电气自动化控制设备可靠性测试方法及其选择研究

摘 要：电气自动化控制设备的可靠性关系到自动化控制系统的安全运行，一旦控制设备设备出现故障，整个电气自动化系统及相关设备的运行都会受到影响，这就需要对电气自动化控制设备进行可靠性测试。本文根据现有的研究资料，结合自身在电气自动化控制设备可靠性测试中的一些经验，介绍了电气自动化控制设备可靠性测试的基本方法，包括是实验室测试法、现场测试法等，针对这些方法的特点及其选择阐述了自己的意见，希望能够对电气自动化控制设备可靠性测试及其选择提供一些帮助和启示。

关键词：电气自动化；控制；可靠性；测试

在电气自动化水平不断提高的情况下，控制设備对整个系统的影响更加明显，可以说控制设备已经成为整个系统安全运行的前提和保障。如果选择最可靠的电气自动化控制设备，并保证其适合该电气自动化系统的控制需要，是电气自动化技术发展当中需要解决的一个重要问题，在应用的过程中就需要对电气自动化控制设备的可靠性进行测试。

1 电气自动化控制设备可靠性测试方法

1.1 实验室测试法

实验室测试法就是在特定的实验室当中对电气自动化设备的可靠性进行测试，此种测试一般都是模拟测试，在实验室当中模拟可控工作条件及环境来完成测试工作，测试的结果依赖于所模拟的环境是否能够无限接近实际环境，通过测试统计时间和失效总数等数据，从而得出某种控制设备可靠性的指标。相对于其它可靠性测试方法，实验室测试的优势非常明显，条件都是可以掌控的，所获的测试数据比较准确，实验可以反复进行。但是，实验室测试的需要进行模拟环境建设，在实验当中所需试品也比较多，测试的准确性受产品批量及成本因素的影响比较明显等，比较适合大批量的控制设备测试。

1.2 现场测试法

所谓的现场测试法，就是将电气自动化控制设备安装到实际使用现场和电气自动化系统当中，让控制设备在实际运行当中测试及可靠性和维护性，这样可以得出比较真实的参数，所得出的结果与实际使用的结果是基本一致的。相对于实验室测试，现场测试所使用的试件比较少，并且不需要模拟环境，所需的设备也比较少、测试成本比较低，但是测试需要付出大量的人力资源，并且需要对整个电气自动化系统的运行进行检测、现场测试法根据测试的内容和形式又可以分为三种类型。第一种是可靠性在线测试，也就是在保证被测设备正常运行的情况下进行可靠性测试；第二种是停机测试，也就是将设备停止以后进行测试；第三种是脱机测试，月就是在设备运行现场将索要检测的控制设备取出，安装到专业测试设备上以后完成可靠性测试工作。在这三种现场测试当中，第一种测试技术实验的难度非常大，要想完成测试必须在设备运行的过程中收集大量的基础性数据，第二、三种测试方法相对来说比较简单。

1.3 保证实验法

保证实验法就是生产当中经常提到的“烤机”，这是生产单位所采用的可靠性测试方法，也就是在产品出厂之前，在规定的条件之下对产生进行无故障的工作实验，收集无故障工作的时间及故障类型等数据。实际上，电气自动化控制设备当中的核心就是控制器，而控制器都是由电子元件构成的，故障模式显示方式并没有什么规律，具有随机性的特征，故障表现形式也是多种多样的，在这种情况下其故障服从于指数分布，其失效时间与时间之间有着一定的规律。出厂之间所进行的烤机实际上是厂家所进行的一定条件之下的质量检测方式，也是对产品进行不断的改进和完善的主要依据，以确保产品的出厂质量。

2 电气自动化控制设备可靠性测试方法的选择

在电气自动化控制设备可靠性测试方法的选择上，一般要经过以下几个步骤：

2.1 确定实验场地

试验场地是进行可靠性实验当中必须考虑的一个因素，在这里需要结合测试单位所具备的条件，及可靠性测试的具备目标进行。加入被测的电气自动化控制设备的可靠性高于某一特定指标，一般要选择最严酷的实验场所进行测试，如果说知识检测电气自动化控制设备的在正常的工作环境和条件性的之下的稳定运行时间，就需要选择最贴近实际工作环境的场地作为测试场地。如果说只是为了测试其运行过程中的某项数据，则可以在生产质量控制当中，对其进行“烤机”测试。在测试之前，一定要明确测试的目的和内容，只有这样才能选择最适合的测试场地。

2.2 实验环境的选择

电气自动话控制设备是多种多样的，不同类型的产品所适合的工况也比较大的差异，在进行可靠性测试的过程中，应该根据其工况选择恶劣实验环境或是非恶劣实验环境进行测试，以区别一般性应力和特殊性应力之下控制设备的差异。当然，在实验当中也可以下两种不同的实验环境中进行，这样得出的测试结果更加准确。

2.3 选择实验设备

在电气自动化控制设备的可靠性测试当中，选择实验设备是非常重要的环节，因为市场上的控制设备比较多，不可能对这些设备一一进行可靠性测试，在这种情况下就需要合理的选择测试设备。在选择的标准上，要从两个方面来考虑。第一，在之前的电气自动化系统设计和使用过程中已经用过的控制设备，这些设备是今后电气自动化系统设计中需要使用的设备，因此应该选择将其作为可靠性测试的重要对象。第二，选择市场上销量比较多，具有一定知名度的设备作为测试对象，这些也是采购过程中需要考虑的设备，对其进行测试有助于找到最合适的设备。

2.4 实验程序的组织设计

在进行可靠性测试的过程中，实验部门应该选拔优秀的实验技术人员进行，并预先设计实验方案，确定实验的内容和主要程序，并保证实验过程严格按照设计程序进行。在实验当中主要涉及到开始及结束的时间、适当间隔时间、实验数据整理收集、设备可靠性相关指标的记录、组织保障措施、意外情况的应对措施等。实验过程中，技术人员的工作应该有明确的定义，做好组织管理和分工合作工作。

总之，电气自动化控制设备的可靠性测试是一项非常严谨的工作，在测试的过程中应该根据被测对象和目的选择最佳的测试方法，以保证测试能够达到预期目的，为电气自动化系统设计及使用提供准确的依据。

参考文献：

[1]武芳军.电气自动化控制设备的可靠性测试与研究[J].民营科技，2011（06）.

[2]于士国.电气自动化控制设备可靠性测试的方法分析[J].硅谷，2011（11）.

作者简介：刘理（1982-），男，汉族，湖南人，大学学历，工程师，研究方向：电气。