黃東 汪成志

（國網(wǎng)安徽省電力公司潛山縣供電公司 安徽潛山 246300）

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性分析

黃東 汪成志

（國網(wǎng)安徽省電力公司潛山縣供電公司 安徽潛山 246300）

隨著現(xiàn)代科技技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣自動(dòng)化水平也在進(jìn)一步提升，但目前我國的電氣自動(dòng)化還處于初期階段，因此其可靠性問題仍然突出。想要有效提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性就必須要不斷對各類設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，衡量其質(zhì)量是否合格，以此保證電氣自動(dòng)化在我國的發(fā)展。本文即是對電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性進(jìn)行研究，探討了目前我國電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀，并對可靠性測驗(yàn)方法的種類進(jìn)行闡述，就某企業(yè)可靠性測試方法的選擇方案進(jìn)行研究，以期能為相關(guān)工作提供參考。

電氣自動(dòng)化；控制設(shè)備；可靠性；測試

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備能夠按照已經(jīng)設(shè)定的程序內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)化操作、監(jiān)控等，這樣就能夠保證在無人監(jiān)管或少量人員監(jiān)管情況下進(jìn)行生產(chǎn)工作?，F(xiàn)代國內(nèi)各行業(yè)當(dāng)中均廣泛應(yīng)用了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備，其能夠有效減少勞動(dòng)力成本，增加企業(yè)生產(chǎn)效力和運(yùn)作效率。但這類設(shè)備必須保證可靠的運(yùn)行穩(wěn)定性，而這需要相關(guān)人員進(jìn)行反復(fù)的測試和衡量才能夠保證。

1 目前我國電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀

1.1 工作環(huán)境多樣化

不同的生產(chǎn)行業(yè)當(dāng)中設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境也存在著較大的差異，很多生產(chǎn)行業(yè)當(dāng)中設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境極差，因此電氣自動(dòng)化控制設(shè)備必須能夠有效面對多種惡劣的工作環(huán)境。國內(nèi)很多生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)備運(yùn)行時(shí)并未采取嚴(yán)格的保護(hù)措施，而這也使得自動(dòng)化控制設(shè)備會受到多種環(huán)境的影響，包括電磁干擾、大氣污染、振動(dòng)損耗、沖擊損耗、濕度腐蝕等，如果設(shè)備長期處于這種工作環(huán)境中，那必然會導(dǎo)致內(nèi)部元件老損，引發(fā)設(shè)備問題。

1.2 檢修人員素質(zhì)不佳

電器自動(dòng)化控制設(shè)備本身屬于高精密儀器，在檢修過程中需要維護(hù)人員掌握大量的專業(yè)知識，并且需要熟練的操作技巧，這樣才能夠保證設(shè)備不被損壞。但現(xiàn)在很多的檢修人員對于這方面技術(shù)掌握能力較差，并且操作水平不夠熟練，使得設(shè)備的可靠性逐漸降低，影響整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

1.3 元件質(zhì)量問題

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的元件生產(chǎn)常見數(shù)量較多，并且大多數(shù)集中在我國南方地區(qū)，其中很多生產(chǎn)廠家的規(guī)模較小，以生產(chǎn)配件為主，這些小規(guī)模廠家的質(zhì)量監(jiān)督體系缺乏，無法有效保證元件的質(zhì)量問題。同時(shí)，現(xiàn)代很多元件生產(chǎn)廠家之間會發(fā)生惡意競爭行為，導(dǎo)致元件價(jià)格不斷下壓，也使得購買方在采購時(shí)只注重價(jià)格優(yōu)勢，而忽略了質(zhì)量對于設(shè)備運(yùn)行可靠性的影響，嚴(yán)重降低了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的安全性。

2 電子自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的測驗(yàn)方法

2.1 實(shí)驗(yàn)室測驗(yàn)法

這種測驗(yàn)方法主要是對設(shè)備運(yùn)行的可靠性進(jìn)行模擬測驗(yàn)，對生產(chǎn)場所內(nèi)可控條件和環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬，使控制設(shè)備所處的運(yùn)行環(huán)境更加接近于真實(shí)運(yùn)行環(huán)境，進(jìn)而記錄設(shè)備失效的時(shí)間、故障種類、不穩(wěn)定性原因等各類數(shù)據(jù)，從而分析控制設(shè)備運(yùn)行的可靠性。這種檢驗(yàn)方法的優(yōu)勢在于測驗(yàn)過程中環(huán)境因素容易掌握，測驗(yàn)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高，并且該測驗(yàn)的結(jié)果等同于實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的再現(xiàn)，因此可信度較高。但這種測驗(yàn)方式也有其弊端，其一就是測驗(yàn)的條件需嚴(yán)格按照實(shí)際運(yùn)行條件進(jìn)行模擬，而這就需要在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行大量的調(diào)查，所需要的測驗(yàn)品數(shù)量較大，也就意味著整體測驗(yàn)成本大幅度上升。因此這種測驗(yàn)方式僅適用于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，對于小規(guī)模廠家不適合。

2.2 現(xiàn)場測驗(yàn)方法

這種方法并不是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)搭建模擬測驗(yàn)環(huán)境，而是直接在生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行測驗(yàn)，因此這種測驗(yàn)方法的主要優(yōu)勢就是所得數(shù)據(jù)是實(shí)際設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確反映。這種測驗(yàn)方式由于不需要布置測驗(yàn)環(huán)境，因此測驗(yàn)品數(shù)量相對較低，所需要投入的測驗(yàn)成本也就較低。根據(jù)實(shí)際測驗(yàn)方法不同，自動(dòng)化控制設(shè)備現(xiàn)場測驗(yàn)還分為三種不同的類型，如圖1所示。

從圖1當(dāng)中可以看出其主要分為在線測試、停機(jī)測試以及脫機(jī)測試。其中在線測試就是指在整體設(shè)備運(yùn)行過程中對運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行測驗(yàn)和記錄；停機(jī)測試則主要指的是在設(shè)備暫停運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄；脫機(jī)測試則需要將整體自動(dòng)化控制設(shè)備拆分為各控制設(shè)備，并利用專業(yè)的檢測儀器對各設(shè)備進(jìn)行分別檢查。在實(shí)際操作時(shí)，如果該自動(dòng)化控制設(shè)備構(gòu)造較為復(fù)雜，就需要利用在線測試方法對故障點(diǎn)進(jìn)行有效定位，但停機(jī)測試和脫機(jī)測試操作更加簡便，數(shù)據(jù)得出速度較快。該測驗(yàn)方法雖然得出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高，但相對于實(shí)驗(yàn)室測驗(yàn)法，其不具備先進(jìn)的測量儀器，這就對檢驗(yàn)人員自身的操作水平和經(jīng)驗(yàn)有很高的要求。同時(shí)，在現(xiàn)場測驗(yàn)設(shè)備安裝時(shí)，由于其線路板是被封在機(jī)箱內(nèi)的，因此很難導(dǎo)入信號，需要較長的信號線與預(yù)留的測試插座進(jìn)行連接，并且無法使用在線模擬設(shè)備。

圖1 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備現(xiàn)場測驗(yàn)法構(gòu)成示意圖

2.3 保證測驗(yàn)法

保證測驗(yàn)法也就是在人為規(guī)定條件下進(jìn)行的無故障運(yùn)行測驗(yàn)，規(guī)定的條件是根據(jù)長期積累的經(jīng)驗(yàn)而定，并不一定符合購買廠家的生產(chǎn)環(huán)境條件。其所產(chǎn)生的測試數(shù)據(jù)對于客戶來說隨機(jī)性較大，故障表現(xiàn)類型較多。因此這種測驗(yàn)方式一般是檢查控制設(shè)備早期的失效情況，并對其進(jìn)行不斷的改進(jìn)，保證設(shè)備出廠時(shí)能夠具有較高的可靠性。這種測驗(yàn)方法由于所得結(jié)果隨機(jī)性較大，因此需要很長的測驗(yàn)周期，對于大規(guī)模生產(chǎn)廠家來講，其僅能夠被應(yīng)用在樣品的檢測過程中，而這也就縮小了可靠性測驗(yàn)范圍，并不能保證整體質(zhì)量。但這種測驗(yàn)方法相對簡單，對于檢驗(yàn)人員技術(shù)要求較低，因此可以大范圍使用。

3 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測驗(yàn)方法的選擇

某生產(chǎn)企業(yè)位于我國深圳，其專門生產(chǎn)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備，生產(chǎn)規(guī)模較大，并形成了設(shè)備可靠性測驗(yàn)方法選擇的完善流程，其具體如圖2所示。

圖2 可靠性測驗(yàn)方法條件確定示意圖

主要從實(shí)驗(yàn)場所、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、待測產(chǎn)品以及實(shí)驗(yàn)程序這四個(gè)步驟進(jìn)行測驗(yàn)方法的選擇。

（1）在實(shí)驗(yàn)場所選擇時(shí)應(yīng)充分結(jié)合該設(shè)備測試的目標(biāo)。如果僅需要對該控制設(shè)備正常運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行測驗(yàn)，那么就可以根據(jù)實(shí)際情況選擇具有代表性的工作環(huán)境進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)；而如果該測驗(yàn)的數(shù)據(jù)必須超過某一特定值時(shí)，則需要選擇更加高標(biāo)準(zhǔn)的測驗(yàn)環(huán)境；如果客戶對該測驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有著較高的要求，那么就應(yīng)該由該企業(yè)業(yè)務(wù)人員與客戶進(jìn)行溝通，由客戶提供其廠房生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)，并由第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提供實(shí)驗(yàn)室場所進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)或在客戶同意的前提下進(jìn)行現(xiàn)場測驗(yàn)，測驗(yàn)中的經(jīng)費(fèi)由雙方協(xié)商承擔(dān)。

（2）在測驗(yàn)環(huán)境選擇時(shí)如非必要，則不選擇惡劣的測驗(yàn)環(huán)境，這主要是保證設(shè)備能夠在早期穩(wěn)定運(yùn)行，為測驗(yàn)提供更多的有效數(shù)據(jù)，并且所得數(shù)據(jù)是該設(shè)備正常運(yùn)行數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確率較高，可參考性較強(qiáng)。

（3）在選擇電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測驗(yàn)產(chǎn)品時(shí)，該公司一般會挑選優(yōu)勢較強(qiáng)，并具有生產(chǎn)公司主要特征的產(chǎn)品進(jìn)行測驗(yàn)，其穩(wěn)定性有較強(qiáng)的保障。并且根據(jù)控制設(shè)備本身的體積分為大型設(shè)備測驗(yàn)和中小型設(shè)備測驗(yàn)兩種。同時(shí)，該生產(chǎn)企業(yè)還為客戶提供了兩種不同的測驗(yàn)?zāi)Ｊ剑孩倌軌颢@得連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下設(shè)備數(shù)據(jù)的連續(xù)測驗(yàn)；②能夠獲得正常運(yùn)行狀態(tài)下設(shè)備數(shù)據(jù)的間斷測驗(yàn)。測驗(yàn)方式主要由客戶進(jìn)行自主選擇，并將其寫入雙方的購買合同當(dāng)中，以保障雙方的合法權(quán)益。

（4）實(shí)驗(yàn)程序的確定需要由該企業(yè)的檢驗(yàn)人員和第三方檢驗(yàn)人員共同確定，第三方人員是由企業(yè)和客戶共同選擇的，這樣可以有效保障測驗(yàn)結(jié)果的有效性。其程序一般包括測驗(yàn)起始時(shí)間記錄、自控設(shè)備種類確定、設(shè)備連接、測驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、設(shè)備運(yùn)行保障措施、故障應(yīng)激方案實(shí)施等。

4 結(jié)語

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性影響著現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)效率，必須合理選擇相應(yīng)的測驗(yàn)方法，并根據(jù)設(shè)備制造企業(yè)和購買企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行確定。

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2015-12-20