电气自动化控制设备可靠性问题研究

刘凯

摘 要：人们的生产生活越来越多的融入了电气自动化理念，自动化程度越高，控制方式越复杂，对设备的可靠性考验越严格。电气设备的可靠性研究不仅关系到电气设备检测的方法设定，还关系到电气产品的质量和口碑。正是有高可靠性的保障，才避免了工业生产中故障的发生，保障自动化设备为生产生活更有效的服务。因此，研究提高电气自动化控制设备可靠性的方法和措施有重要意义。

关键词： 电气自动化； 设备； 可靠性

1 前言

随着我国不断进步的科学技术，电气自动化也正式步入自主研发的新时代，随着日益提高的电气自动化水平，也使得信息技术与自动化能够完美结合在一起，在很大程度上提高并且发展了我国工业领域的自动化水平。提高电气传动及自动控制设备的可靠性一直是十分重要的问题。

2 电气设备可靠性的定义概述

随着最近几年智能化、模块化以及系统化的发展趋势已经在电气设备当中体现，新型的电气设备的开发速度也在逐渐加快；而面临的环境也更加的恶劣，对于服务的系统来说，也越来越昂贵与重要。而一切的发展都使得研究电气开关的可靠性势在必行。在国际范围中，适用于一个系统的通用可靠性，也适合于一个单元。但是考虑到随机出现的故障，因此，常用“概率”这个数学方法来表示可靠性。

3 电气自动化控制设备中可靠性的影响因素

3.1 气候和机械条件的影响

气候条件的影响主要涉及温度、湿度、气压，以及大气污染等方面，这些方面不仅使电气自动化控制设备的性能下降和温度升高，而且导致控制设备在运行的过程中迟钝，甚至结构被破坏，从而影响整个控制设备的正常工作。机械条件影响主要是控制设备在不同的运载工具所受到的各种振动和冲击，以及离心加速等作用下，不但使元器件出现损坏、失效的状况，而且结构元器件出现断裂和变形等状况。

3.2 电磁波干扰和不合理操作的影响

由于電气自动化控制设备在运行的时候，周围充满着电磁波的干扰，因此，电磁波长干扰设备内、外部的运作状况，导致设备出现较大噪音，同时使设备运转不稳定，甚至会严重影响设备的正常安全运行。而工作人员不合理的操作也是直接影响控制设备可靠性的重要因素。例如：工作人员在不了解电气自动化控制设备原理的前提下对设备进行操作，不仅无法熟练进行操作，而且无法定期对设备进行有效的维护和保养，使整个设备使用的可靠性被降低。

3.3 设备元器件质量低，管理体系不完善的影响

目前，市场上生产电气自动化控制设备元器件的厂家众多，元器件质量参差不齐。一些小企业为了获取市场竞争力，以及更高的利益，降低企业生产成本和产品价格，促使不考虑元件质量问题就进行采购，对元器件质量管理不严格，从而导致零件检查出现漏洞，控制设备的可靠性降低，严重影响设备的使用寿命。

4 电气自动化控制设备中可靠性的测试方式

4.1 实验室检测方式

（1）在控制设备设计阶段，研究产品与零部件技术条件，分析产品设计参数，研讨和保证产品性能和使用条件，正确制定设计方案；其次，根据产量设定产品结构形式和产品类型。因为产量的大小决定着生产批量的规模，生产批量不同，其生产方式类型也不同，因而其生产经济型也不同；同时，运用价值工程观念，在保证产品性能的条件下，按最经济的生产方法设计零部件；在满足产品技术要求的条件下，选用最经济合理的原材料和元器件，以求降低产品的生产成本；全面构思，周密设计产品的结构，使产品具有良好的操作维修性能和使用性能，以降低设备的维修费用和使用费用。（2）从生产角度来说，设备中的零部件、元器件，其品种和规格应尽可能少，尽量使用由专业厂家生产的通用零部件或产品。立足于使用国产材料和来源多、价格低的材料；设备的加工精度要与技术条件要求相适应，不允许无根据地追求高精度。在满足产品性能指标的前提下，其精度等级应尽可能低，装配也应简易化，尽量不搞选配和修配，力求减少装配工人的体力消耗，便于自动流水生产。

4.2 保证试验测试方式

对产品进行无故障工作的试验，通过检查降低产品失效后被投入市场。由于故障发生的现象主要是随机和突发性的，因此，设备失效率会随着时间的变化而改变，形成多样或复杂性的特征。这种检测方式属于可靠性的试验。保证试验测试方式需要经过长时间对产品进行说明，因此，适应在设备样本量小、电路复杂、可靠性要求高的电气自动化控制设备中采用。

4.3 现场测试方式

对实际现场设备进行可靠性测试和记录其结果，获取可靠性指标。这种检测方式不仅具有真实性、容易实现，而且能够真实反映可靠性指标，操作性较强，其具体的检测形式有：停机和在线，以及脱机三种。

5 电气自动化控制设备中提高可靠性采取的措施

首先，在电气自动化控制设备设计初期，要对产品各方面条件和参数进行分析，确定其性能与使用条件，制定合理的方案。由于产量的不同决定着生产批量规模和生产方式类型，因此，根据实际产量确定产品的结构形式与类型。同时还要在确保产品性能和技术水平需求的基础上，用最合理经济的生产方式和材料，以精密设计，在降低设备维修和使用成本的同时，使产品具有较好的操作和维修，以及使用性能。

其次，在生产的过程中，电气自动化控制设备中所使用的各零部件，以及元器件的品种、规格尽量要少，并且最好使用专业厂家所生产的产品。在确保产品性能和精度的时候，尽量避免选配和修配，以及人工装配，以便电气自动化控制设备自动流水生产。同时根据设备电路的性能和元器件的技术等要求，结合工作环境优化选择合适的高可靠性和高质量、高稳定性的元器件，并进行质量的认定和各类同元件的比较择优选择。

6 结语

我国的电气自动化的发展相比发达国家还存在一定的差距。因此，我国需要着力提升电气化在使用过程中的利用率，从而促进我国工业自动化的全面、健康、有序的发展下去，逐步的缩小我国与发达国家之间的差距。逐步的实现电气自动化控制设备的规范化、规模化生产，对于电气自动化控制设备的可靠性研究还需要更多的设计人员、专家的共同努力，才能够铺平电气自动化控制设备可靠性的这一条道路。本文谈了谈自己的观点，望同行参考与借鉴。

参考文献：

[1] 刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息，2011.

[2] 谢常华.电气自动化的发展[J].企业导报，2010.