电气自动化控制设备的可靠性分析

刘海鹏

(山东明宇化学有限公司，山东 东营257000)

电气系统中的自动化控制设备必须满足可靠性方面的要求,其处于特定的环境中,需在限定的时间范围内,呈现出相应的功能。现代电气控制设备逐步形成了模块化、系统化以及智能化的特点,在稳定的技术条件之下,电气产品也形成了很快的研发速度,新型产品不断推出,在优化升级产品的性能与功能时,还应不断强化控制设备的可靠性,确保其可以被正常地运用到电气系统中。

1 保障电气自动化控制设备可靠性的重要意义

确定电气控制设备的可靠性后,才能对其加以应用,因此需要重视电气控制设备使用中的可靠性测试工作。通过测试,可以提升这类设备的实际质量, 制造商只有产出符合质量标准的电控设备,才能在电控市场中处于优势竞争位置,提升经营信誉度。一些自动化电控设备中使用的原件质量不高,导致设备可靠性降低,电控设备生产单位数量多,市场较为活跃,但是企业运用的技术之间存在着一定的差异,企业出于缩减设备生产成本的目标,使用了低劣的配件。除了生产层面上的问题之外,使用控制设备时,维护落实不到位或者应用条件过差也会降低控制设备原本的可靠性,电磁与气候条件就会给设备的运行造成干扰,维护管理设备的工作并没有如期进行。

2 测试电气自动化控制设备可靠性的方法

2.1 试验室测试法

检测自动化电气控制设备时,可根据检测条件与检测需求选择检测方式,试验室检测技术经常被运用到控制设备综合检测中。在试验室中,模拟控制设备的运行环境与运行条件,选择树立分析法完成检测对象的指标分析工作。这种检测法和现场检测法存在差异,现场检测中,仅能够对一种运行环境中的控制设备可靠性进行检测,而试验室检测方法更具技术性,可以对多种运行环境进行模拟,通过试验室中的各种设备可对试验参数实施控制与改变,另外在不同的工作条件下,测试人员可高效地进行多次测试,确保在可靠性检测中获取更加精确的结果,对设备的可靠性也能够进行更加客观地分析。虽然试验室中能够形成多样化的测试环境,但是其与控制设备需要被设置的真实工作环境还是存在一定的差别,因此完成检测后,对比实际数据与试验数据可能会有一些偏差。实施试验室检测法时,为了完善试验测试条件,需要投入的资金较多,测试前期还要考虑控制设备整体产量以及样品价格,而后再确定是否需要运用这种成本高的测试方法。在展开大量控制设备检测时,运用这种方法更为合适,如果设备数量少可以安排现场检测或者其他的检测方式。

2.2 现场测试法

对控制设备进行全面化与深入化的测试之后,可以掌握控制设备的可靠程度,按照各种可靠性指标,有针对性地落实对设备的检测,检测后可获取一些记录控制设备情况的数据,采取数理统计方法完成数据分析任务。采用现场测试方法时,测试过程并不复杂,也需要应用过于复杂的测试设备,应用控制设备期间即可开展测试活动,对设备的实际使用状态进行反映,现场测试时需要投入的经济成本不高。测试控制设备的性能时,设备本身与具有的功能都不会被影响,确定控制设备达到可靠性指标时,可将完成现场检测的设备推出使用。

2.3 保证测试法

保证测试法指电气自动化控制设备在没有出厂以前就对设备进行故障检测和试验。当前大部分电气自动化设备都是由繁多的零部件构成,这也使电气自动化控制设备所产生的故障具有了较大的随机性。通过对未出厂的电气自动化控制设备进行保证测试,可以对引起电气自动化控制设备过早损坏的故障进行检测,从而有针对性地对电气自动化设备进行修复,从而从生产源头上实现了对电气自动化控制设备失效率的控制,当设备失效率被控制在一定的范围内后,电气自动化控制设备便可以出厂。所以保证测试法的优势体现在可以测试出电气自动化控制设备本身的随机故障,但是由于这种测试方法本身的测试周期较长,所以并不适用于大规模或者大量生产电气自动化控制设备的情况,也因为如此,保证测试法被广泛地应用于小规模的电控设备生产可靠性测试中,并且十分适用于对可靠性的要求较高或者构造相对复杂的设备检测。

3 强化电气自动化控制设备可靠性的对策

针对电气控制设备的设计制造与使用管理,可通过一些有效措施,来强化设备可靠性,使其在电气控制与应用过程中长期保持稳定性性能,不会间歇性出现故障问题,达到可靠性技术标准。

3.1 检测元器件

给控制设备使用可靠高质量的元器件可以强化设备自身的可靠性。给设备运用具有专业化优势的配件,使用前检测配件的精确度与耐用性,做好设备制造的基础保障性工作,如果控制设备中运用的元器件均是来自于正规的生产厂家,后续设备安装与维护都可以更容易实现,更换故障零件的工作更加简单。为控制设备选购零件时,不可只关注零件的价格,还必须掌握其质量情况,对于备用的零件,同样要实施维护工作,定期查看设备零件的规格与品种信息,按照选用标准要求,规范应用零配件。在维护阶段中,如果需要对已有的配件进行替换,必须先将匹配型号的工作完成,给设备继续使用适配的配件,减少零配件给控制设备的可靠性带去的负面影响。

3.2 使用正确的控制设备设计方法

前期设计阶段中运用的设计方法与技术也会直接影响到电气设备的使用。在实施设计时,应精准掌握设计要求,确定控制设备需要具有的主要性能与基本参数,使控制设备形成模块化形式,不同模块可对应控制设备的不同功能,以此来使设备形成完备的内部系统。选择构成控制设备的零部件时,可综合经济性因素与技术性因素做出最为合适的选择,完成首次控制设备设计工作之后,需结合设备试应用情况,优化调整内部结构,在对设备的可靠性进行保障的同时,提升设备的运行效率与性能,达到电气控制设备的设计目标。

3.3 做好散热与日常防护工作

在自动化电气系统中使用控制设备时,要关注到外部条件带给设备的负面影响, 控制设备会受到所处的环境的湿度与温度的影响,设备也因此在运行环节中产生问题,如果防护或者使用环境调节工作未在有需要的时候展开,随着使用时间延长,控制设备中使用的多个零件会产生被腐蚀的情况,控制设备的电气控制功能也因此而无法实现。电气控制设备使用期间,不能忽视散热的问题,日常性散热没有落实,控制设备被应用启动运转状态之后,不断蓄积热能,缩短零配件与设备的使用时间之后,还会使设备形成过多无效功,加重电气耗能问题。因此需要安装机械化通风扇来强化散热效果,使控制设备在电气运行过程中始终维持着较高的可靠性水平。

3.4 强化电气控制设备的温度管理

结合电气控制设备的实际应用情况,可知如果设备处于运行状态,其中一些电气元件本身热功率偏高,容易超出温度标准,阻碍电气控制设备的常规运行,即使能够运行,整体效率也很低,这类电气控制设备也会更加频繁地产生故障现象。运行变压器设备,当功率过高的情况没有被及时发现, 电气控制设备随之形成零点漂移、信号失真与热击穿的状况, 电气系统在失去控制设备后不能正常运转,提供电气支持,同时后续修复控制设备的工作也存在一些困难。电气管理人员必须加大对温度管理工作的关注程度,在温度条件适宜的情况下,完成硅管与锗管的安装工作。延长热敏半导体设备与散热量大配件间的距离。

3.5 完善控制设备测试程序

掌握控制设备在可靠性方面的信息,需形成完备的测试程序,参照控制设备的具体使用情况,确定测试的内容与方法,围绕其可靠性实施深入测试,测试前期,对试验数据、试验时间与间隔时间等关键指标进行确定, 测试期间收集与控制设备存有各种关联的数据,将其作为试验分析的依据。测试人员严格监管测试工作,消除测试中的错误行为与隐患因素,顺利推动测试展开,根据测试结果分析设备是否达到了可靠性标准。

结束语

电气自动化技术仍旧在不断发展,电气控制设备在自动化电气系统中具有极为重要的作用,本文围绕这种设备,解析了可靠性方面的问题,确定了测试控制设备可靠性的方法与强化这类设备可靠性的途径。既要保障设备内部构成配件的质量,同时还要给设备打造完善的运行使用条件,定期维护设备,了解控制设备的运行状况,发现影响稳定性的隐患因素立即实施处理。