电气自动化控制设备的可靠性探究

沈 烨

（盐城工学院，江苏 盐城 224002）

目前随着电气自动化的深入发展，自动化控制设备的可靠性问题日益突出，我国早在上世纪70年代起就开始研究电气自动化控制设备的可靠性，而且在上世纪80年代建立了基于电子产品的可靠性信息交换网，有力地提升了我国电气自动化控制设备的可靠性。随着我国社会科学技术和电气自动化的不断发展，电气行业想要获得可持续发展的动能，仍然需要从自动化控制设备的可靠性入手，结合国家电控配电设备质量监督的相关规定，重新了解当下电气自动化控制设备的可靠性问题，制定相应的方法和解决对策，才能帮助电气自动化控制实现长远发展。

1 提高电气自动化控制设备可靠性的重要意义

1.1 增强综合竞争力

电气自动化的主要意义是在无人操控或者无人监管的状态下，电气工程可以自行进行产品的操作和控制，按照预设的程序进行自动运行，这样做既可以减轻人力负担，将有效的人力资源运用到其他有价值的事情上，也可以总体提高电气自动化运行的效率和质量，增强电气企业的综合竞争力[1]。就目前电气企业的产品而言，控制设备的可靠性可以提升产品的质量，符合市场需求的电气产品从根本上来说包含四大特性，其中最主要的特性就是可靠性和性能，其次，依次为经济性和安全性。也就是说，产品质量是当前电气企业市场竞争力的关键，而控制设备的可靠性是电气企业提高产品质量的关键，控制设备的可靠性越高，发生故障的概率会越小，因此，后期维修和养护的成本也会随之降低，安全性也会有所提升。由此可以得出，电气企业在进行产品生产和加工的过程中，最关心的是产品的质量，只有利用核心科技、利用可靠的自动化控制设备，才能提高电气产品的安全性能和经济性能，提高电气企业的综合竞争力。

1.2 改善产品质量

目前随着社会各个行业的转型升级，电气企业也迫切需要进行创新改革，而且目前一些电气用户不仅要求电气产品的性能良好，还要求电气产品的可靠性比较高、性价比较高，根据广泛的市场调研发现，性价比较高的电气产品可以在市场激烈的竞争中获得优势。因此可靠的自动化控制设备可以提升电气设备在加工过程中的精度，提高自动化程度和复杂程度，总体改善产品的质量，提升产品的可靠性和性能。在满足用户的基础上，增加电气行业的市场份额。而且随着电气行业自动化技术越来越普遍，在实际的产品生产过程中，自动化控制设备的可靠性会直接影响产品零部件的精度，影响产品的整体寿命，关乎电气企业自身的品牌信誉。可靠性比较高的自动化控制设备可以从根本上改变产品质量，提高产品加工的精度和自动化程度。

2 电气自动化控制设备可靠性的发展现状

2.1 工作环境多样、操作维护不当

电气自动化控制设备在运行过程中，很容易受到周围工作环境的干扰，由于在运行时设备的应用范围比较广，因此，不同的自动化控制设备所处的环境也不同，很难对其进行统一的管理和监督。相关数据显示，在不同环境下的电气自动化控制设备会影响产品质量，其中，电磁波环境中会干扰电气自动化控制设备的可靠性。由于电磁波会干扰自动化设备的外部和内部结构，设备整体的稳定性会有所降低，在输出功率时会有明显的噪音，甚至还会因为一些人为因素或者自然因素产生安全风险。电气自动化控制设备需要根据具体的工作程序作出具体的调整，在工作中很容易受到机械的作用力，例如加速度、机械设备的冲击力等。种种因素都可能导致电气自动化控制设备的可靠性降低，尤其是会损害电气自动化控制设备中的相关零件，因此需要进行操作维护。然而在现实情况下，一些操作人员并没有顾及到设备的维护问题，而是完全利用设备创造产品，忽略设备的后期维护和保养，整个自动化控制设备会因为零部件的损坏减少使用寿命，增加维护和保养成本。另外，工作人员对电气自动化控制设备的操作也会影响设备的可靠性，由于工作环境比较多样，在复杂的操作环境中，操作人员需要控制电气自动化控制设备，而由于技术或者操作流程不熟练，在实际工作中很容易出现操作失误，会导致运行不灵活，使设备不能正常运行。

2.2 设备元器件质量不合格

电气自动化控制设备会由于设备元器件的质量，影响整个自动化控制设备的运行效率和运行质量，从而降低控制设备的可靠性[2]。目前市面上的一些设备元件越来越多，尤其一些中小型企业抓住市场先机，大量生产设备的元器件，但忽略对设备元器件的管理和生产方式，所生产出来的元器件并不符合实际的质量标准，也无法在安装后发挥有效的功能。而国家并没有根据电气自动化控制设备的功能和使用方式确定设备元件的核心标准，一些元器件的质量没有达到实际施工时的标准，设备元器件的质量无法得到有效保证，会严重损害设备的运行效率，整台设备的参数指标会出现不达标的现象，造成设备的使用周期短、后期维护费用比较高，影响电气企业的可持续发展。而且设备的元器件质量不合格，还会引发安全事故。而且一些电气企业在设计控制化设备时，并没有考虑到设备零部件的相关要求，没有对实际工作环境和设备的技术要求、技术效能进行数据分析，而是以生产成本为主要依据，选用一些劣质的设备元器件，导致整个设备的可靠性降低。设备的元器件会受到环境的影响，当温度升高时，设备零部件很容易产生氧化；当温度和湿度过低时，设备会产生锈化，无论哪一种都会影响电气自动化控制设备的运行效率和可靠性。

3 提高控制设备可靠性的有效措施

3.1 合理选择设备元件，保证元件质量

在设备的设计和实际生产过程中，会涉及到非常多的零部件，一些设计的元件会整体影响设备的可靠性和运行效率，也会损伤设备[3]。因此，在设计时需要严格把控零部件的选择，尽量按照相关行业的标准，实行零部件的使用制度，通过规定减少零部件使用规格的不合理现象。尽量选择专业厂家、大企业以及长期合作的盟友伙伴生产的零部件，在保证零部件使用质量的同时对零部件整体的性能进行全方位的检查。在进行自动化控制设备的安装环节时，需要根据零部件的具体安装位置、设备元件的相关规格和实际设计参数等进行验收和检查，对不合格的设备元件进行退回处理，通过使用合格优质的零部件，减少成本，总体提高设备元件的质量，提高控制设备的可靠性。从生产的角度出发，设备所使用的相关元件和零部件需要统一品种和规格，也就是说，其品种和规格越复杂，设备的可靠性越低。因此可以在保证产品性能指标的前提下，尽量简化设备的相关软件，仔细分析元件的质量，通过观察品种规格、型号以及制造厂商的资质等等，选用科学、经济性比较高的设备元件，并将设备元件的相关参数制作成电子档案，上传到云端进行保存，在实际需要时将档案调出进行查取。电子档案中可以主要记载设备元件的技术性能、质量等级以及技术条件，和电子设备元件零部件的选配条件、使用寿命等，作为日后维修和养护的主要依据。

3.2 提高设计的可靠性

想要提高电气自动化控制设备的可靠性，就需要从电气自动化控制设备的元件入手，在设计前期阶段重视设备的设计工作，在设计中根据实际设备运行环境的要求、根据设备使用功率和使用参数的要求，对整个设备的性能和特性进行深入分析和设计。在前期根据电气企业的实际生产情况和相关数据资料，制定科学的设备设计方案，在设计时有效规划产品的结构和类型，对产品的大小、零部件的选用和材质设备的整体性能、突出功效等进行具体的规划，避免遗漏任何一个环节，通过设计的可靠性来提升整个设备的可靠性。在进行具体的设计时，需要采用最先进的方案，可以与相关工作人员进行具体的生产流程沟通，在沟通的过程中，重新调整设计方案，通过多次修改设计方案、多次规划设计内容，既能在一定程度上减少生产成本，降低设备的设计成本，也能从源头上提高设备的使用可靠性，提高设备的使用寿命和操作性能。设计人员需要考虑实际的生产环境和产品的特殊功能，科学合理的设计电气自动化控制设备的实用功能，全面提高电气设备的可靠性和安全性[4]。

3.3 选择电子元器件

在选择电子元器件时，设计人员需要实际考量具体的电气自动化控制设备运行的工作环境和技术条件，通过实际工作环境和技术条件来确定元器件的质量等级，在规定的质量等级范围内进行元器件的选择。在选择后需要注意对元器件的质量进行检查和监测，通过质量检查和实际试运行，对整个电子元器件的参数和电气自动化设备的运行效率进行监控，剔除不合格的元器件，总体保障电气自动化工程在运行过程中的精度，提高电气自动化设备的性能。按照设备生产需要的标准和实践要求挑选元器件，同时还需要根据电子元器件的使用规格和参数，购入比设备所需元器件多2到3个的替代品，通过多余的电子元器件做好应急预案，一旦整个设备发生故障后，就需要立即停止检查，对其中的零部件进行替换。而且电子设备在实际运行时对工作环境的温度有一定的要求，因此，在选择电子元器件时，需要考虑元器件的散热性能，尤其一些功率比较大的元件，更应该注重散热性能的好坏。通过科学合理的选择电子元器件，总体保证设备运行的可靠性。在购买具体的元器件时，可以利用厂家直销的方式，既方便元器件的维修，也能防止中途摩擦和各种不良因素导致元器件的损坏，提升元器件的性能，使整个设备更加稳定。

3.4 加强设备设计阶段的控制

电气自动化控制设备在实际运行过程中会受到内外部电磁设备的干扰，而一旦干扰过大，就会产生安全事故，影响电气自动化控制设备运行的稳定性。因此，在电气自动化控制设备运行的过程中，操作人员需要根据实际的控制范围和控制设备类型进行全天候的电子监控，在设备设计的阶段，对控制设备进行气候防护设计和散热防护，通过设计阶段的控制来提升整个电气自动化控制设备的功效[5]。在一般情况下，电子设备在运行时功率的损失都会以热能形式散发，当周边工作环境的温度比较高时，设备所产生的热能就很难散发出去。因此，在设计阶段，需要对设备进行散热控制，在设备表面可以安装散热器，根据设备的实际结构和技术标准，在表面安装散热器，保证整个设备的温度在正常范围内。另外，需要对电子设备进行环境控制，由于高温高湿的条件下会对设备产生一定的干扰，因此可以在设计阶段采用浸渍法、灌封法等进行控制，保证整个设备不会受到潮湿空气的侵蚀，在设计阶段，需要在元器件或者材料表面凝聚水膜，通过渗透到材料内部形成绝缘材料，既能保护整个设备，也能提高元部件的使用寿命。在设计阶段考虑到不同的设备影响因素，对其加以控制和解决。及时科学的维护电气自动化控制设备。需要考虑到电气自动化控制设备的维修成本和保养成本、预估维修和保养的次数，结合具体的设备使用功能，加强对设备性能的控制。

3.5 提升设备的抗干扰能力

想要提升电气自动化控制设备的可靠性，还需要根据现场的工作环境，加强对电气自动化控制设备的测量。通过测量找出设备的干扰因素，根据不同干扰因素提升设备的抗干扰能力。首先可以利用实验室测试法，让整台控制设备进入实际运行环境中进行模拟测试，将具体的测试参数进行信息存放，通过对数据信息和具体参数的分析，得出设备的干扰因素，同时也能在一定程度上获取设备的整体性能。还可以利用保证实验法，对整个电气自动化控制设备进行故障测试，通过故障测试，确定电气自动化控制设备的多个元件，确定故障的实际特点和分布类型，通过多样化的检测发现设备的具体参数。根据控制设备的具体特点，采用相应的措施提高设备的抗干扰能力，研究产品和零部件的生产技术条件，在保证产品性能的前提下，利用经济的生产方式，提高设备抵抗内外干扰的能力，让整个设备的结构更加精细，与实际情况更加吻合。同时，结合具体的工作环境分析干扰因素，从环境角度出发来提高设备的抗干扰能力，例如减弱电磁波的传播、提高空气的干燥程度等等。工作人员需要根据实际情况强化对设备的管理和控制，尤其需要对日常设备的工作环境进行科学的管控，在使用过程中做好各项保护工作和防护措施，延长设备的使用寿命，让设备的结构更加精准，提高其可靠性。

4 结束语

随着社会科学技术和经济的转型发展，我国电气自动化技术会得到越来越广泛的使用。在实际电气自动化控制生产的过程中，不可避免地会出现一些潜在的安全隐患，电气企业需要根据自身的实际情况，总体提高电气自动化控制设备的可靠性，通过保证电气自动化控制设备的可靠性，来及时避免不良事件的发生。利用多种方式有效探究电气自动化控制设备的可靠性措施，对电气自动化控制设备的问题进行逐一解决，在实际生产过程中应用可靠的控制设备，总体提高电气产品的质量，为电气产品的市场份额，以及电气企业的品牌形象打下坚实的基础。