基于電氣自動化控制設備的可靠性測試分析

高曼曼　李超娜

摘要：電氣自動化控制設備已經(jīng)在過去的幾十年應用和改良中形成了固定的運行模式，但隨著近年科技的不斷變化和需求的膨脹，工業(yè)領域?qū)τ陔姎庾詣踊囊笤絹碓娇量?，電氣自動化設備是一種能夠減少企業(yè)財力人力支出，提升工業(yè)效率，提高產(chǎn)能的重要技術支撐，掌握電氣自動化設備的工作原理，加強設備的管理和控制對保證設備可靠性具有極高的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：電氣自動化;可靠性;測試

引言：隨著我國工業(yè)化進程的迅速推進，電氣自動化也慢慢的發(fā)展了起來。想要順利實現(xiàn)電氣自動化，我們必須要用到一些控制手段，這就是我們本文當中我們要主要研究的電氣自動化控制設備?？梢哉f，電氣自動化設備的出現(xiàn)，減少了人力資本的投入，創(chuàng)造出了很大的價值。那么，電氣自動化控制設備究竟是什么呢？它的可靠性又如何呢？本文當中，我們將主要對這兩個問題進行研究，希望能對相關人員有所幫助。

1. 影響電氣自動化控制設備可靠性的主要因素

1.1不穩(wěn)定的外部環(huán)境的影響

首先不同的電氣自動化控制設備在不同的領域以及多個生產(chǎn)場合下都有應用，那么很顯然其所處的儲存以及工作環(huán)境都是不同的。特別是其工作的生產(chǎn)環(huán)境大多數(shù)都存在著高溫且各種環(huán)境復雜的情況，那么無論是溫度、濕度，還是電磁干擾甚至腐蝕性物質(zhì)等環(huán)境因素都會導致電氣自動化控制設備的不穩(wěn)定。

1.2內(nèi)部設備元件的技術適配度和工藝水平

很明顯一個現(xiàn)代化的電氣自動化設備肯定是由多種不同的元件和材料通過科學的設計和工藝制造而成的，其內(nèi)部的運行和多種技術的緊密結(jié)合才能夠讓其實現(xiàn)更好的品質(zhì)和功能。那么很顯然影響電氣自動化控制設備的可靠性的因素也包括用到的相關元件和制造材料的品質(zhì)是否達標，以及設備內(nèi)部多種技術的契合度和結(jié)合程度等。

2. 電氣自動化控制設備可靠性測試方法

2.1保證試驗法

所謂保證試驗法就是說在設備運輸出廠前，為了確保設備功能正常，各項性能指標達標，對其進行故障排檢。通常電氣自動化控制設備組成零件復雜，發(fā)生故障的幾率非常大。根據(jù)相關調(diào)查統(tǒng)計顯示，保證試驗法呈現(xiàn)的是一種指函數(shù)的變化趨勢，對相關機械設備進行保證試驗法檢測是一種能夠有效預防發(fā)生故障的重要手段。同時，越早對產(chǎn)品進行損壞檢測，能夠有效提高故障設備的修復率，從而降低產(chǎn)品的失效率。此外，由于保證實驗并不是一種規(guī)模較大的工作方式，主要是用于少量大設備批量生產(chǎn)的檢測，或是用于對設備準確性要求較高，同時設備系統(tǒng)較為復雜的電氣自動化控制裝備，因此需要較長的檢測過程。

2.2試驗室測試法

試驗室測試法主要是指在環(huán)境可控的條件下，現(xiàn)場對使用條件進行模擬實驗，對機械設備的精準度以及可靠性進行檢測，通過反復實驗，對設備零件出現(xiàn)失效的數(shù)量及時間進行詳細記錄，同時借助統(tǒng)計學軟件對各項數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，從而計算出設備的可靠性。這種檢測方法能夠準確及時控制各項數(shù)據(jù)，因此試驗結(jié)果可靠性高，但是模擬試驗畢竟無法達到現(xiàn)實的生產(chǎn)環(huán)境的要求，因此也使得試驗室測試法具有一定的局限性。再加上這種試驗方法成本高，所以僅僅是適用于費用昂貴且生產(chǎn)數(shù)量少的設備檢測。

2.3現(xiàn)場測試法

在一種較為真實的現(xiàn)場環(huán)境中對電氣自動化控制設備進行可靠性測試的方式叫做現(xiàn)場測試法，這是實用性最強的測試方法。通過分析記錄下的測試數(shù)據(jù)來計算自動化控制設備的可靠性指標，并以此作為測試控制設備可靠性的關鍵參考依據(jù)。現(xiàn)場測試法對客觀的實驗條件有著較高的要求，不僅需要控制設備廠家的管理制度具有極高的科學性，還要保證有正規(guī)的進貨渠道以及穩(wěn)定成熟的生產(chǎn)工藝，與此同時，被測試的控制設備實際工作條件也不得與產(chǎn)品技術標準有太遠的差距，才能保證統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準確性。通常情況下現(xiàn)場測試法被分為在線測試法、脫機測試法和停機測試法。其中在線測試法是通過觀察設備運行中的各項指標和數(shù)據(jù)，以此來判定其可靠性;脫機測試法是在專門的測試設備上測試控制設備，當然準確率最高的還是在線測試法[1]。

3. 提升電氣自動化控制設備可靠性措施

3.1保證操作模式和管理方法的科學性

事實上，很多時候電氣自動化設備可靠性的波動都有由于操作和管理方法的不科學造成的，那么想要提升該設備的可靠性首當其沖的關鍵就是要采用科學的設備操作方法和管理機制，在建立符合官方要求和實際生產(chǎn)要求的管理機制的同時，需要對涉及到該設備的相關設定、實際操控以及管理維護的人員進行全面的優(yōu)質(zhì)化培訓。

3.2使用的相關元件和材料保證優(yōu)質(zhì)水準

電氣自動化控制設備在實際的生產(chǎn)使用過程中需要更換一些器件和元件，那么無論是核心的元件還是用到的各類生產(chǎn)材料，都應當保持足夠優(yōu)質(zhì)的質(zhì)量標準以及準確的型號及技術適配度。這樣是保護設備按照所設定的模式和結(jié)構(gòu)進行穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的前提，同時也很好地保證了設備擁有更長的使用壽命。而值得一提的是在一些生產(chǎn)領域當中，為了適配生產(chǎn)的模式和產(chǎn)品類型，電氣自動化控制設備的功能會進行一定程度的定制和調(diào)整，那么在使用其進行輔助生產(chǎn)的時候選用的生產(chǎn)材料也應當符合既定標準。

3.3做好設備工作環(huán)境的選擇、打造及維護

鑒于大多數(shù)的電氣自動化控制設備可靠性最大的影響因素之一是外部的環(huán)境的問題，現(xiàn)代生產(chǎn)領域的實際應用當中，應當選擇和打造一個符合設備生產(chǎn)需求的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的環(huán)境，特別是對于高溫環(huán)境的散熱處理、電磁干擾的排除處理以及不穩(wěn)定的氣候環(huán)境的規(guī)避都很重要[2]。而另外需要強調(diào)的是，比如北方在很多時候的環(huán)境溫度都是處于零下的水平，此時在考慮設備的運行需求溫度的同時，還要注意對設備內(nèi)部是否存在凍結(jié)液體情況進行全面的檢測，避免盲目運行對設備可靠性產(chǎn)生影響，甚至直接造成破壞。值得一提的是在電氣自動化控制設備的安裝的時候都要充分考慮到避免影響其本身的散熱功能，并且有經(jīng)驗的生產(chǎn)團隊也會通過設定外部散熱裝置或相關散熱技巧的方法來輔助設備散熱。

3.4合理應用前饋控制系統(tǒng)

為了有效避免電氣自動化控制設備在使用過程中受到過多因素的干擾，有必要通過合理利用前饋控制系統(tǒng)來增加可靠性。前饋控制系統(tǒng)是一種根據(jù)擾動變化大小來執(zhí)行控制操作的系統(tǒng)，通常情況下前饋控制被分為兩種，一種是單一的前饋控制，另一種是結(jié)合了前饋和反饋的模式。根據(jù)干擾補償形式特點的不同又被分類動態(tài)前饋控制和靜態(tài)前饋控制。當出現(xiàn)干擾幅值大且頻繁的時候，可應用前饋控制，或者受到劇烈的被控變量影響，無法通過單一的反饋控制達到運行要求時，也可應用前饋控制;可測但不可控的變量才是主要干擾因素，控制對象的通道滯后越大，反饋控制越容易出現(xiàn)不及時的問題，由此導致的控制質(zhì)量低下可通過結(jié)合了前饋和反饋的控制系統(tǒng)來保證控制質(zhì)量[3]。

結(jié)論：

簡而言之，電氣自動化控制設備本身具有一定的特殊性，加之產(chǎn)量小、品種多，這在無形之中大大提高了可靠性試驗的難度，現(xiàn)場試驗通常是實際測試中最常用的方式。我國電氣自動化控制設備的可靠性測試技術在整個經(jīng)濟和科學技術水平快速發(fā)展的過程中必將得到不斷提升，隨之提高的可靠性測試實驗數(shù)據(jù)的科學性，也將助力我國電氣自動化控制設備的健康持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]劉曉龍，馬銀鳳，董海靜.電氣自動化控制設備的可靠性分析[J].通訊世界，2019，26（3）：121-122.