电气自动化控制设备可靠性探究

2014-12-12刘振

中国科技纵横 2014年21期

关键词：测试方法可靠性电气

刘振

(曲阜师范大学电气信息与自动化学院,山东日照 276800)

电气自动化控制设备可靠性探究

刘振

(曲阜师范大学电气信息与自动化学院,山东日照 276800)

电气自动化控制设备的可靠性对于工业生产水平有直接的制约作用。本文对电气自动化控制设备的可靠性的现状和意义进行分析,然后介绍电气自动化控制设备的可靠性测试方法,希望提升电气自动化控制设备在工业领域中发挥的作用。

自动化可靠性测试

当前，随着产业革命取得的成果不断丰富，我国的工业生产取得了重要的成功。现代化的计算机技术和电子信息技术的不断完善，促进了电气自动化运行设备的出现及使用。在电气自动化设备广泛应用的今天，对于电气自动化设备的运行过程加以控制并保证控制的可靠性是研究的重点。如何加强电气自动化设备运行使用时相关控制设备的可靠安全运行，能够极大的促进工业生产能力的提升，进而改善人们的生产生活水平。对于电气自动化控制设备，往往需要在长时间进行连续的运行，而且还要应对运行过程中各种不利的自然条件，因此，对于其可靠性主要表现在能在规定的时间和使用条件下，完成规定的功能的能力。电气自动化控制设备的可靠性已经成为自动化系统运行中的最重要的问题。

1 电气自动化控制设备可靠性的现状和意义

1.1 现状分析

(1)工作环境多样，操作维护不当；对于采用电气自动化控制方式运行的仪器，由于仪器使用行业的不同，其工作环境是各种各样的，甚至有的工作环境特别恶劣。因此，电气自动化控制设备在使用时，一定要在各种环境中能够正常运行，对待各种不利因素的干扰也应能保持稳定运行。电气自动化控制设备使用的工作环境多样，是影响其设备可靠性的重要因素之一，另外，由于电气自动化控制设施运行人员的素质的不一，加之电气自动化控制设备的控制程序比较复杂，需要比较专业的人员才能进行操作与维护，因此，操作人员在操作和维护设备时，由于自身水平不足导致不正确操作出现，影响自动化运行设备的正常运行，甚至会损坏自动化控制设备。

(2)设备元器件质量不合格；当前，在我国的电气自动化控制设备中，相关的元器件的生产厂家特别多，在众多的厂家中，由于企业规模不一、质量管理水平存在一定的差异，使用的所有元器件的质量并不能完全保证；另外，在市场经济体制下，各个自动化控制设备的元器件生产厂家之间进行恶性竞争，会使部分生产厂家重视“价格优势”，对产品质量的重视不足，导致电气自动化控制设备的可靠性指标偏低，影响了设备的安全运行。

1.2 提高电气自动化控制设备可靠性的重要意义

(1)衡量设备质量需要重点考察可靠性；对于工业化的生产设备而言，其产品质量直接关系着其在工业生产中的作用。产品的质量是产品能够按照其用途，经过一定的应用，能够实现其作用，满足明确的要求的特质。对于产品的质量特性主要有稳定性、可靠性、经济性和安全性。其中，产品质量的可靠性是产品质量要求中比较重要的指标。只有自动化控制设备的可靠性好，产品使用时发生故障的次数就会少，相应的维修和发生事故的几率就降低，进而产品的安全性和经济性也得到提升。因此，对于自动化控制设备，产品的可靠性是其质量要求的核心，是相关自动化设备生产厂家的目标追求。

(2)可靠性是增强自动化控制设备市场竞争力的关键；随着时代的发展，用户在评价并选择一个产品时，不仅关注其性能，更重要的是关注其可靠性。只有可靠性指标高的产品，才能在竞争日益激烈的市场中获得胜利。随着电气自动化控制设备自动化程度、复杂度越来越高，设备的可靠性技术已经成为企业在市场竞争中获区市场份额的有力工具[1]。

2 电气自动化控制设备可靠性的测试方法

2.1 可靠性的现场测试

可靠性的现场测试，主要是要在电气自动化控制设备现场运行的过程中进行控制，对其可靠性进行检验。采取现场测试方法对自动化控制设备进行可靠性检验，需要对自动化控制设备使用过程中的各种实验数据进行认真和细致的记录，实验结束要及时进行数据的分析，进而将设备的可靠性评价指标具体化，真实的将设备运行过程的可靠性体现出来。采取现场测试的方法检验自动化控制设备的可靠性，虽然需要用到的专业检测工具较小，但是这种检测方法能够最真实的将设备的真实性能反应出来，而且这种测试方法耗费的人力和物力相对较低，不会对设备使用过程产生较大干扰。此外，虽然这种测试方法的测试结果再现性较差，但是仍旧是目前在可靠性检验中得到广泛认可的方法。

2.2 可靠性的保证试验

对于一个工业自动化控制设备，采取保证实验方法测试，就是在产品出厂前，按照相关测试标准，在指定的条件下对产品进行无故障的工作实验[2]。保证试验与实验室测试不一样，因为对于仪器仪表中使用的电气自动化控制设备，其促成元器件数量众多，因此，其故障表现形式为随机性和多样性，而不仅仅只有几种主要故障。保证实验就是对产品随着时间变化，失效情况进行测试，然后方便改进产品在出厂前的失效率指标。由于可靠性的保证实验需要耗费较长的时间，小数量和大系统的产品，这种方式比较适用，但是对于大量的产品而言，只能用于设备的样本[3]。

2.3 可靠性的实验室测试

实验室测试电气自动化控制设备的可靠性，主要对设备使用的不同条件进行模拟，力争使测试能够达到与外力影响和现场所受环境相同。在实验室的测试中，进行可靠性测试主要记录的数据是实验时间和设备失效的次数，待相关测试完成后，依据使用环境，制定不同的设备可靠性标准和结论。这种测试方法作为一种实验条件容易控制、实验数据质量较高和实验结果再现性较正常的优点，目前在可靠性的测试中占主要地位。虽然这种测试成本较高，但是这种实验室测试方法特别适用于批量化生产的设备。