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        電氣自動化控制設(shè)備可靠性研究

        2014-10-21 20:07:41姚陽
        關(guān)鍵詞:控制設(shè)備電氣自動化可靠性

        姚陽

        【摘要】提高電氣自動化控制設(shè)備的可靠性是十分重要的問題。結(jié)合筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),本文首先闡述了電氣自動化控制設(shè)備可靠性研究的意義,研究分析了電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試方法,并提出了提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性的措施,以供參考。

        【關(guān)鍵詞】電氣自動化 控制設(shè)備 可靠性

        結(jié)合我國電氣自動化控制設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀,找出影響電氣自動化控制設(shè)備可靠性的關(guān)鍵因素。提出對電氣自動化控制設(shè)備可靠性的測定和試驗(yàn)方法,以達(dá)到進(jìn)一步提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性的目的。

        一、電氣自動化控制設(shè)備可靠性研究的意義

        近年來自動化水平的不斷推廣和提高,對于電氣自動化設(shè)備可靠性的研究也顯得越來越重要,具體來說,主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)具體的方面:一是可靠性能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量,這主要是因?yàn)榭煽啃员旧砭褪琴|(zhì)量控制的重要指標(biāo),能夠直接衡量產(chǎn)品質(zhì)量上的優(yōu)劣,而電氣設(shè)備對于質(zhì)量的要求相當(dāng)高,這就必須保證產(chǎn)品在能夠?qū)崿F(xiàn)自身固有價(jià)值的同時(shí)滿足一系列其他的特定要求;甚至能夠在成本的降低以及客戶忠實(shí)度的保障上有比較好的表現(xiàn),正是因?yàn)檫@樣,在現(xiàn)代競爭激烈的市場環(huán)境下,可靠性才成為了競爭勝利的重要籌碼。二是可靠性還能夠一定程度的增加市場份額,用戶的喜好是由產(chǎn)品本身的質(zhì)量來決定的,因此只有產(chǎn)品較高的保障性才能夠最大程度的保障客戶的重視程度,以此來最大程度的優(yōu)化競爭激烈市場當(dāng)中的企業(yè)份額。

        二、電氣自動化控制設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀的分析

        2.1元器件質(zhì)量低下是控制設(shè)備可靠性指標(biāo)偏低的一大原因

        目前元器件生產(chǎn)廠家眾多,參差不齊。如果控制設(shè)備的使用企業(yè)規(guī)模較小,質(zhì)量管理體系不健全,導(dǎo)致零部件進(jìn)廠檢查出現(xiàn)漏洞;同時(shí),元器件廠家間的惡性競爭,導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格低廉,迫使企業(yè)不顧及元件質(zhì)量進(jìn)行采購,這些都會導(dǎo)致控制設(shè)備可靠性指標(biāo)偏 低,并且降低了使用壽命。

        2.2工作環(huán)境、使用及維護(hù)不當(dāng)是控制設(shè)備可靠性指標(biāo)低的重要原因

        電氣設(shè)備所處的工作環(huán)境多種多樣。氣候條件、機(jī)械作用力和電磁干擾是影響控制設(shè)備可靠性的主要因素。

        三、電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試方法

        3.1現(xiàn)場測試法

        現(xiàn)場測試法指在現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)備可靠性檢測,并通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對檢測得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算從而得到電氣自動化控制設(shè)備本身的可靠性指標(biāo)?,F(xiàn)場測試法的優(yōu)勢在于并不需要過多的測試設(shè)備,并且由于現(xiàn)場測試法是在對電氣自動化控制設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用的過程中進(jìn)行測試,所以所得出的數(shù)據(jù)能夠更加真實(shí)地反映出設(shè)備本身的情況,這對節(jié)約電氣自動化控制設(shè)備可靠性的成本投入具有重要的意義,在此過程中接受檢測的電氣自動化控制設(shè)備本身的性能不會受到影響和損壞,在經(jīng)過測試后一旦可靠性指標(biāo)符合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)就可以出廠。

        3.2 試驗(yàn)室測試法

        通過試驗(yàn)室可以對電氣自動化控制設(shè)備的工作條件以及工作環(huán)境進(jìn)行模擬,并通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對所得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得出電氣自動化設(shè)備本身的可靠性指標(biāo)。與現(xiàn)場測試法不同的是,試驗(yàn)室測試法可以模擬的工作環(huán)境并不局限于一種,由于在試驗(yàn)室中能夠比較容易地改變和控制試驗(yàn)數(shù)據(jù),所以能夠通過多種環(huán)境的反復(fù)測試來確保電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試結(jié)果的精確性,從而進(jìn)一步保證對其測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的精確性。但是試驗(yàn)室測試法所模擬出的環(huán)境會與電氣自動化控制設(shè)備實(shí)際的工作環(huán)境具有或多或少的差別,所以容易產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)以及分析所得數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)不符的情況,另一方面試驗(yàn)室測試法需要較高的試驗(yàn)投入,同時(shí)試驗(yàn)過程中也需要較多的電氣自動化控制設(shè)備樣品,所以進(jìn)行試驗(yàn)室測試前有必要對可靠性試驗(yàn)樣品的成本以及電氣自動化控制設(shè)備的總生產(chǎn)量進(jìn)行考慮。一般而言,試驗(yàn)室測試法更適合于大批量的電氣自動化控制設(shè)備生產(chǎn)中的可靠性檢測。

        3.3保證測試法

        保證測試法指電氣自動化控制設(shè)備在沒有出廠以前就對設(shè)備進(jìn)行故障檢測和試驗(yàn)。當(dāng)前大部分電氣自動化設(shè)備都是由繁多的零部件構(gòu)成,這也使電氣自動化控制設(shè)備所產(chǎn)生的故障具有了較大的隨機(jī)性。通過對未出廠的電氣自動化控制設(shè)備進(jìn)行保證測試,可以對引起電氣自動化控制設(shè)備過早損壞的故障進(jìn)行檢測,從而有針對性地對電氣自動化設(shè)備進(jìn)行修復(fù),從而從生產(chǎn)源頭上實(shí)現(xiàn)了對電氣自動化控制設(shè)備失效率的控制,當(dāng)設(shè)備失效率被控制在一定的范圍內(nèi)后,電氣自動化控制設(shè)備便可以出廠。

        四、提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性的措施

        4.1嚴(yán)格把握電氣自動化控制設(shè)備的設(shè)計(jì)過程

        在控制設(shè)備設(shè)計(jì)階段,研究產(chǎn)品與零部件技術(shù)條件,分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù),研討和保證產(chǎn)品性能和使用條件,正確制定設(shè)計(jì)方案;其次,根據(jù)產(chǎn)量設(shè)定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和產(chǎn)品類型。因?yàn)楫a(chǎn)量的大小決定著生產(chǎn)批量的規(guī)模,生產(chǎn)批量不同,其生產(chǎn)方式類型也不同,因而其生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性也不同;同時(shí),運(yùn)用價(jià)值工程觀念,在保證產(chǎn)品性能的條件下,按最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法設(shè)計(jì)零部件;在滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的條件下,選用最經(jīng)濟(jì)合理的原材料和元器件,以求降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本;全面構(gòu)思,周密設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),使產(chǎn)品具有良好的操作維修性能和使用性能,以降低設(shè)備的維修費(fèi)用和使用費(fèi)用。

        4.2嚴(yán)格遵循零部件的選用準(zhǔn)則

        盡量使用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的通用零部件或產(chǎn)品。立足于使用國產(chǎn)材料和來源多、價(jià)格低的材料;設(shè)備(含零部件)的加工精度要與技術(shù)條件要求相適應(yīng),不允許無根據(jù)地追求高精度。在滿足產(chǎn)品性能指標(biāo)的前提下,其精度等級應(yīng)盡可能低,裝配也應(yīng)簡易化,盡量不搞選配和修配,力求減少裝配工人的體力消耗,便于自動流水生產(chǎn)。根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件選用合適的元器件,元器件的技術(shù)條件、技術(shù)性能、質(zhì)量等級等均應(yīng)滿足設(shè)備工作和環(huán)境的要求,并留有足夠的余量;優(yōu)先選用經(jīng)實(shí)踐證明質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高、有發(fā)展前途的標(biāo)準(zhǔn)元器件,不選用淘汰和禁用的元器件;應(yīng)最大限度地壓縮元器件的品種規(guī)格,減少生產(chǎn)廠家,提高它們的復(fù)用率;除特殊情況外,所有電子元器件應(yīng)按不同的要求經(jīng)過必要的可靠性篩選后,才能用到產(chǎn)品中;優(yōu)先選用有良好的技術(shù)服務(wù)、供貨及時(shí)、價(jià)格合理的生產(chǎn)廠家的元器件。對關(guān)鍵元器件要進(jìn)行用戶對生產(chǎn)方的質(zhì)量認(rèn)定;仔細(xì)分析比較同類元器件在品種、規(guī)格、型號和制造廠商之間的差異,擇優(yōu)選擇。要注意統(tǒng)計(jì)在使用過程中元器件所表現(xiàn)出來的性能與可靠性方面的數(shù)據(jù),作為以后選用的依據(jù)。

        4.3對電氣自動化控制設(shè)備進(jìn)行散熱維護(hù)

        導(dǎo)致控制設(shè)備可靠性指標(biāo)偏低最為普遍的因素就是設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的溫度。在電氣自動化控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中,設(shè)備電能的消耗大部分都是以熱能的形式散失,尤其是功率消耗非常大的零部件,比如大功率晶體管、電了管、大功率電阻、變壓管等。此外,如果控制設(shè)備的外界環(huán)境溫度過高,就會導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的熱量無法及時(shí)的散發(fā),控制設(shè)備的溫度會持續(xù)的升高,超出零部件最大耐溫范圍之后,便會造成元器件的熱擊穿,所以,控制設(shè)備的元器件一定要進(jìn)行散熱防護(hù)。對于功率比較大的元器件要安裝散熱器,但安裝時(shí)應(yīng)該避免大面積的接觸散熱器外殼,并在接觸面適當(dāng)?shù)耐磕▽?dǎo)熱膏,確保設(shè)備散熱良好。

        五、結(jié)束語

        隨著電氣自動化控制設(shè)備在我們國家的各個(gè)行業(yè)內(nèi)都得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,并且電氣自動化控制設(shè)備在工作的時(shí)候,經(jīng)常面臨著各種不利條件的考驗(yàn),因而保證電氣自動化控制設(shè)備的可靠性就顯得十分必要。

        參考文獻(xiàn):

        [1]周志敏,孫曉波.《淺析電氣設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)》[J].電氣開關(guān).2003(1).

        [2]沈維陽.《工業(yè)企業(yè)電氣設(shè)備可靠性診斷和維修》[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè).2007(6).

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