电气自动化控制设备可靠性探讨与测试

张艳梅

摘要：电气自动化的概念，现而今自动化的需要，自动化的研究意义是提高产品质量，是生产商在市场中占有更大的份额;控制设备的可靠性现状，气候条件、机械作用力和电磁干扰都能影响设备的可靠性，元器件的生产，怎样来提高元器件的可靠性，在生产的各阶段，生产角度，使用准则，各种不利条件下的防护，还有元器件的3个测试方法在试验室里测试，在保证出厂前检验质量是否达标，在现场实地测试。

关键词：控制设备 可靠性 气候防护 电子元器件

电气自动化能够按照提前设定好的计划或程序自动地运行，现今电器自动化的广泛应用，从而要求控制设备可靠性得到相应的提高，提高可靠性，可以使产品质量更佳，生产企业从而可以占有更大的市场份额。设备的可靠性是控制设备工作现状，气候条件、机械作用力和电磁干扰共同作用的结果。现在生产元器件的厂家过多，质量参差不齐。元器件的测试方法包括在试验室里测试，在保证出厂前检验质量是否达标，在现场实地测试。详细介绍了现场实地测试的目的，条件，数据的收集，整理，评估。关于提高电气自动化控制设备的可靠性，与控制设备的特点，采用的设计方法，正确选择与使用的元器件，注意到设备的散热防护、气候防护息息相关。

1 可靠性测试的主要方法

要定量的评价电气自动化控制设备的可靠性，第一步应当选择合适的测试方法，根据国家电控配电设备质量监督检验中心的要求，目前主要有以下几种电气自动化控制设备的可靠性测试方法。

（1）试验室测试方法。这种方法要求试验室必须具备一定的条件，进行现场模拟，使被测试的电气自动化控制达到实际所能遇到的环境应力，将试验累计耗费时间和失效数等相关数据通过SPSS数理统计分析软件进行分析，得到相关的一系列可靠性指标。这种试验方法要求必须保证试验条件，试验数据真实准确，试验结果可以在现实生活和工作中再现。但大多数情况下，由于受试验条件等客观条件的限制，试验数据与真实情况很难达到一致，同时试验室测试方法需要较高的费用。由于该方法需要测试的样品较多，因此必须考虑被测试产品的生产批量和成本。一般来说，该方法适用于生产批量较多的产品。

（2）保证试验方法。通常，这种方法是在产品出厂前，在规定的条件下进行的无故障试验。电气自动化控制设备的元器件较多，故障形式具有随机性和多样性的特点，其故障表现服从指数分布，即电气自动化控制设备的失效率呈现出随时间而变化的特点。对出厂前的电气自动化控制设备进行保证试验，就是测试其早期的失效性。通过对产品性能的改进，使产品失效率达到规定指标。这种测试方法是一种可靠性保证测试，时间较长。如果电气自动化控制设备的生产批量较多，只能用于测试样本，只有对小批量和大系统生产的产品才全部适用。这种可靠性测试方法比较适用于对可靠性要求较高、数量较少以及电路复杂的电气自动化控制设备。

（3）现场测试方法。这种方法通过测试电气自动化控制设备在现场使用的可靠性，记录下相关数据，利用SPSS数理统计软件计算分析后，得到电气自动化控制设备的相关可靠性指标。这种方法只需要较少的试验设备进行测试。由于是在现场环境进行测试，所得数据能够真实的反映产品在实际使用中的可靠性，而且費用较低，被测试的设仍然能正常使用。缺点是无法在受控的条件下进行试验，不可控，受外界因素影响较多，试验条件的再现性较差。通常现场测试分为三种：即在线测试、停机测试和脱机测试。在线测试时，测试设备仍继续运行;停机测试则要求被测试设备停止运行;脱机测试则是取出被测部件，放到测试装备上进行测试。一般来说，停机和脱机测试较为容易;但对于一些系统复杂的设备来说，通常很多故障都是在设备运行时发现的，这时就必须采用在线测试方式。

2 如何选择可靠性测试方法

可靠性测试方法的选择，一般可以从试验场地、环境、产品、测试程序以及试验组织工作等几个方面来进行判断。

（1）如何选择试验场地。选择试验场地时，必须遵循一定的原则。比如说当要求电气自动化控制设备的可靠性不低于某一指标时，应当选择最佳的试验场地，当测试电子自动化控制设备正常使用条件下的可靠性时，则要求典型的试验场地，且工作环境适中。如果是提供有关可靠性的可比资料则要求相同或类似的试验场地条件。

（2）如何选择试验环境。由于电气自动化控制设备工作环境状况有较大的差异，所以试验场地的条件应当适中，保证设备工作在一般应力下条件，以保证测试结果的客观、准确。

（3）如何选择试验产品。试验产品的选择要有代表性，可以包含各个品种，像造纸、纺织、矿井提升机等电气自动化控制设备等等。从产品的性质上来看，应当包括各种类型的设备。从设备的运行情况来看，应当涵盖连续运行设备和间断运行设备等等。

（4）如何选择试验测试程序。试验人员必须统一试验测试程序，并且。在试验开始前确定好试验的开始时间、结束时间以及时间间隔，保证数据记录的准确性，尤其是必须规范各种性能指标、保障情况及其排除的记录等等，保证电气自动化控制设备测试的可靠性和准确性。

（5）如何确保试验的组织工作。试验的组织工作对设备的可靠性测试也至关重要，必须建立一个高效和严密的试验组织机构，负责管理各个试验场地、协调和组织试验工作、选择试验人员、收集和整理试验数据、分析试验报告以及最后判定试验结果。此外，这个试验组织应当由科研研究和管理人员、行业管理人员以及试验人员共同组成，全面管理现场可靠性测试，这样会取得较好的效果。

3 现场可靠性测试方法

这种测试方法是一种经常采用的可靠性测试方法，通过现场测试，将收集的数据以SPSS数理统计软件计算分析后，计算出故障工作时间，并以此作为评估和制定考核指标的依据。

（1）现场可靠性测试的目的就是通过收集数据，评估电气自动化控制设备的可靠性。在现场数据收集后，通过SPSS数理统计软件计算分析后，得到各项相关数据指标。

比如说收集到元器件的可靠性数据，可以为元器件的使用提出可靠性指标;收集设备维修方面的数据可以进行维修性评估。

（2）首先，现场可靠性试验要求电气自动化控制设备的生产厂商有完善和严格的管理制度，有较为稳定和成熟的工艺条件，有比较正规的元器件进货渠道，能够保证所制造的电气自动化控制设备的质量。对于被测试电气自动化控制设备的使用单位，要求其电气自动化控制设备的工作条件满足该产品的技术标准，最好是用户使用较多的该种类型的电气自动化控制设备，从而能够得到更为精确的统计数据。

（3）在收集到电气自动化控制设备的可靠性数据后，根据电气自动化控制设备可靠性的要求，通过SPSS数理统计软件计算分析相关的可靠性特征，从而计算出典型的国产电气自动化控制设备的平均无故障工作时间。

4 结语

保证电气设备的可靠性是一个复杂的涉及广泛知识领域的系统工程。现而今，电气自动化控制设备已经在社会上得到广泛的运用其中元器件测试方法中的现场可靠性测试方法是现在众多元器件测试方法中比较普遍的测试方法，因此其在自动化控制设备中的作用相当打。提高控制设备的可靠性，提高元器件的可靠性已经成为了一个热点话题，对于这个问题的研究也已经成为相关学术界的广泛现象。

参考文献

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