電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試方法及其選擇研究

摘 要：電氣自動化控制設(shè)備的可靠性關(guān)系到自動化控制系統(tǒng)的安全運行，一旦控制設(shè)備設(shè)備出現(xiàn)故障，整個電氣自動化系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的運行都會受到影響，這就需要對電氣自動化控制設(shè)備進行可靠性測試。本文根據(jù)現(xiàn)有的研究資料，結(jié)合自身在電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試中的一些經(jīng)驗，介紹了電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試的基本方法，包括是實驗室測試法、現(xiàn)場測試法等，針對這些方法的特點及其選擇闡述了自己的意見，希望能夠?qū)﹄姎庾詣踊刂圃O(shè)備可靠性測試及其選擇提供一些幫助和啟示。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；控制；可靠性；測試

在電氣自動化水平不斷提高的情況下，控制設(shè)備對整個系統(tǒng)的影響更加明顯，可以說控制設(shè)備已經(jīng)成為整個系統(tǒng)安全運行的前提和保障。如果選擇最可靠的電氣自動化控制設(shè)備，并保證其適合該電氣自動化系統(tǒng)的控制需要，是電氣自動化技術(shù)發(fā)展當(dāng)中需要解決的一個重要問題，在應(yīng)用的過程中就需要對電氣自動化控制設(shè)備的可靠性進行測試。

1 電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試方法

1.1 實驗室測試法

實驗室測試法就是在特定的實驗室當(dāng)中對電氣自動化設(shè)備的可靠性進行測試，此種測試一般都是模擬測試，在實驗室當(dāng)中模擬可控工作條件及環(huán)境來完成測試工作，測試的結(jié)果依賴于所模擬的環(huán)境是否能夠無限接近實際環(huán)境，通過測試統(tǒng)計時間和失效總數(shù)等數(shù)據(jù)，從而得出某種控制設(shè)備可靠性的指標(biāo)。相對于其它可靠性測試方法，實驗室測試的優(yōu)勢非常明顯，條件都是可以掌控的，所獲的測試數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，實驗可以反復(fù)進行。但是，實驗室測試的需要進行模擬環(huán)境建設(shè)，在實驗當(dāng)中所需試品也比較多，測試的準(zhǔn)確性受產(chǎn)品批量及成本因素的影響比較明顯等，比較適合大批量的控制設(shè)備測試。

1.2 現(xiàn)場測試法

所謂的現(xiàn)場測試法，就是將電氣自動化控制設(shè)備安裝到實際使用現(xiàn)場和電氣自動化系統(tǒng)當(dāng)中，讓控制設(shè)備在實際運行當(dāng)中測試及可靠性和維護性，這樣可以得出比較真實的參數(shù)，所得出的結(jié)果與實際使用的結(jié)果是基本一致的。相對于實驗室測試，現(xiàn)場測試所使用的試件比較少，并且不需要模擬環(huán)境，所需的設(shè)備也比較少、測試成本比較低，但是測試需要付出大量的人力資源，并且需要對整個電氣自動化系統(tǒng)的運行進行檢測、現(xiàn)場測試法根據(jù)測試的內(nèi)容和形式又可以分為三種類型。第一種是可靠性在線測試，也就是在保證被測設(shè)備正常運行的情況下進行可靠性測試；第二種是停機測試，也就是將設(shè)備停止以后進行測試；第三種是脫機測試，月就是在設(shè)備運行現(xiàn)場將索要檢測的控制設(shè)備取出，安裝到專業(yè)測試設(shè)備上以后完成可靠性測試工作。在這三種現(xiàn)場測試當(dāng)中，第一種測試技術(shù)實驗的難度非常大，要想完成測試必須在設(shè)備運行的過程中收集大量的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，第二、三種測試方法相對來說比較簡單。

1.3 保證實驗法

保證實驗法就是生產(chǎn)當(dāng)中經(jīng)常提到的“烤機”，這是生產(chǎn)單位所采用的可靠性測試方法，也就是在產(chǎn)品出廠之前，在規(guī)定的條件之下對產(chǎn)生進行無故障的工作實驗，收集無故障工作的時間及故障類型等數(shù)據(jù)。實際上，電氣自動化控制設(shè)備當(dāng)中的核心就是控制器，而控制器都是由電子元件構(gòu)成的，故障模式顯示方式并沒有什么規(guī)律，具有隨機性的特征，故障表現(xiàn)形式也是多種多樣的，在這種情況下其故障服從于指數(shù)分布，其失效時間與時間之間有著一定的規(guī)律。出廠之間所進行的烤機實際上是廠家所進行的一定條件之下的質(zhì)量檢測方式，也是對產(chǎn)品進行不斷的改進和完善的主要依據(jù)，以確保產(chǎn)品的出廠質(zhì)量。

2 電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試方法的選擇

在電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試方法的選擇上，一般要經(jīng)過以下幾個步驟：

2.1 確定實驗場地

試驗場地是進行可靠性實驗當(dāng)中必須考慮的一個因素，在這里需要結(jié)合測試單位所具備的條件，及可靠性測試的具備目標(biāo)進行。加入被測的電氣自動化控制設(shè)備的可靠性高于某一特定指標(biāo)，一般要選擇最嚴(yán)酷的實驗場所進行測試，如果說知識檢測電氣自動化控制設(shè)備的在正常的工作環(huán)境和條件性的之下的穩(wěn)定運行時間，就需要選擇最貼近實際工作環(huán)境的場地作為測試場地。如果說只是為了測試其運行過程中的某項數(shù)據(jù)，則可以在生產(chǎn)質(zhì)量控制當(dāng)中，對其進行“烤機”測試。在測試之前，一定要明確測試的目的和內(nèi)容，只有這樣才能選擇最適合的測試場地。

2.2 實驗環(huán)境的選擇

電氣自動話控制設(shè)備是多種多樣的，不同類型的產(chǎn)品所適合的工況也比較大的差異，在進行可靠性測試的過程中，應(yīng)該根據(jù)其工況選擇惡劣實驗環(huán)境或是非惡劣實驗環(huán)境進行測試，以區(qū)別一般性應(yīng)力和特殊性應(yīng)力之下控制設(shè)備的差異。當(dāng)然，在實驗當(dāng)中也可以下兩種不同的實驗環(huán)境中進行，這樣得出的測試結(jié)果更加準(zhǔn)確。

2.3 選擇實驗設(shè)備

在電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試當(dāng)中，選擇實驗設(shè)備是非常重要的環(huán)節(jié)，因為市場上的控制設(shè)備比較多，不可能對這些設(shè)備一一進行可靠性測試，在這種情況下就需要合理的選擇測試設(shè)備。在選擇的標(biāo)準(zhǔn)上，要從兩個方面來考慮。第一，在之前的電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計和使用過程中已經(jīng)用過的控制設(shè)備，這些設(shè)備是今后電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計中需要使用的設(shè)備，因此應(yīng)該選擇將其作為可靠性測試的重要對象。第二，選擇市場上銷量比較多，具有一定知名度的設(shè)備作為測試對象，這些也是采購過程中需要考慮的設(shè)備，對其進行測試有助于找到最合適的設(shè)備。

2.4 實驗程序的組織設(shè)計

在進行可靠性測試的過程中，實驗部門應(yīng)該選拔優(yōu)秀的實驗技術(shù)人員進行，并預(yù)先設(shè)計實驗方案，確定實驗的內(nèi)容和主要程序，并保證實驗過程嚴(yán)格按照設(shè)計程序進行。在實驗當(dāng)中主要涉及到開始及結(jié)束的時間、適當(dāng)間隔時間、實驗數(shù)據(jù)整理收集、設(shè)備可靠性相關(guān)指標(biāo)的記錄、組織保障措施、意外情況的應(yīng)對措施等。實驗過程中，技術(shù)人員的工作應(yīng)該有明確的定義，做好組織管理和分工合作工作。

總之，電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試是一項非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，在測試的過程中應(yīng)該根據(jù)被測對象和目的選擇最佳的測試方法，以保證測試能夠達(dá)到預(yù)期目的，為電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計及使用提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

參考文獻：

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[2]于士國.電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試的方法分析[J].硅谷，2011（11）.

作者簡介：劉理（1982-），男，漢族，湖南人，大學(xué)學(xué)歷，工程師，研究方向：電氣。