到實現(xiàn)經(jīng)濟效益的目的。

參考文獻

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