电气自动化控制设备可靠性分析

程鹏

摘要：随着现代科学技术的迅猛发展，再加上现代机械电子技术和微电子技术的推动，电气自动化控制设备被广泛地应用于不同行业和不同领域的生产单位，大大提高了生产的效率，给人们的生产和生活带来了极大的便利条件。电气自动化控制设备指的是利用机械设备对于产品的生产按照已经计划或程序进行监控和控制的设备。基于此，主要对电气工程设自动化设备可靠性重要作用进行详细分析，并对设备可靠性控制对策进行仔细研究。

关键词：电气自动化、控制设备、可靠性

近年来，我国工业发展取得了瞩目的成果，与此同时，社会经济也呈逐年上涨的趋势，电气自动化技术在工业生产领域中的运用，对提升人们的生活水平以及生产质量有着极其重要的作用，新世纪以来，随着信息技术的快速发展，使得电气自动化设备的质量以及稳定性明显提高，在不断提升企业生产效率的同时，也使得人们的生活水平得到保障。

一：电气自动化控制设备概念

电气自动化技术在我们当今社会已经有了广泛的应用，它的出现和发展，大大的减少了人力成本的投入，带来了出了巨大的经济效益。但是，电气自动化技术的实现也需要一些东西作为支撑，这些支撑就是我们本文当中所要讨论的电气自动化控制设备。电气控制设备一般称为电气设备二次控制回路，电气自动化控制设备并不是单独的一个元器件，而是很多个元件的集合。这种集合并不是将一些电气元件简单的相加，而是将他们有规律的集合起来，从而形成一个有规律的整体，产生一加一大于二效益。而我们的电气自动化控制设备，就是在这个基础上采取智能化的手段，自动的对电器设备进行控制。字面上虽然仅仅多了两个字，但是这里面蕴含的进步确实及其巨大的。有了自动化的技术，我们就可以减少人力资本的投入，从而节省大量的生产资源。并且，通过自动化的手段进行电气设备的控制，我们的设备控制的效率也会又进一步的提高。

二：电气自动化控制设备探究的重要意义

1.有助于提高产品的质量，促进企业核心竞争力

产品的质量是一个企业赖以生存的命脉和企业树立品牌的前提，只有通过提高产品的质量才能使得企业获得良好的经济效益，从而得以生存和长远的发展。而依靠人工来完成产品的生产总会出现各种误差和错误，不利于产品质量的提升，不利于机械化大生产的进行。如果将电气自动化机械设备运用于产品生产中，就可以实现机械的自动化监测和控制，可以将误差控制在非常小的范围内，提高了产品的质量。产品质量提高了，从而可以让企业在激烈的国内外竞争中脱颖而出，有助于企业核心竞争力的提高。

2.提升设备可靠性

随着我国社会经济快速发展及市场社会经济体制不断改革，好的产品不仅仅需要具备较好的性能，还要具备较强的可靠性，这是市场衡量企业竞争力的重要标准。电气自动化设备所具备的可靠性越来越高，在实际运行中出现故障概率也越来越低，这样才能在市场竞争不断加强情况下获得发展。我国电气自动化控制技术得有效发展使得设备内部结构复杂程度越来越高，功能也逐渐完善化，继而对控制设备可靠性要求逐渐提升，只有可靠性较高的产品才能占据更多的市场份额。

三：电气自动化控制设备可靠性的影响因素

1.设备硬件因素

电气自动化控制设备在工业生产应用中，如果设备硬件本身有质量问题，必然会极大的影响其在使用过程中的可靠性，就目前电气自动化控制设备在实际应用中的现状来看，大多数设备出现故障或是不稳定情况时，其主要原因便是，设备硬件出现质量问题，电气自动化设备内部结构较为复杂，通常由许多零部件组成，且每一个零件都有着其相应的作用，假设任何一个零件出现性能以及质量问题，都会对电气自动化控制设备的正常运行造成一定的影响。当前，由于大多数的企业技术水平有限，因此，当前我国电气自动化控制设备涉及到的相关零件基本上是由不同厂家进行生产提供的，再结合使用方的相关要求，对设备进行组装，由于不同厂家之间的技术水平不同，使得所提供的零件质量也会有所不同，经常会出现，部分企业在应用过程中会考虑成本原因，往往会选择质量不达标的零部件，极大的影响了电气自动化控制设备的可靠性。

2.电气自动化控制设备的工作环境

由于电气自动化控制设备具有良好的控制特性，所为了提高工作过程的整体效率和质量，许多不同领域的企业公司都会引进电气自动化控制设备来进行使用。这也就证实了电气自动化控制设备工作环境的多样性与不确定性。许多环境因素都会影响电气自动化控制设备的工作效果。例如：如果将设备长期的置于露天室外使用，定会受到气候变化的影响，像是雨雪天气就会使设备处于湿度较高的条件中，很容易造成设备腐蚀，影响设备的正常工作。同时电气自动化控制设备还容易受电磁干扰影响，过多的电磁与噪声干扰会造成设备内部零件不自主的摩擦，使设备内部造成损伤，使电气自动化控制设备无法正常工作。

3.电气自动化控制设备应用故障频发

电气自动化控制设备比较常见的故障主要是设备元器件的故障，从而导致控制设备整体的运作出现问题。电气自动化控制设备出现故障的情况主要包括两种：一是系统性的设备故障，二是随机性的设备故障。系统性的设备故障是电气自动化控制设备中最常见的故障现象，主要是由于在生产过程中超过了预先的计划条件和限度，使得机械在工作过程中发生了设备故障。随机性的设备故障主要指的是在同样的工作条件和工作环境下，随机发生的“软故障”，这类故障虽然不经常发生，但是也会给自动化的生产带来不便，影响生产企业的正常运转。我们要控制电气自动化控制设备不出现这两种故障，就要在设备保养和养护中下功夫，加强对于设备元器件的管理。

4.零部件质量因素

在各电气自动化控制设备中，零部件的数量一般都比较多，而这些零部件的制作厂商通常也不一样。在这种情况下，各厂商在自身生产工艺等各方面都存在一定的差异，这就使得各个零部件很难完美的契合在一起，同时，也容易發生零部件自身质量参差不齐的情况。而当前我国投入使用的各电气自动化控制设备往往都要求具有较高的精密度，这些零部件的自身质量问题则会导致设备自身的可靠性降低，同时也拉低了整个设备的质量水平。

5.对设备的检查不够重视

电气自动化设备在自动化控制过程中起到重要作用，必须重视设备的检查工作，一旦电气自动化设备出现故障严重会造成工厂停工等现象，会造成一定的经济损失。电气自动化设备出现故障是一种正常现象，必须对设备定期检查，对一些陈旧设备，需要有专人负责，重点兼顾，保障电气自动化控制设备安全、稳定能正常工作运行，保障电气自动化控制过程顺利完成。

四：电气自动化控制设备可靠性检测技术

1.实验室测试法

实验室测试是指在实验室中测试电气自动控制设备。在实验的具体过程中，实验者可以模拟设备的运行状态。通过调整环境参数，我们可以模拟不同环境中设备的运行。通过计算和分析实验数据可以确定设备的可靠性。与现场测试方法相比，實验室测试方法的优点是能够模拟设备的各种工作环境。通过实验，可以获得多组数据，并且可以显示设备在各种工作条件下的性能。分析结果更全面。但在实验室实验过程中，模拟环境条件与实际情况之间仍存在一定差异，实验结果与实际情况存在误差。

2.现场测试法

现场测试法是电气自动化设备常用的可靠性检测技术，在现场测试法的应用中，不需要干预电气自动化控制设备的运行情况，同时也不会对机械设备自身条件造成不良影响，通过对设备运行数据进行测试，并对测试结果进行计算和比较分析，即可确定设备的可靠性。通过电气自动化设备运行查看运行参数，体现电气自动化设备各个元器件的性能。现场测试所得数据的精确度和可靠性比较高，分析结果可以直接说明设备的运行状态。另外，在现场测试法的应用中，所应用的测试设备比较少，测试方式便捷，有利于节约试验成本。但现场测试法基本也是设备检测法，对一些简单的故障能检测出来，但对一些复杂的故障，利用现场测试法不能完成相应的任务。

五：提高电气自动化控制设备可靠性的有效措施

1.选择合适的电子元器件

电气自动化控制设备通常是有许多零件共同组成的，为了尽可能提升自动化控制设备的安全稳定性，就应当保障电子元器件的质量以及性能，在选择相应的电子元器件时，应当对电气自动化控制设备整体参数进行综合考虑，结合使用环境进行合理选择。此外，部分企业会认为在选择电子元器件时，其质量以及性能越高，自动化控制设备质量与性能也会相应提高，便盲目选择，但是没有考虑到其在使用过程中的相互影响。因此，在采购是应当严格按照相关要求进行采购，保障电子元器件能够充分发挥其作用，不断提升自动化控制设备各方面性能。如，在对机械手手部结构所需零件进行选择时，应当结合装配零件的外形结构、尺寸以及材料进行选择，还应当结合实际用途，电磁盘通常用于有沟槽或穿孔的工件，因磁盘上有剩磁，会吸附铁质碎屑，造成划伤工件的可能，但是结构简单，使用寿命较长，能够快速吸附工件;气吸式吸盘适用于平整光滑的材料，单位面积吸力有限，在使用过程中，要求吸附边缘以及工件表面不能够有碎屑堆积，结构复杂，使用寿命有限，在选择相关电子元器件的时候，就必须结合实际情况，综合考量。

2.加大对于电气自动化控制设备可靠性试验

当前对于电气自动化控制设备的可靠性试验主要包括以下几种：首先实验室测试，通过在实验室内真实地模拟控制设备工作的环境和工作条件，改变试验相关的数据，从而得出电气自动化控制设备的可靠性分析。这种实验的方法可以多次进行从而得出比较准确的数据，但是实验所投入的资金较多。第二是现场实验法，就是通过在电气自动化控制设备工作现场进行观摩和研究，从而记录检测数据，分析测试结果的过程，这种方法比较简便易行，更适合大规模的推广。第三、保证测试，这是控制设备在出厂之前进行的测试，以保障出厂后的设备能够正常使用，这种保证测试大大降低了控制设备在后期工作中出现故障的频率，比较适合在小规模的控制设备的生产中运用。总之运用不同的控制设备的可靠性的测试，综合考虑环境、生产规模、周期、成本等因素，正确选择测试的环境、实验的场地和测试的种类，加强对于电气自动化控制设备可靠性的研究。

3.构建与维护电气自动化控制系统成本

目前来看，电气自动化控制系统的搭建和维护需要耗费大量的资金。而这类系统的搭建和维护消耗的成本多少，也是评价此类设备可靠性的一个关键因素、目前来看，资金主要耗费在系统搭建的材料、人员的雇佣、设备后期的维护等方面。系统搭建的材料是一项重大的开销。可以说，在目前，材料的开销是电气化控制设备造价昂贵的一个重要原因，也是衡量一个设备可靠性的重要因素。人员的雇用数量也十分关键。如果一个设备工作效率很高，但是需要雇佣很多的人来对这些设备进行操作和维护，那么这个设备的可靠性自然不能算高。这个问题主要分为两个方面，一方面是设备搭建，另一个方面是设备的维护。设备的搭建是一项十分复杂的工作，需要大量的高质量元器件以及高素质的专业人才。元器件的价格，往往会随着品质的上升呈现变化。也就是说，要想构建出高质量的设备，元器件的价格将会很高。并且，能够使用这些元器件完成相关任务的专业人才，也需要有着十分高的专业技术水平。这就导致了此类工作的成本会十分高昂。但是，成本的该地，恰恰是衡量电器自动化控制系统可靠性的重要标准。一般来讲，成本越高，设备的水平就越高，可靠性就越强。最后，设备的后期维护难度也与设备的可靠性息息相关，如果拥有自动维护的功能，大大节约我们的生产成本，从而提高此类设备的可靠性。相反，如果设备的后期检查和维护难度很高，就有可能会造成设备只能在短期之内运行状态良好，没有办法长期使用，也就相应的没有很高的可靠性。并且，维护此类设备到底需要多少个工作人员参与，需要什么层次的工作人员彩玉才可以顺利的解决，也是检验可靠性强弱的一个关键指标。

4.提升设计可靠性

电气设备稳定性与设计工作息息相关，若电气设备设计方案具备较强的合理性及科学性，并且设计性能与设备实际投入使用基本要求能够保证一致，这样设备就能进行高速运行。从设备实际使用问题分析，设备在施工使用中需重视环境对其产生的影响，避免设备在实际运行中因一些不可控因素影响设备运行，如振动及机械力等相关因素需要充分融入设计方案之中，将设计方案进行调整，减少实际运行中因为客观因素所造成的损伤，延长设备使用时间，同时将设备维修周期加长。除此之外，还需要对设备元件原材料质量进行全面考虑，设计工作不仅仅需要考虑成本，还需要考虑质量，同时还需要优化成本;相关工作人员还需要对设备超负荷运转能力进行分析，从根源上提升设备实际运行可靠性。

5.强化设备的运行管理

虽然说电气自动化设备已经能够初步实现自动化运作，但是在整体运行过程中仍然需要一些人力操作和人员监管。在这种情况下，为了保证设备具有较强的可靠性，就应该加强对设备运行的监管，同时，还要切实提高操作人员的技术水平和专业能力。一方面，相关企业应該立足于不同设备构建差异化的管理制度体系，促使监管人员依照相关规范制度来完成对于设备的监管工作，保证每一个设备都能够在平时以一种正常的状态来参与到各项工作活动中。对于有条件的企业和单位，还可以考虑建立设备运行的在线监测体系，在设备出现问题的时候，第一时间明确各类设备的情况，并做好及时的维护工作，提高设备的可靠性。另一方面，企业还应该能够切实加强对内部人员的培训活动，保证操作人员对电气自动化设备有深入全面地了解，正确并熟练操作设备。特别是在出现新设备的时候，企业也应该尽快安排培训事宜，保证新设备能够在具体应用中具有较强的可靠性与稳定性。

6.保证合理的工作环境

工作环境对电气自动化控制设备的正常工作影响很大，尤其是自然环境。所以为了提高电气自动化控制设备工作的可靠性，我们就必须从他的工作环境上下手，尽量保证一个合理的工作环境。对此，为了保护电气自动化控制设备在工作过程中尽量不受到自然环境的影响，我们就应该加大对电气自动化控制设备的外部防护。针对不同的天气环境，进行不同的防护措施。例如，在遇到雨雪天气时，为了防止湿度过高对设备造成腐蚀化影响，就应该增强设备外部的密封性。在遇到高温天气时，会导致设备内部信号不稳定，温度过高甚至会造成设备烧毁的情况。所以为了有效的减少高温天气对设备造成的影响，我们必须做好对设备的散热措施，通常使用散热膏对设备进行有效的散热，以保证设备在高温条件的正常使用。

结束语：

自动化技术一直都是提高生产效率的一个关键，而要想应用和这种技术，相关的控制设备是必要的。电气自动化控制设备在我国工业化进程当中占有着重要的地位。在这个过程中，相关人员还应该充分考量整体设备设计的科学性与合理性，并做好后续设备在实际运行过程中的相关管理确保其运作成效。通过这样，电气自动化控制设备的可靠性就能够得到较好的控制，促使设备在后续发展中能够更好地发挥相应的作用。

参考文献：

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