电气自动化控制设备可靠性相关问题探讨

韩望月

（山西煤炭职业技术学院，山西 太原 030031）

电气自动化控制设备可靠性相关问题探讨

韩望月

（山西煤炭职业技术学院，山西 太原 030031）

在对电气自动化控制设备进行衡量时，可靠性是重要的指标之一。电气自动化控制设备的可靠性高低与完成规定任务能力的高低密切相关，完成任务的能力越高，可靠性越高，反之亦然。笔者在分析当前电气自动化控制设备存在问题的基础上，针对控制设备的测试方法以及提高设备可靠性的策略展开详细的论述。

电气自动化；控制设备；可靠性；探讨

1 前言

电气自动化控制设备在我国当前社会应用十分广泛，控制设备的可靠性也备受设备使用方和设备生产方的重视。但是当前我国电气自动化控制设备存在质量不合格、操作维护不当等一系列问题，这些问题对控制设备的正常安全工作造成了严重的影响。笔者在分析当前现状问题的基础上，针对控制设备的测试方法以及提高设备可靠性策略展开详细的论述。

2 电气自动化控制设备可靠性的现状

（1）电气自动化控制设备质量不合格

当前生产电气自动化控制设备元器件的厂家数量多，并且生产水平参差不齐。一般来说，如果生产厂家没有健全的管理体系、生产规模又比较小，生产出来的元器件质量很难有所保证。除此之外，随着生产厂家的数量与日俱增，元器件生产厂家之间的竞争越来越激烈，为了取得竞争优势，很多生产厂家都将关注点放在“价格优势”上，而忽视了产品的质量，导致当前电气自动化控制设备质量存在很多不合格现象，设备的整体可靠性偏低，这对电气自动化控制设备的安全和正常工作都造成了严重的影响[1]。

（2）多样性的工作环境造成操作维护不当

每个行业都有自己独特的工作环境，有些行业的工作环境良好，而有些则十分恶劣。电气自动化控制设备在生产和工作中经常会遇到多种多样的环境，这些环境中含有一些不利于电气自动化设备的因素，包含电磁干扰因素、机械作用力因素和气候因素：a.电磁干扰因素。它是一种非肉眼可见的因素，但是却不能忽视这种非可见因素对电气自动化控制设备造成的不利影响。通常来说，电气自动化控制设备在运行状态时，会发出各种电磁波，这些电磁波的产生伴随着一定的噪音，造成电气自动化设备在工作中出现失稳现象，严重时甚至对自动化设备的安全造成严重影响[2]。b.机械作用力因素。在不同的运载工具中，电气自动化设备可能会受到多种机械作用力，譬如离心加速度、震荡和冲击等，这些机械作用力会对电气自动化设备的元器件造成损坏和严重影响，或者改变自动化设备的相关参数，甚至造成设备断裂、严重变形以及设备疲劳损坏等。c.气候因素。气候因素也是不可忽略的不利因素之一，主要有大气污染、温度、气压和湿度等，这些不利的环境因素会造成电气自动化控制设备温度升高、运行不灵活、设备结构损坏以及自动化控制设备的性能下降等[3]。

3 电气自动化控制设备可靠性的测试方法

（1）保证测试法

保证测试法是当前用来测试电气自动化控制设备可靠性的一种常见方法，指在电气自动化控制设备未出厂前就进行的一种试验方法，主要对设备进行故障检测。电子自动化控制设备的零部件较多，因此在故障出现方面随机性比较大。在电气自动化控制设备未出厂前进行保证测试，可以及时发现设备中过早损坏的元器件，发现故障并采取措施进行修复，从源头上降低电气自动化控制设备的失效率，当失效率被控制在相应的范围内，才允许设备出厂。综上可以看出，保证测试法在测试电气自动化控制设备可靠性上有一定的优势，可以将设备本身的随机故障测试出来，通过降低设备的失效率来达到提高设备可靠性的目的。但是保证测试法有较长的测试周期，因此对于电气自动化控制设备的大规模生产情况不适用，而在小规模设备生产中则被广泛应用。此外，这种保证测试法也适用于构造相对复杂的和对可靠性要求较高的自动化控制设备。

（2）试验室测试法

试验室测试法也是测试电气自动化控制设备的一种常用测试方法，与保证测试法不同，它能够测试大批量电气自动化控制设备的可靠性。试验室测试法主要通过模拟设备的工作环境和工作条件，并收集相关的数据，再利用数理统计方法计算这些数据，得到设备本身的可靠性指标。试验室测试法能够模拟出多种工作环境。由于试验室的环境受人为控制，因此测试人员可以通过改变试验室环境，对试验的数据进行控制，并模拟出多种环境，再反复测试这些环境，提高分析测试数据的准确性。但是这种测试方法也存在一些弊端，试验室模拟出来的环境，或多或少和电气自动化控制设备工作的环境有所差别，因此测试人员在试验室测试出来的数据可能与电气自动化控制设备的实际工作环境中的数据不相符，容易出现误差。除此之外，试验室测试法测试成本较高，试验投入较大，而且在试验过程中，测试人员还需要一定数量的自动化控制设备样品。因此，在使用试验室测试法对电气自动化控制设备可靠性进行检测时，要充分考虑电气自动化控制设备的总生产量和试验样品的成本。

（3）现场测试法

现场测试法是最常用的一种测试方法，顾名思义，就是对控制设备的可靠性进行现场测试，再将测试到的数据进行整理，利用数理统计方法对整理的数据进行计算，得到有关自动化控制设备本身的可靠性指标。这种测试方法有点类似试验室测试法，但是试验室测试法可以模拟出多种环境，而现场测试法只能测试一种环境。与试验室测试法相比，现场测试法也有其自身的优势，测试过程不需要太多的测试设备，而且现场测试法是在控制设备应用过程中进行测量，因此测量出来的数量能够将电气自动化控制设备本身最真实的情况反映出来，这可以在一定程度上降低测试成本，而且运行中的电气自动化控制设备在接受可靠性检测时不会受到任何损坏和影响，如果计算后得出的可靠性指标在应用标准范围内即可出厂。

4 提高电气自动化控制设备可靠性策略

（1）合理选用设备零部件

当前电气自动化控制设备零部件既繁多又复杂，要想保证电气自动化控制设备整体的可靠性，首先就得降低设备零部件的失效率。合理选用设备零部件是提高电气自动化控制设备可靠性的一种有效途径，实施过程中结合电气自动化控制设备的特点，选择与其相对应的方式和方法，并且做好相关的维护工作。零部件是保证产品质量的重要因素，也是保证设备可靠性的基础，因此，在设置零部件使用参数的时候要结合产品本身的使用情况，选择质量高、可靠性好的零部件，这样就能保证产品的结构更加精细化，对产品整体的发展更有利，并且对产品的性能也能起到保证作用。

（2）提高设计的可靠性

提高设计的可靠性是提高电气自动化控制设备可靠性的一种有效手段，能够在设计阶段就对控制设备的可靠性实行控制，有效降低零部件的失效率。在设计之初，相关的设计人员就要深入研究设备的特点，并对设计参数进行分析和研讨，保证产品的使用条件和性能。这样就可以保证设计出来的方案更加科学、合理。产品的类型和结构习惯是要结合产品的应用空间来设计，而且产品的生产批量、生产规模和产品类型在一定程度上由产品的大小决定，产品的经济性能也受产品类型和产品形式的影响。设计师在设计阶段要一一考虑到这些情况，做到万无一失，不遗漏任何一个因素，保证电气自动化控制设备的整体可靠性。在保证器件技术要求的环境下，设计师在设计产品零部件的时候，要将价值工程观念纳入到设计思想之中，保证设计出来的方案不仅科学、合理，还能达到经济最大化。经济合理的设计方案，能够有效降低生产产品的费用，进而降低整体的制造成本。

（3）电子元器件的选择

电子元器件是电气自动化控制设备的基础要素，只有保证电子元器件的可靠性，才能保证控制设备整体的可靠性。在选择电子元器件的时候，首要考虑的是标准元器件。在使用电子元器件之前，要对生产元器件的商家提出一定的要求，必须要保证元器件的质量，尽量选择信誉好、有坚实基础的生产厂家，要结合元器件的型号、规格、质量等多方面因素，择优选择。同时也要考虑到今后的查询工作，因此在元器件工作时候，将检测的数据收集并记录下来。除此之外，还要做好相关的散热维护工作，前文中也提到，环境因素对电气自动化控制设备的运行会造成一定的影响，譬如温度、湿度等，尤其是一些功率比较大的电气自动化设备，在运行过程中会释放大量的热能，造成控制设备外部温度急剧上升，而控制设备的内部温度却散不出去，继而影响控制设备的稳定运行。针对这种情况，相关的工作人员就要对控制设备采取人工散热的方式，帮助设备进行散热。除了温度对控制设备的稳定性和可靠性会造成影响，还有湿度，如果电子自动化控制设备处在一个潮湿的环境之中，设备的外观和内部的元件都会受到影响，尤其是低温潮湿的情况下，严重时甚至会让控制设备的内部出现元件短路现象。因此，在选择电子元器件的时候，相关的工作人员要十分谨慎，选择质量好、可靠性高的电子元器件，降低元器件在恶劣环境下的失效率，进而提高电气自动化控制设备的整体可靠性。

5 结语

综上所述，保证电气自动化控制设备的可靠性在当前社会具有十分重要的作用，控制设备的使用方和生产方都要对此加以重视。影响控制设备可靠性的因素很多，相关人员要选择合适的测试方法、合理选用设备零部件、提高设计可靠性以及慎重选择电子元器件，保证自动化控制设备的稳定性、安全性和可靠性。

[1]李乐超．电气自动化控制设备的可靠性分析[J]．中国高新技术企业，2013(32)：59-60．

[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(04)：52-54．

[3]杨建秋．电气自动化控制设备可靠性相关问题分析[J]．科技创新与应用，2014(13)：83．

Discussion on the Reliability Related Problems of ElectricalAutomation Control Equipment

Han Wangyue
(Shanxi Vocational and Technical College of Coal,Taiyuan 030031,Shanxi)

tract】 Reliability is one of the important indexes to judge the electrical automation control equipment.The reliability level of electrical automation control equipment is closely related to the ability to complete the required task.The author analyzes the current problems of electrical automation control equipment,and expounds the testing method and strategy for improving the reliability.

words】 electrical automation;control equipment;reliability;discussion

TM921.5

A

1008-6609(2017)04-0058-03

韩望月（1975-），女，山西盂县人，讲师，研究方向为电气自动化、智能控制技术。