电气自动化控制设备可靠性分析

蒋志凯

（广东塔牌股份有限公司， 广东 梅州 514100）

电气自动化是指机械设备在人员数量不足或无人的情况下，能够遵照事先设定好的程序规定自动完成监控、操作产品等工作。在各个行业中广泛运用的电气自动化控制提升了工作可靠性及生产效率，也使电能质量得到有力保证。而电气自动化控制设备可靠性出现问题时便会严重影响生产活动，因此将其可靠性落实到位有极为重要的意义。本文主要针对电气自动化控制设备的可靠性进行分析。

1 可靠性检测的主要方法

1.1 实验室测试法

设备运行现场的使用条件可借助实验室进行模拟，因此需要能够有效控制和规定的工作与环境条件，使实验能够在与现场面临的相同环境中进行设备测试，利用数理统计将累计的失效数和时间等数据资料获取可靠性指标。这种技术在实验室中模拟现场环境对设备可靠性进行测试的实验，其实验条件较容易控制且得到的实验结果能够分析和再现，能够得到高质量的数据资料。但由于受到实验室条件的限制与真实情景完全相符的数据获取难度很大，再加上较为昂贵的实验费用和数量较多的实验用品，因此应对实验中使用的产品成本和生产批量因素进行全面考虑，而这种实验对大批量生产的产品较为适用[1]。

1.2 保证实验测试法

该方法又名“烤机”，是指将出厂前的产品在规定条件下进行无故障工作的实验。电气自动化控制设备的构成离不开大量的元件，其故障发生的模式随机且多样化，并非以某几种故障为主，而其特性为失效率会伴随时间变化而变化。当出厂前的产品接受“烤机”实验时其实是考核产品的早期失效，对产品进行检测改进使其失效率符合一定标准后再允许出厂。该试验方法属于一种需要较长时间的可靠性保证试验，面对大量的生产产品适用于设备样本[2]，对于大系统生产且量小的产品可在所有产品中使用。因此该试验方法较适合有较高可靠性要求、电路复杂、数量较少的自动化及电控设备。

1.3 现场测试法

该方法是指在使用现场对相关设备的可靠性进行测试，将获取的各种数据记录按照数理统计法获取可靠性指标的方法。由于该方法需要数量不多的设备且拥有真实的工作环境，通过测试获得的数据资料能够将产品的情况比较真实的反映出来是这种实验方法的特点。该方法又分为接受测试的设备运行不停止的在线测试、接受测试的设备运行停止的停机测试、取出运行现场的测试部件并在专用测试装备上测试的脱机测试三种情况。二三两种情况以测试技术角度来看对于各种测试更适合，而较复杂系统出现的故障通常在设备运行期间才可以被发现和定位，这种情况则应使用在线测试法。实际的测试方法选择应根据现场机器运行是否被允许立即停止和故障发生的状况决定。测试设备的安装及连接难度大是现场与实验室测试的最大差异，测试信号线引入机箱中封闭的线路板难度大，即使将测试插座在外壳上留置也仍然需要很长的测试信号线，现场测试中则不能使用传统的在线仿真器。同时实验室拥有的测试设备通常在测试现场不存在，因此测试任务应借助更好的方式完成，通过测试程序、职业环境及产品等多个方面可推断出选用何种可靠性测试方法[3]。

2 元件可靠性的提高

2.1 产品设计和零部件的正确选用

有针对性的使用和控制设备特点相符的方式及相关元器件，做好设备气候与散热的防护工作等便可提高系统整体的可靠性。在设备设计过程中首先对产品及其零部件的生产技术条件进行深入研究，分析其设计参数并对产品使用条件和性能进行研讨后才可制定详细的方案；其次，将产品技术条件要求满足的同时为保证产品性能将经济的元器件和原材料选用，使生产产品的成本减少。对产品的结构设计在保证良好的使用及操作维修性能同时，应进行全方位的构思使之精细。不可一味的追求元器件和零部件的高精度，而应根据实际情况符合当前的技术条件。

2.2 选用电子元器件的准则

元器件的选择应根据相关质量等级要求和工作环境的技术性能及条件进行，同时准备好充足的替代品。秉持严格态度对生产使用的电子元器件进行筛选并对标准元器件进行优先选用。使用重要的元器件之前应当获得生产方的保证认证，选择优质的制造厂商及产品规格、型号等。将使用元器件的各种数据详细记录方便后续生产工作的顺利进行，由于电子设备可靠性会受到温度的严重影响因此应做好设备的散热防护工作。同时电子设备会受到潮湿的影响，尤其是机器内印刷电路板和元器件会在低温高湿的情况下出现凝露，降低电气性能并导致故障发生。潮湿空气侵蚀电子设备会导致材料内部渗透水分从而增加绝缘材料表面的电导率，造成零部件电器出现漏电、短路等情况。潮气还能导致覆盖层起泡乃至脱落从而失去保护，因此往往需要使用密封、灌封等方式进行防护。

3 结语

综上所述，电气自动化控制设备保证其可靠性涉及到诸多知识领域，且该系统工程极为复杂。可靠性得到保障才会降低故障发生的次数和减少相应的维修费用，而专业的电气技术人员应当对设备运行可靠性的重要性引起足够重视，根据设备可靠性受到影响的因素运用有效的措施，在使用过程中及时维修并严格按照流程操作，才能得到满意的成果。