電氣自動化技術(shù)在設備可靠性方面的應用研究

李臣

摘 要：電氣自動化技術(shù)在設備可靠性提升的措施主要有設備的設計階段提升、保證設備零配件的通用性、做好防護措施、加強對設備的故障排除工作以及對于設備的可靠性進行檢測。本文就淺談電氣自動化技術(shù)在設備可靠性方面的應用研究。

關(guān)鍵詞：電氣自動化技術(shù);設備可靠性方面;應用研究

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）20-0068-02

我國電氣自動化行業(yè)的快速發(fā)展，在給人們的生活和生產(chǎn)帶了許多便利的同時，也廣泛應用于我國很多領域，并逐漸成為我國經(jīng)濟建設的主要支柱。而在設備的可靠性這一問題上，影響著電氣自動化企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。

1 對電氣自動化技術(shù)在設備可靠性方面研究的意義

1.1 提升設備的質(zhì)量

電氣自動化技術(shù)是國家生產(chǎn)制造水平發(fā)展的標志，不僅能夠保證生產(chǎn)制造中的質(zhì)量，也能減少生產(chǎn)制造的成本，還大大提升了生產(chǎn)的效率。電氣自動化的安全運行很大程度上對自動化設備的可靠性有著很強的依賴性，只有自動化設備的質(zhì)量得到提升，電氣自動化技術(shù)才能運行的安全可靠，故障減少，才能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。

1.2 電氣自動化設備市場份額提高

現(xiàn)階段電氣自動化技術(shù)在生產(chǎn)制造中越來越普及，使用的范圍也越來越廣闊，電氣自動化設備在市場上的份額不斷擴大。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國工業(yè)的實力越來越強，對于所用到的電氣自動化設備的性能要求越來越高。在這種情況下，電氣自動化的可靠性得到了人們更多的重視，只有電氣自動化設備的可靠性越高，在市場的占有份額才會越來越多，發(fā)展的空間和潛力才會更大更高。

2 對電氣自動化技術(shù)在設備可靠性方面的現(xiàn)狀分析

對電氣自動化設備的可靠性進行分析，是改善電氣自動化設備可靠性現(xiàn)狀的有效措施，不僅能夠改善電氣自動化設備性參數(shù)和指標，也能夠改善自動化設備的工作環(huán)境。但是現(xiàn)階段電氣自動化在設備可靠性方面的現(xiàn)狀主要有一下幾個方面：

2.1 操作環(huán)境復雜

在全球經(jīng)濟一體化的現(xiàn)在，應用電氣自動化技術(shù)的自動化設備的工作環(huán)境會因為地區(qū)、國家和行業(yè)以及企業(yè)的不同，操作的環(huán)境也不盡相同?？赡芙o有的電氣自動化設備操作環(huán)境科學合理，輕松愉快，有的環(huán)境艱苦惡劣，而這樣復雜多變的環(huán)境，在實際的工作中，不僅會對設備本身造成嚴重的損傷，而且對于操作的人員來說也是一個嚴峻的考驗?，F(xiàn)階段自動化設備操作環(huán)境主要有三方面因素，一是電磁干擾，二是機械作用，三是氣候因素。在這些因素中，氣候因素是無法控制，但其他因素是可控的，因此在操作的過程中一定要注意這些因素對設備造成的影響。電磁干擾的因素在實際的操作中，并不常見，但是卻對機械的影響非常大，很容易破壞設備的穩(wěn)定性，進而影響設備的安全性。機械作用的因素主要是指在電氣自動化設備在工作環(huán)境和工作轉(zhuǎn)運在狀態(tài)下，所承受的不同的機械作用力，由于震蕩、磨損、沖擊等因素會是設備零件出現(xiàn)變形或者是疲勞破壞的情況，使得設備的可靠性能降低。氣候因素主要指設備工作的溫度、濕度和元素含量以及氣壓等方面的變化，不僅會對設備的可靠性帶來極大的損害，還會降低設備在可靠性方面的性能。

2.2 維護工作條件艱難

自動化設備工作的環(huán)境一般都比較復雜，這樣不僅能夠提升生產(chǎn)的安全系數(shù)，而且也能夠提升工作的效率。但是正是因為工作的環(huán)境復雜，使得自動化設備比較集中，操作的難度也隨之增大，這就要求操作人員具備專業(yè)的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗，從而避免人為操作因素引發(fā)設備安全方面的故障。除此之外，電器自動化設備復雜的工作環(huán)境給維修和養(yǎng)護人員的工作開展到了很大的挑戰(zhàn)。因此，提升自動化設備的可靠性能夠給操作人員和維護人員帶來很大的便利。

2.3 電氣元件的質(zhì)量不能滿足現(xiàn)在生產(chǎn)的要求

電氣元件的質(zhì)量是體現(xiàn)在生產(chǎn)制造的很多方面，比如說可靠性和經(jīng)濟型以及安全性等多方面，都是電氣元件重要的質(zhì)量因素體現(xiàn)。在這些因素中，可靠性是最重要的一個因素，在電器元件的質(zhì)量上占據(jù)核心地位，只要電氣元件有了非常高的可靠性時，就能夠減少設備的故障，這對于后期的維護工作有著節(jié)省的經(jīng)濟作用，也能夠在設備運行和操作的過程中增強安全的系數(shù)。因此，設備的可靠性可以說是衡量設備質(zhì)量的一個重要指標。除此之外，提升自動化設備的可靠性也能夠提升客戶的信任值，在激烈的市場經(jīng)濟的競爭環(huán)境下脫穎而出，從而提升企業(yè)在行業(yè)中的競爭力。在現(xiàn)階段生產(chǎn)設備元件的廠家非常的多，但是生產(chǎn)設備元件的質(zhì)量卻不盡相同，一些企業(yè)為了能夠在市場經(jīng)濟下取得價格上的優(yōu)勢，保障自身的銷量，對于設備元件的質(zhì)量沒有太大的關(guān)注，導致電器元件的質(zhì)量參差不齊，當然，這也和企業(yè)的生產(chǎn)體系有關(guān)，也和企業(yè)的管理方式和理念有關(guān)。但不可否認的是，市面上的電器元件質(zhì)量普遍存在著一定的不足，這也為電子自動化設備可靠性的不足埋下了隱患。

3 影響電氣自動化控制設備可靠性的主要因素

3.1 自身元件質(zhì)量

電氣自動化設備就是有各種各樣的電器元件組裝構(gòu)建而成的，因此元件的質(zhì)量對于電氣自動化設備的重要性。事實上，任何一個設備元件出現(xiàn)問題，都會對電氣自動化設備可靠性有著重大的影響，哪怕是再小的元件，再小的偏差，都會導致設備可靠性的降低。

3.2 人為因素

人為因素主要體現(xiàn)在設備管理人員的專業(yè)操作技術(shù)和管理兩個方面，專業(yè)操作技術(shù)方面是管理人員對于設備的原理和操作方法以及注意事項沒有深入的了解，錯誤的操作或者是不合理的操作會導致壽命的縮短，在增加維修成本的同時也會使設備的可靠性出現(xiàn)問題。我國電力系統(tǒng)自動化技術(shù)發(fā)展的非常迅猛，各種先進的技術(shù)和設備不斷得到應用，使得電力系統(tǒng)自動化向智能化和無人化的方向發(fā)展。但是相對于電力系統(tǒng)自動化的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的管理上有著明顯的不足，尤其是在安全的管理方面。我國電力系統(tǒng)的安全管理和控制工作有很多需要完善是地方，比如說管理人員的專業(yè)水平、安全防控制度等。事實上，我國電力系統(tǒng)自動化運行中的管理人員在技術(shù)上和工作經(jīng)驗上都有著很大的不足，綜合素質(zhì)比較低，對于安全防控以及應急處理方面沒有太大的意識和處理能力，嚴重阻礙了電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的良好發(fā)展，也阻礙了電力系統(tǒng)自動化在安全控制方面的效率。因此科學合理的管理方式和管理理念，能夠最大化的保證電氣自動化設備的質(zhì)量，延長設備的壽命，而不合理的管理方式會導致整體生產(chǎn)設備可靠性降低。

3.3 環(huán)境因素

電氣自動化設備在運行的過程中，溫度和濕度對于設備可靠性影響最大。如果外界的溫度過高，就會使設備的散熱效果下降，散熱的效率遍地，如此一來就會導致設備長時間溫度過高的運行，很容易導致自動化設備失靈，嚴重的還會導致自動化設備出現(xiàn)損壞的情況。如果設備工作的環(huán)境空氣濕度較大的情況下，有可能會使設備因為水汽的問題發(fā)生電路，對設備的可靠性造成影響。

4 提高電氣自動化設備可靠性的策略分析

4.1 設備的設計階段提升

要想有效的提升電氣自動化控制設備的可靠性，在設備進行設計的階段，就提升設備的綜合性能，保證設備的可靠性，無疑是最有效的手段。在設計的過程中，設計人員應當充分考慮自動化設備在運行過程中的環(huán)境因素，綜合設備的使用壽命和使用條件以及壽命，進行細致的參數(shù)探討和交流，只有這樣，才能設計出最適合、最科學、最合理的設計方案。除此之外，設計出來的產(chǎn)品在應用的空間和生產(chǎn)的性能以及生產(chǎn)的規(guī)模也是設計人員的需要重要考慮的因素，這關(guān)系到產(chǎn)品的經(jīng)濟性能，也關(guān)系到產(chǎn)品的銷量，因此在設計的時候，設計人員要從這些因素中不斷地進行分析和調(diào)整，從而在設計階段就能夠保證設備的參數(shù)在各方面都比較契合，從而在整體上都能夠提升設備的可靠性。除此之外，控制設備的制造成本也是設計人員需要考慮的一個重點，成本的控制也是設備能夠發(fā)展應用和普及的核心因素，因此設計人員在保證設備質(zhì)量的同時，盡可能的使用最合適的零配件進行設計，只有這樣，才能在保證設備質(zhì)量成本的同時，提升設備的可靠性。

4.2 保證設備零配件的通用性

電氣自動化設備設計復雜，精密度高，零配件的種類也非常的繁雜，彼此之間的配合也需要非常高的精度，所以企業(yè)在零配件的選用上，盡量要保證設備零件的一致性，最好是選擇廠家的通用零件。除此之外，在設備的采購上，盡可能的采用同一家廠商的設備，這樣不僅能夠保證零部件的精度，也能夠在設備的維護和保養(yǎng)上節(jié)省大量的成本。

4.3 做好防護措施

做好防護措施是保證電氣自動化設備可靠性的有力措施，防護措施除了維護和保養(yǎng)，還要做好設備周邊防護措施。周邊環(huán)境防護措施有很多，比如說控溫處理，設備的運行必然會產(chǎn)生大量的熱量，長時間的高溫勢必會影響設備的性能，因此就需要進行控溫處理，常見的控溫處理方式是安裝散熱片，通過散熱片和設備的同步運轉(zhuǎn)，能夠有效的控制設備的溫度。另外，在某些環(huán)境復雜，對設備影響較大的環(huán)境條件下，可以通過防護層的添加進行提高設備的防護性能。

4.4 加強對設備的故障排除工作

已經(jīng)投入到生產(chǎn)作業(yè)中的自動化設備，雖然已經(jīng)做過相應的安全測試和性能測試，但是仍然會存在這一定的故障，因此需要加強設備的故障排除工作，保證設備的性能。故障的排除工作第一步就是要從設備的主電路進行切入，然后對電動裝置進行詳細的檢查，如果沒有發(fā)現(xiàn)問題，就對熔斷器的線路進行檢測，然后在對觸頭系統(tǒng)進行檢查，如果仍然沒有檢測到問題，就對主電路和設備控制電路的各線路要點進行全部排查，發(fā)現(xiàn)故障后立即排除。在故障排除之后，再進行測試，如果沒有問題，才能夠投入到生產(chǎn)作業(yè)中去。

5 電氣自動化設備可靠性的檢測

5.1 可靠性的實驗室測試

實驗室測試法是一種在特定的實驗環(huán)境下，對設備的工作環(huán)境進行一定的設定，從而對設備的工作環(huán)境進行逼真和全面的模擬，力求測試所需的外力水平與設備投入生產(chǎn)后現(xiàn)場所受環(huán)境應力水平盡量一致，一般來說這種方法適用于大批次生產(chǎn)的產(chǎn)品設備，通過這種方法得到的檢測數(shù)據(jù)相對較為準確，實驗環(huán)境也易于技術(shù)人員進行靈活替換和控制，實驗結(jié)果也可以再現(xiàn)。

5.2 可靠性的保證實驗

可靠性保證實驗具體指的是在規(guī)定條件下對產(chǎn)品進行無故障的工作試驗，從而保證實驗方法能夠與實驗室測試區(qū)分開來，電氣自動化控制設備本身是由大量的零部件以極其精密的方式進行組合的，因此設備發(fā)生故障的隨機性和多樣性是難以預料的，保證實驗就是以此為切入點，對產(chǎn)品的早期失效進行測試考核，通過對產(chǎn)品的失效率數(shù)據(jù)開展深入分析從而對設備進行針對性的調(diào)整，使其在出廠前達到規(guī)定指標。

5.3 可靠性的現(xiàn)場

現(xiàn)場測試指的是將設備放在真實的現(xiàn)場進行測試，并對其運行過程進行有效的控制，一般分為脫機測試、在線測試和停機測試一個環(huán)節(jié)，現(xiàn)場測試雖然在三種檢測方法中具有最高的精度，能準確反映設備的工藝水平和真實環(huán)境下的工作性能，但其缺點也十分明顯，它只能對很少的設備進行專項測試，并且很容易受到外界條件的干擾，再現(xiàn)條件也會因為各種各樣的受限因素大打折扣，因此現(xiàn)場測試只能在檢測原件正規(guī)、質(zhì)量水平較高的設備時才能展現(xiàn)其優(yōu)勢所在。

6 結(jié)語

就目前的情況而言，我國的電氣自動化控制設備的可靠性現(xiàn)狀仍不盡如人意，因此如何提高其可靠性研究成為了當前電氣自動化控制產(chǎn)業(yè)的首要課題，本文中已經(jīng)從設計、零件等方面對這一問題進行了詳細的分析和探討，但是仍有很大的空間值得去深究和挖掘，希望能給相關(guān)產(chǎn)業(yè)人員一些啟示。

參考文獻

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