電氣自動化控制設(shè)備的可靠性分析

摘要：在電氣自動化快速發(fā)展的今天，電氣自動化控制設(shè)備可靠性的研究有重要的意義，需要對其可靠性測驗方法的研究，探討提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性的方法。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；控制設(shè)備；可靠性分析

一、提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性的重要意義

1、可靠性是衡量設(shè)備質(zhì)量的重要指標之一

產(chǎn)品質(zhì)量就是使產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)其價值、滿足明示要求的特征和特質(zhì)。概括其特性，主要包括：性能、可靠性、經(jīng)濟性和安全性。由此可見，可靠性在產(chǎn)品質(zhì)量中占有主導地位。只有可靠性高，發(fā)生故障的次數(shù)才會少，那么維修費用就少，相應的安全性也隨之提高。因此，產(chǎn)品的可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量的核心，是生產(chǎn)廠家追求的目標。

2、可靠性能夠增強設(shè)備的市場競爭力

隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展，用戶不僅要求產(chǎn)品性能好，更重要的是要求產(chǎn)品的可靠性水平高。只有那些具有高可靠性指標的產(chǎn)品，才能在日益激烈的競爭中得以取勝。隨著電氣自動化控制設(shè)備自動化程度、復雜度越來越高，可靠性技術(shù)已成為企業(yè)在競爭中獲取市場份額的有力工具。

二、控制設(shè)備的可靠性相關(guān)因素分析

一般來說電氣控制設(shè)備的可靠性因素主要包括一下幾個方面：

1、電氣控制設(shè)備工作環(huán)境。電氣設(shè)備所處的工作環(huán)境多種多樣。影響控制設(shè)備可靠性的因素有氣候條件、機械作用力和電磁干擾。氣候條件中溫度、濕度、氣壓、鹽霧、大氣污染等因素，能使控制設(shè)備的電氣性能下降、溫升過高、運動不靈活、結(jié)構(gòu)損壞，直至癱瘓，不能正常工作。機械條件是指電氣設(shè)備在不同的運載工具中使用時出現(xiàn)的問題，比如振動、沖擊、離心加速度，元器件會在這些過程中損壞失效或電參數(shù)葉的改變都能使其損壞，原因還包括結(jié)構(gòu)件斷裂或原件變形過大以及金屬件的疲勞破壞等。電磁波存在于控制設(shè)備工作的周圍空間，由此造成的外部及內(nèi)部干擾。設(shè)備輸出噪聲增大，工作不穩(wěn)定，不能安全工作都與電磁的干擾有關(guān)。

2、電氣控制設(shè)備的使用及維護。在電氣控制設(shè)備運作過程中，操作人員不按照具體流程進行操作，對控制設(shè)備不適當?shù)牟僮骰蛘呤蔷S護和保養(yǎng)人員對電氣控制設(shè)備沒有及時進行保養(yǎng)和維護，均會導致了控制設(shè)備可靠性指標的降低。

3、控制設(shè)備關(guān)鍵元器件質(zhì)量。電氣控制設(shè)備關(guān)鍵元器件的質(zhì)量水平也是影響電氣設(shè)備可靠性的重要因素。目前元器件生產(chǎn)廠家眾多，質(zhì)量有好有壞，因此控制設(shè)備可靠性指標偏低。在小企業(yè)中，管理體系缺陷，零部件進廠檢查不能得到有效實行；同時，市場中的惡性競爭，導致元器件價格相對低廉，企業(yè)不顧質(zhì)量的采購，使得控制設(shè)備可靠性指標偏低，使用壽命大打折扣。

三、提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性途徑

1、提高元件的可靠性

在提供元件的可靠性方面，可以通過加強對電子元件供應商的審核來提高關(guān)鍵元器件的選購質(zhì)量，關(guān)鍵元器件在運用前，用戶對生產(chǎn)方要質(zhì)量認定；在品種、規(guī)格、型號和制造廠商的選擇中，要擇優(yōu)選擇。為了保證關(guān)鍵元器件的質(zhì)量，要認真記錄元器件使用時的各方面數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)問題要第一時間將問題加以記錄，并及時將記錄信息反饋該生產(chǎn)商。選用元器件要適合工作環(huán)境，元器件的技術(shù)條件、技術(shù)性能、質(zhì)量等級等均應滿足設(shè)備工作和環(huán)境的要求，并且有足夠的替代品；優(yōu)先選用標準元器件；最好是使用同一廠家生產(chǎn)的同一規(guī)格的元器件；用于生產(chǎn)中的電子元器件都要經(jīng)過篩選。只有這樣才能在源頭上把好原材料審核關(guān)。這對提高電氣設(shè)備控制可靠性具有重要意義。

2、重視電子元件的設(shè)計

在電子元件設(shè)計的各個階段都要加強對材料和元器件的可靠性研究與監(jiān)管。特別是在控制設(shè)備設(shè)計階段要重視以下幾點：

（1）要注意研究產(chǎn)品和零部件生產(chǎn)的技術(shù)條件，認真分析產(chǎn)品的設(shè)計參數(shù)，研究討論保證產(chǎn)品性能和使用條件，詳細的制定出正確設(shè)計的方案；

（2）要制定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和產(chǎn)品類型，生產(chǎn)批量的規(guī)模與產(chǎn)量的大小直接相關(guān)；

（3）要注意設(shè)計零部件生產(chǎn)方式的經(jīng)濟性，前提是要保證產(chǎn)品性能；在滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的條件下，選用相對經(jīng)濟合理原材料和元器件，實現(xiàn)降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本的目的。

（4）設(shè)計時要全面構(gòu)思，設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要精細，使操作維修性能和使用性能達到最佳，減少維修和使用費用；

3、注重對關(guān)鍵設(shè)備的防護

（1）散熱防護。溫度是影響電子設(shè)備可靠性最廣。電子設(shè)備工作時，其功率損失大部分以熱能形式散發(fā)，尤其是一些耗散功率較大的元器件，如電子管、變壓管、大功率晶體管、大功率電阻等。另外，當外界溫度較高時，熱能難以散發(fā)，將使設(shè)備

（2）氣候防護。潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對電子設(shè)備影響很大，其中潮濕的影響對電子設(shè)備影響最大。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。當電子設(shè)備受到潮濕空氣的侵蝕，會在元器件或材料表面凝聚一層水膜，并滲透到材料內(nèi)部，從而造成絕緣材料表面電導率增加，體積電阻率降低，介質(zhì)損耗增加，零部件電氣短路、漏電或擊穿等。潮氣還能引起覆蓋層起泡甚至脫落，使其失去保護作用。

4、加強對元器件的測試

（1）加強試驗室測試

用規(guī)定的可控的工作條件和環(huán)境條件，在實驗室模擬現(xiàn)場，設(shè)定可能出現(xiàn)的環(huán)境壓力來檢驗被測設(shè)備，將試驗后的各類數(shù)據(jù)通過整理，統(tǒng)計成可靠性指標。模擬可靠性試驗，控制試驗方法和條件相對容易，所得到的也是高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，試驗結(jié)果可以再現(xiàn)和分析，不過在試驗條件的限制下，數(shù)據(jù)難以與相對真實情況相對應，而且試驗花費巨大。這種試驗還需要很多的試品，因此被試產(chǎn)品的生產(chǎn)批量與成本因素就必須考慮，大批量生產(chǎn)產(chǎn)品可以使用這種方法。

（2）加強出廠測試

在產(chǎn)品出廠前，產(chǎn)品需要規(guī)定條件下工作試驗用以保證無質(zhì)量問題。電控設(shè)備是由大量的元器件組成，它的故障模式顯現(xiàn)出來隨機的、多樣化，因此隨著時間變化，它的故障服從指數(shù)分布也會變化。對產(chǎn)品的早期失效進行測試考核就是保證試驗方法的本質(zhì)，用一定的方法改進產(chǎn)品，在出廠前使失效率規(guī)定指標以下。這項試驗是一種可靠性保證試驗，所花費時間長，對大批量產(chǎn)品的生產(chǎn)來說只適合于生產(chǎn)設(shè)備的樣本；對小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品是均適用。

（3）加強現(xiàn)場測試

設(shè)備在現(xiàn)場使用，對其進行現(xiàn)場測試，可以得出可靠性測試記錄的數(shù)據(jù)，幫助統(tǒng)計出設(shè)備可靠性相關(guān)指標。現(xiàn)場測試有很多優(yōu)點：需要設(shè)備少，工作環(huán)境真實，測試所得數(shù)據(jù)真實反映產(chǎn)品在實際使用情況下的可靠性、維護性等參數(shù)，直接費用少等。

結(jié)束語

綜上所述，電氣自動化控制設(shè)備的可靠性問題涉及到廣泛的領(lǐng)域，必須要加以重視，在設(shè)計上要充分的研究和探索，同時還要做好保養(yǎng)維護工作，以便實現(xiàn)電氣設(shè)備的最優(yōu)化使用。在電氣自動化快速發(fā)展的今天，提高電氣自動化的可靠性已成為了熱點話題，只有設(shè)備的可靠性得到保證后，才能實現(xiàn)更多的自動化生產(chǎn)。

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