试论电气自动化控制的可靠性

摘 要：电气自动化对于人类生产、生活的意义不言而喻，但是，“自动化”仅是在以往工业生产形式基础上，而产生较为新颖的概念。其并不能够真正意义实现完全的自动化生产。而且，自动化编程模式仍旧不够完善。进而可能造成应用中的风险。更为重要的是，电气领域已经广泛使用自动化控制设备，在自动化程度的安全性和可靠性无法满足较高标准的情况下。电气自动化的应用风险，无疑会对使用者形成严重影响。因此，本文从电气自动化控制的可靠性层面展开研究，并就现有安全隐患提出行之有效的建议，希望能够为自动化设备生产领域带来些许帮助。

关键词：自动化控制；电气自动化；控制设备

1 我国电气自动化控制设备现状

改革开放后，大量自动化设备必须依靠进口而实现，较为严重刺激了民族尊严。所以，在上世纪70年代末期，大量院校及社会研究机构，纷纷开展了电气自动化的研究工作，希望能够在自动化领域，为中国工业生产和应用，找到更为契合的解决方案。1984年，《电子设备可靠性预计手册》（GJB299-87）颁布，自此标志着我国自动化研究和应用真正走向正轨。而随着国内自动化研究领域不断深入，电气自动化设备的应用效率，以及安全性能均有了显著的提升。

不过，在不断研究与发展中，仍旧没有真正意义上实现电子自动化的可靠性。其中任何隐性的风险，均可能造成使用者的巨大损失。故此，“可靠性”在进入21世纪后，成为热议的自动化研究课题。研究者希望电子自动化设备，能够在保证高效率、可持续运转时，在自检、自维修等功能促进下，创造出完全脱离人力管理的安全应用设备。该需求的产生，无疑会让电气自动化愈加复杂。因为，在实现自动化运行的过程中，不仅需要保证编程逻辑的严谨和完善，以及在设备层面的质量。自动化设备的不稳定因素，更多是受到环境的影响，例如温度、湿度、雷电、污染、电磁干扰等方面。而自动化设备作为商业产品，在成本限制下，却只能够最大程度保证各类环境的兼容性。所以，造成我国电气自动化设备可靠性不高的问题。

2 电气自动化控制设备可靠性的检测

为保障本文在电子自动化设备可靠性层面的建议有效性。笔者在研究的同时，对电子自动化设备进行检测，以确立其不可靠之处的主要症结。所采用的方法具体为现场测试法；实验室测试法；保证实验法。三种方法的主要特征为：

第一，现场测试法。在真实场景中所进行的模拟测试，力求达到最准确的测试结果。不过，由于测试环境的局限性，该手段只能够用于整体检测。

第二，实验室测试法。主旨对零部件性能及质量测试，同时测试不同环境下硬件设施的稳定程度。该实验的能够模拟较为恶劣环境下，设备的环境承受力。

第三，保障实验法。这是一种广泛用于产品质量抽查的实验方式，主要用于确定产品的合格率。所以，实验保障法可以用于初级测试。

本文所采取的上述三种测试方式，均是国家级检测中心所提出。故此，在完全按照实验流程执行时，能够一定条件下保障检测结果的准确性和真实性。

同时，由于检测内容过于复杂，且涉及因素和环节较多，此处不再对检测内容及结果赘述。即，所检测结果将与下述建议共同叙述。

3 提高电气自动化控制设备可靠性的策略

3.1 提高设计的可靠性

从检测中可发现，很多电气自动化设备存在着设计不合理的问题。例如，部分控制环节与数据反馈环节的沟通力较弱，难以实现最有效率的自动化控制。在工业设计领域，特别是电气应用领域。其设备可靠性关系到使用者的基本安全。

在设计无法满足合理性时，所存在的隐藏风险以及效率问题，必然将电气自动化所应实现的功能大大削弱。对此，建议在设计中注意：

第一，充分适应环境需求。不同应用环境中，电气化设备应有不同的抵抗机制。简单来理解，某一部分的电气设备型号，可用于持续高温环境工作，其他型号则可以适应低温、高电磁辐射、高湿度等不同环境。同时，设计者也要考虑到符合环境的需求，以确保设备的持续工作效率；

第二，考虑空间因素。笔者在测试实验过程中发现，一些电气设备的体积过大，并不适合复杂作业环境；

第三，充分降低成本。此处所指成本是实现高性价比基础上，所进行压缩的生产成本。

设计者虽然应该考虑设备的商业价值，却不能忽视设备的真正功能，以及在应用中可能存在的风险。

3.2 合理选用零部件及材料

随着对电气自动化需求不断提升，设备组成也开始愈加复杂。所以，在零部件的应用上，必须做出有效的调解。其中最为关键的是，应当尽量采取统一规格零部件，制造符合差异化工作环境的电气自动化设备。统一化可以保证零部件生产线持续运作，并逐渐消除部件质量隐患。同时，设备零部件规格统一，也有利于部件的保养和更换。另外，在材料方面，在保证其质量的同时，也应该注重新型材料的应用，进而在提升设备性能的同时，有效降低材料成本。

3.3 电子元器件的选择

电子元器件层面应考虑以下内容：

第一，技术契合性。一些设备元器件，竟与整体设计不兼容。最终导致无法用技术突破设备工作效率的限制；

第二，应用环境契合性。在不同特定环境下，选择适合的电子元器件；

第三，考虑元器件特性。例如，一些元器件容易在工作中发热。如此便要求设计时，必须为其提供有效的散热空间。

4 结语

电气自动化设备的可靠性关系到使用者基本安全，同时也对造价昂贵的电气系统有着较大的威胁。所以，本文从可靠性层面进行研究，并提出设计、材料、零部件、元器件四个方面的建议。希望能够为电气自动化设备的生产提供些许理论支持。

参考文献：

[1] 周通.电气自动化控制的可靠性分析[J].机电信息，2012（02）.

[2] 吴世飞，邓科才.电气自动化控制设备的可靠性探究[J].江西建材，2015（11）.

[3] 陈建兵.探究电气自动化控制的可靠性[J].电子技术与软件工程，2014（03）.

作者简介：孙佳正（1995-），男，汉族，湖南邵阳人，邵阳学院电气工程系，本科，研究方向：自动化。