电气自动化控制设备可靠性测试的策略

王灿

（福建三宝钢铁有限公司）

1 引言

在现代社会中，电气自动化控制设备被广泛运用于化工、工业制造业、钢铁冶金、电力发电等多个领域中，为现代社会整体发展提供巨大动力。本次研究的电气自动化控制设备可靠性分析，以某化钢铁冶炼厂内部生产车间为例（以下简称“某钢铁厂”），其中存在大量电气自动化控制设备，一旦发生设备运行故障，则会引起车间生产骤停，不仅会伤害生产车间内部设备，还会影响现场技术人员的人身安全，造成较大的经济效益与社会效益流失。因此，技术人员在明确可靠性测试必要性的同时，掌握不同的可靠性测试方法，分析根据综合情况选择合适可靠性测试方法，以此展开可靠性测试，进一步提升电气自动化控制设备运行可靠性，提升生产车间整体生产效率。

2 电气可靠性测试研究的意义及必要性

以“某化钢铁冶炼厂”为例，在本企业的车间生产中，除了电气自动化控制设备之外，还存在大量的化工业工艺设备，这些设备的工艺特殊、复杂，涉及材料与生产原料具有较高热量与高危性。若能够保证电气自动化控制设备的可靠运行，则可以进一步维护生产现场的自动运行，兼顾生产效率与生产水平[1]。但是若电气自动化控制设备的可靠性不足，出现运行异常、自动化控制失灵等问题，则会直接影响化工生产线的各个环节，直接造成生产设备自动作业失误、生产线故障等问题，不仅会影响生产效率，更容易引起现场生产事故，危害现场工作人员、周围人员及环境安全与稳定。由此可见，在“某化钢铁冶炼厂”生产车间中加强对电气自动化控制设备的可靠性，展开可靠性测试，是维护企业生产稳定、切实保障企业经济效益与社会效益的必要手段。

3 电气自动化控制设备可靠性测试的方法

3.1 实验室测试分析

实验室分析法是指在特定环境条件之下，技术人员利用先进科学技术，结合电气自动化控制设备的正常运行状态与参数，展开实验检测、数据分析、科学推理的验证方法。通过这样的验证与检测，能够得到电气自动化控制设备的可靠性运行参数，精准分析出设备可靠性不足的原因及影响因素，以便辅助技术人员展开设备维护与维修[2]。在实验室测试方法（见图1）的运用过程中，技术人员还可以利用实验室设备模拟电气设备运行情况，获取设备运行数据，反复对数据进行论证与分析，适当优化调整数据，从而保证实验结果的可靠性，提升实验本身的有效性。

图1 “某化钢铁冶炼厂”电气自动化控制设备的可靠性实验室测试方法与软件评估

实验室测试法具有较强的精准性，但是在实验的过程中容易受到外界因素的影响，导致实际实验操作结果与预期设想不一致，甚至会出现实验数据不精准的情况。实验室测试法还具有一项弊端——需要投入较多的资金，在实验测试前期，技术人员需要计算出电气自动化控制设备部的实际运行总量。因此，这一方法常常被技术人员用到生产车间多台设备同时冶炼的情况中。

3.2 现场测试分析

现场测试法在“某化钢铁冶炼厂”中的运用，就是指在生产现场中展开对电气自动化控制设备的测试。这一测试方法的环境要求与实验室测试方法大致相同，环境的要求可以保证数据真实性、结果准确性。利用现场测试法展开测试，技术人员会使用数理统计推断法，根据严谨的数据推理分析逻辑，结合设备的运行指标、运行参数进行计算，从而计算出电气自动化控制设备的可靠性指标。

这种测试法方法还可以细化出三种不同的形式，分别为：①在线可靠性测试；②停机测试；③脱机测试。在线可靠性测试需要在设备运行过程中进行测试；停机测试则就是指在设备不运行状态之下进行测试；脱机测试是指将设备中的重要元部件取出，在不影响设备工作性能的前提之下将元部件送出检测。利用这样的方法，技术人员可以获取设备的真实运行数据，更全面地了解设备的运行情况。

4 电气自动化控制设备可靠性测试方法的选择分析

根据“某化钢铁冶炼厂”的生产车间运行情况，结合可靠性测试的条件要求，可以发现，外部环境的不同条件会直接影响可靠性测试的选择。技术人员需要考虑电气自动化控制设备所在环境的温度等因素，合理选择可靠性测试方法，灵活运用实验室测试与现场测试。在实际过程中，由于生产车间的高温环境影响，会直接降低设备的灵敏度、电气性能，甚至空气中的灰尘堆积也会影响设备运行可靠性。这就需要技术人员综合考虑电气自动化控制设备所在环境综合条件，考虑设备由于外部环境影响出现可靠性不足的概率与情况，分析是否有可能出现离心加速、温度过高导致元件受损、震动影响元件连接等情况，若是，则可以选择停机测试，若否，则可以根据设备的关键部分，展开脱机检测[3]。

另外，电磁波对电气自动化控制设备具有较大的影响。在生产过程中，设备周围极容易出现电磁波、电子辐射，这些均会影响电气自动化控制设备的运行磁场，对其内部元件造成干扰，从而影响设备的运行状态，降低设备运行可靠性。若环境中电磁波参数较大，则需要采用实验室测试法，加强对检测环境的限制，从而保证测试数据精准。

5 提高电气自动化控制设备运行可靠性的策略

5.1 优化设备管理及维护

在电气自动化控制设备部运行可靠性分析及其选择中可以看出，电气自动化控制设备的元部件及其整体运行状态十分重要，要想提升其可靠性，建议技术人员加强对设备的管理与维护，定期检修设备，加强维护力度，避免出现设备重点元部件损伤的情况，及时发现设备异常情况，加强维修，从而避免出现设备可靠性不足的问题。技术人员要加强对设备元部件的管理，保证设备中元部件符合标准要求，保证元部件质量过关。此外，还需要考虑“某化钢铁冶炼厂”内部生产工艺复杂、生产功率较大的情况，选择具有良好散热性能、不容易受到高温影响出现变形的元件。

还需要定期检查、维修电气自动化控制设备。由于“某化钢铁冶炼厂”的生产材料可燃性较强、整体作业环境高温高危，若电气自动化控制设备长期运行，容易在运行的过程中出现零部件磨损、关键连接位置松动等情况，且这些故障不容易被发现。因此，技术人员需要结合“某化钢铁冶炼厂”内的电气自动化控制设备作业情况，制定科学的定期检修方案。在每月15日、16日全面检查内部生产车间的各个电气自动化控制设备，观察、检测是否存在温度过高、噪声大、连接线路接触不良等问题，及时解决问题(见图2）。还要在每月15号对设备进行现场的停机测试与脱机测试，将关键工艺环节的设备主要部件送往专业机构接受检测，同时对附属设备进行停机测试，进一步深入检测设备运行状态，以数据分析与推理保证设备运行可靠性。还需要每个季度生产任务结束之后，将主要生产设备与附属设备分批分次的进行实验室检测，进一步加强检测力度。此外，在检测与维修之后，要对电气自动化控制设备进行保养，在企业报告中详细阐述设备问题原因及解决方法。

图2 电气自动化控制设备现场检测

5.2 加强对设备元器件材料的检测力度

在“某化钢铁冶炼厂”的电气自动化控制设备可靠性检测中，技术人员不仅要对设备整体运行状态、设备关键元件进行检测，还需要加强对设备材料的检测。电气自动化控制设备要想始终保证良好、稳定的运行状态，就需要保证自身元件质量符合要求。因此，技术人员需遵循质量优先的原则，在设备没有参与作业时对设备进行可靠性测试，分别完成全面的材料质量检测、老化试验、试跑作业等，将现场模拟数据整理，通过大数据分析确定该设备是否具备过硬质量条件，是否可以投入生产作业。通过这样的可靠性测试操作，保证设备运行的可靠与稳定。

5.3 强化对电气自动化控制设备设计技术的研究

根据上述的电气自动化控制设备测试方法选择可以看出，影响可靠性测试的条件较多，且设备的设计技术会直接影响设备的可靠性测试结果。因此，在可靠性测试与分析之后，技术人员需要结合测试结果，针对性地解决作业环境的气温影响、长时间作业的谐波影响。一方面，针对作业环境温度对设备可靠性的影响问题，技术人员需加强设备的气候防护机制、加强散热措施。从设计环节入手，加强“温度感应及应急机制”，使设备可以根据作业环境温度适当自我调节；同时安装具有较高性能的散热措施，增加通风扇，带走设备运行生产热量。另一方面，可以优化设计设备的电源谐处理机制，选择具有优秀参数的变频器，以此减少谐波分量。

6 结语

综上所述，在以“某化钢铁冶炼厂”为例展开对电气自动化控制设备可靠性测试的分析与研究之后，可以发现，通过可靠性测试可以及时发现设备的“不可靠之处”，从而展开针对性的处理，保证时刻发挥电气自动化控制设备的运行价值。在今后的电气自动化控制设备的管理中，技术人员要加强可靠性测试方法的运用，配合使用现场测试与实验室测试方法，同时加强对设备的元器件材料、设备设计情况的测试与控制，加强对电气自动化控制设备的维护，以此保证电气自动化控制设备运行可靠与稳定，为维护生产车间的有序作业提供保障。