电气自动化控制设备的可靠性分析

2016-08-07黄东汪成志

大科技 2016年1期

关键词：测验可靠性电气

黄东汪成志

（国网安徽省电力公司潜山县供电公司安徽潜山 246300）

电气自动化控制设备的可靠性分析

黄东汪成志

（国网安徽省电力公司潜山县供电公司安徽潜山 246300）

随着现代科技技术的不断进步，电气自动化水平也在进一步提升，但目前我国的电气自动化还处于初期阶段，因此其可靠性问题仍然突出。想要有效提升电气自动化控制设备的可靠性就必须要不断对各类设备进行实验，衡量其质量是否合格，以此保证电气自动化在我国的发展。本文即是对电气自动化控制设备的可靠性进行研究，探讨了目前我国电气自动化控制设备可靠性的现状，并对可靠性测验方法的种类进行阐述，就某企业可靠性测试方法的选择方案进行研究，以期能为相关工作提供参考。

电气自动化；控制设备；可靠性；测试

电气自动化控制设备能够按照已经设定的程序内容进行自动化操作、监控等，这样就能够保证在无人监管或少量人员监管情况下进行生产工作。现代国内各行业当中均广泛应用了电气自动化控制设备，其能够有效减少劳动力成本，增加企业生产效力和运作效率。但这类设备必须保证可靠的运行稳定性，而这需要相关人员进行反复的测试和衡量才能够保证。

1 目前我国电气自动化控制设备可靠性的现状

1.1 工作环境多样化

不同的生产行业当中设备运行的环境也存在着较大的差异，很多生产行业当中设备的运行环境极差，因此电气自动化控制设备必须能够有效面对多种恶劣的工作环境。国内很多生产企业在设备运行时并未采取严格的保护措施，而这也使得自动化控制设备会受到多种环境的影响，包括电磁干扰、大气污染、振动损耗、冲击损耗、湿度腐蚀等，如果设备长期处于这种工作环境中，那必然会导致内部元件老损，引发设备问题。

1.2 检修人员素质不佳

电器自动化控制设备本身属于高精密仪器，在检修过程中需要维护人员掌握大量的专业知识，并且需要熟练的操作技巧，这样才能够保证设备不被损坏。但现在很多的检修人员对于这方面技术掌握能力较差，并且操作水平不够熟练，使得设备的可靠性逐渐降低，影响整个生产系统的稳定。

1.3 元件质量问题

电气自动化控制设备的元件生产常见数量较多，并且大多数集中在我国南方地区，其中很多生产厂家的规模较小，以生产配件为主，这些小规模厂家的质量监督体系缺乏，无法有效保证元件的质量问题。同时，现代很多元件生产厂家之间会发生恶意竞争行为，导致元件价格不断下压，也使得购买方在采购时只注重价格优势，而忽略了质量对于设备运行可靠性的影响，严重降低了电气自动化控制设备的安全性。

2 电子自动化控制设备可靠性的测验方法

2.1 实验室测验法

这种测验方法主要是对设备运行的可靠性进行模拟测验，对生产场所内可控条件和环境进行准确的模拟，使控制设备所处的运行环境更加接近于真实运行环境，进而记录设备失效的时间、故障种类、不稳定性原因等各类数据，从而分析控制设备运行的可靠性。这种检验方法的优势在于测验过程中环境因素容易掌握，测验的数据准确性较高，并且该测验的结果等同于实际运行环境的再现，因此可信度较高。但这种测验方式也有其弊端，其一就是测验的条件需严格按照实际运行条件进行模拟，而这就需要在实验前进行大量的调查，所需要的测验品数量较大，也就意味着整体测验成本大幅度上升。因此这种测验方式仅适用于大批量生产的产品，对于小规模厂家不适合。

2.2 现场测验方法

这种方法并不是在实验室内搭建模拟测验环境，而是直接在生产现场环境进行测验，因此这种测验方法的主要优势就是所得数据是实际设备运行数据的准确反映。这种测验方式由于不需要布置测验环境，因此测验品数量相对较低，所需要投入的测验成本也就较低。根据实际测验方法不同，自动化控制设备现场测验还分为三种不同的类型，如图1所示。

从图1当中可以看出其主要分为在线测试、停机测试以及脱机测试。其中在线测试就是指在整体设备运行过程中对运行数据进行测验和记录；停机测试则主要指的是在设备暂停运行状态下进行数据记录；脱机测试则需要将整体自动化控制设备拆分为各控制设备，并利用专业的检测仪器对各设备进行分别检查。在实际操作时，如果该自动化控制设备构造较为复杂，就需要利用在线测试方法对故障点进行有效定位，但停机测试和脱机测试操作更加简便，数据得出速度较快。该测验方法虽然得出的数据准确性较高，但相对于实验室测验法，其不具备先进的测量仪器，这就对检验人员自身的操作水平和经验有很高的要求。同时，在现场测验设备安装时，由于其线路板是被封在机箱内的，因此很难导入信号，需要较长的信号线与预留的测试插座进行连接，并且无法使用在线模拟设备。

图1 电气自动化控制设备现场测验法构成示意图

2.3 保证测验法

保证测验法也就是在人为规定条件下进行的无故障运行测验，规定的条件是根据长期积累的经验而定，并不一定符合购买厂家的生产环境条件。其所产生的测试数据对于客户来说随机性较大，故障表现类型较多。因此这种测验方式一般是检查控制设备早期的失效情况，并对其进行不断的改进，保证设备出厂时能够具有较高的可靠性。这种测验方法由于所得结果随机性较大，因此需要很长的测验周期，对于大规模生产厂家来讲，其仅能够被应用在样品的检测过程中，而这也就缩小了可靠性测验范围，并不能保证整体质量。但这种测验方法相对简单，对于检验人员技术要求较低，因此可以大范围使用。

3 电气自动化控制设备可靠性测验方法的选择

某生产企业位于我国深圳，其专门生产电气自动化控制设备，生产规模较大，并形成了设备可靠性测验方法选择的完善流程，其具体如图2所示。

图2 可靠性测验方法条件确定示意图

主要从实验场所、实验环境、待测产品以及实验程序这四个步骤进行测验方法的选择。

（1）在实验场所选择时应充分结合该设备测试的目标。如果仅需要对该控制设备正常运行指标进行测验，那么就可以根据实际情况选择具有代表性的工作环境进行模拟实验；而如果该测验的数据必须超过某一特定值时，则需要选择更加高标准的测验环境；如果客户对该测验所得数据的准确性有着较高的要求，那么就应该由该企业业务人员与客户进行沟通，由客户提供其厂房生产环境数据，并由第三方检验机构提供实验室场所进行模拟实验室试验或在客户同意的前提下进行现场测验，测验中的经费由双方协商承担。

（2）在测验环境选择时如非必要，则不选择恶劣的测验环境，这主要是保证设备能够在早期稳定运行，为测验提供更多的有效数据，并且所得数据是该设备正常运行数据，准确率较高，可参考性较强。

（3）在选择电气自动化控制设备可靠性测验产品时，该公司一般会挑选优势较强，并具有生产公司主要特征的产品进行测验，其稳定性有较强的保障。并且根据控制设备本身的体积分为大型设备测验和中小型设备测验两种。同时，该生产企业还为客户提供了两种不同的测验模式：①能够获得连续运转状态下设备数据的连续测验；②能够获得正常运行状态下设备数据的间断测验。测验方式主要由客户进行自主选择，并将其写入双方的购买合同当中，以保障双方的合法权益。

（4）实验程序的确定需要由该企业的检验人员和第三方检验人员共同确定，第三方人员是由企业和客户共同选择的，这样可以有效保障测验结果的有效性。其程序一般包括测验起始时间记录、自控设备种类确定、设备连接、测验数据记录、设备运行保障措施、故障应激方案实施等。