电气自动化控制设备的可靠性分析

李乐超

摘要：近年来随着自动化的发展，电气自动化被广泛应用。电气自动化的程度相对较高，但电气自动化控制设备的可靠性是电气自动化存在的最主要的问题，如何加强电气自动化控制设备的可靠性成为人们开始关注的焦点。电气自动化控制设备的可靠性直接关系到人们的生命安全，电气自动化的安全性必须要有一定的保障。安全可靠的自动化控制设备电气设备给人们的生产生活带来巨大的经济效益，而根据国家电控发展的实际情况来看，电气自动化控制设备的安全可靠性需要进一步加强。文章对进一步加强电气自动化控制设备的可靠性问题展开了研究和讨论。

关键词：电气自动化；控制设备；可靠性；检测方案

中图分类号：TU976 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）32-0059-02

1 我国电气自动化控制设备现状

电气自动化就是机械设备在无人或者少人的情况下按照预先的计划和程序自动完成对产品的操作、控制及监控等工作。随着机械电子技术、微电子技术的快速发展，电气自动化控制被各个行业广泛运用，电气自动化提高了生产效率，提高了工作的可靠性，也提高了运行的经济性，保证了电能质量，大大改善了劳动条件，更是大大方便了人们的生活。电气自动化的程度标志着一个国家电子行业的发展状况，那么电气自动化的控制设备的可靠性问题是人们最先关注的，所以控制设备的可靠性研究是具有重大意义的。

我国在20世纪70年代就建立电子产品的可靠性与环境实验研究所，并展开了增长控制设备可靠性的长期研究。1984年组建了全国统一的电子产品可靠性信息交换网，并颁布了《电子设备可靠性预计手册》（GJB299-87），这一举动推动了我国电子产品可靠性工作。

研究电气自动化控制设备的可靠性也是具有重大意义的。一件电器产品的质量取决于性能、可靠性、安全性和经济性，可靠性占据着主导的位置，只有产品可靠性高，产品发生故障才会少，维修费用也少。调查研究发现，只有设备可靠性高的产品才受到用户的关注以及肯定。而随着电气自动化设备的程度和复杂度越来越高，设备的可靠性技术研究已经成为企业竞争的重要手段。

电气自动化设备的工作环境是影响控制设备可靠性的一个重要因素。而电气自动化设备的工作环境是很多的，气候条件、机械作用力以及电磁干扰等都是影响设备可靠性的主要因素。因温度、气压、大气污染等使得设备性能下降，温度过高使得设备运转不灵活，结构出现损坏，导致设备不能正常工作。在工作中设备常常会受到运载带来的振动、冲击、离心加速等机械作用使得设备某些元件受到损坏，其设备结构件型变量过大甚至断裂。大多数设备都会或有或无地受到电磁干扰，当这些电磁波干扰设备时，设备因干扰而工作不稳定，有时干扰太大还会发生安全性问题，甚至发生安全事故等。

这些电气设备工作并非完全自动化控制，还是需要有工作人员进行操作的，这时操作人员如果对这些设备工作原理未完全掌握就进行操作很有可能导致操作失误而损坏这些设备。同时设备的保养和维护不够完全、不够勤便也使得电气自动化控制设备可靠性大幅度降低。

设备元器件的质量好坏也是影响设备可靠性的一个重大因素。这些电气设备是由多个元器件相互组成的，而现在设备元器件的生产厂家很多也很杂，元器件的质量也不都是相同的。再由于现在市场的恶性竞争导致企业在购进元器件的时候不顾及元件的质量以低价格采购，最后使得组成设备整体可靠性降低，使用寿命也会大大降低。

我国电气自动化控制设备的现状是不容乐观的，综上我们知道了电气自动化控制设备可靠性的重要性，也了解到设备现状并发现存在许多问题，那么要想增强设备的可靠性就必须一一解决这些问题。

2 电气自动化控制设备可靠性的检测

电气自动化控制设备可靠性的检测也是很重要的一步。根据国家电控配电设备质量监督检测中心提出的检测方法，有实验室测试法、保证实验法、现场测试法三种

方法。

实验室测试法是在一定的实验环境下，规定设备工作环境，真实地、全面地进行现场实验测试。这种方法是用于大批量的生产产品，优点在于实验数据质量高，实验环境易于选择和控制，实验结果也可以再现。

保证实验法是在产品出厂前，对产品进行无故障的工作实验，这种方法适用于小规模的生产，其对设备的可靠性要求较高，设备构造也相对复杂精密，它的优点在于能测出设备故障是否是随机的，能检测出多种多样的故障。

现场测试法是将设备放在真实的现场来进行测试，通常测试时进行脱机测试、在线测试和停机测试。这种方法适用于稳定的成熟的工艺条件，而且原件正规、质量较高的设备水平。这种方法的优点在于测试的数据真实性高，实验所需的产品少因而试验成本较低。

我们在对设备进行安全可靠性测试时需要根据不同的需要和环境来选择测试的方法。电气自动化控制设备在质量、规格、工艺等方面存在许多差异，因此要根据不同的产品的具体情况来选择检测其可靠性的方法。选择实验的场地时也要根据具体情况来进行选择，保证设备检测的正常进行。试验产品也需要具有代表性，试验程序事先必须预定好，实验工作的组织也必须安排，以免发生意外。

我们根据检测实验的结果来对设备可靠性进行分析，通过分析找出设备存在的问题，并通过对问题的探讨得出解决策略，以此提高控制设备的可靠性。

3 提高电气自动化控制设备可靠性的策略

3.1 提高设计的可靠性

要想提高控制设备的整体可靠性需要从设计阶段开始就保证设计的可靠性。我们在控制设备设计之初就需要以控制设备的特点进行深入研究，分析产品的设计参数，研讨和保证产品的性能和使用条件，在这种情况下制定出科学合理的设计方案。产品的结构形式和类型需要根据应用空间来设计，产品的大小决定着产品的类型和其生产规模以及生产批量。产品的形式和类型的不同也影响着产品的经济性能，在设计时这些方面需要一一考虑到，遗漏任何一个方面对其设备整体的可靠性都带来一定的影响。在保证器件技术要求的情况下，运用价值工程观念选择最经济合理的方案对零部件进行设计，以减少生产产品的费用，降低整个设备的制造成本。在周密的思维下选择合理的材料和元器件进行设计不仅是降低了生产成本，也提高了产品的实用性能和操作维修性能，从整体上提高设备可

靠性。

3.2 合理选用零部件

因设备中存在的零部件多而杂，在选择零部件的时候就需要慎重。设备中的零部件、元器件，产品的品种规格要尽可能少，尽可能地使用专业厂家生产的通用零部件。这样不仅使得零部件精度有保障，其使用性能也有所保障，而且能在维修保养更换时及时处理设备存在的硬件问题。在购材时严格检验以防出现任何纰漏，更不能因市场的恶性竞争追求经济型而采购质量差的材料。

3.3 电子元器件的选择

如何选择元器件要根据工作环境的技术条件、技术性能和元器件的质量等级要求来选择。选择时优先选择标准的元器件，并且有足够的替代品保证出现故障时得到及时更换。因温度的影响，电子设备的可靠性是直接关系到整个设备的可靠性的。所以选择的电子元件散热性能要好，特别是对于功率较大的电子元件，散热必须良好。同时湿度也影响着电子设备的可靠性，特别是在低温高湿的环境下，空气湿度达到饱和时就会使机器元器件、印刷电路板上产生凝露现象使得电器元件电气性能下降。总的来说，保证电子元器件合理选择是提高电气自动化控制设备可靠性的主要方法之一。

4 结语

我国的电气自动化控制设备的可靠性现状是不尽人意的，如何提高其可靠性是发展电气自动化的重中之重。提高设计可靠性、零部件的选用以及电子元件的选用都可以从整体上提高其可靠性。电气自动化控制设备的可靠性依旧有待探讨。

参考文献

[1] 王磊，薛双苓.电气自动化控制设备可靠性探究[J].科技快播，2011.

[2] 张群英.电气自动化控制设备可靠性测试研究[J].煤炭技术，2012.

[3] 刘跃峰，陈旭生.电气自动化控制设备可靠性分析[J].中华名居，2012.