解雙洲 李水冰 李默涵

摘要：電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性問(wèn)題研究，可從根本上解決電氣自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量不佳及使用安全性不高問(wèn)題，使現(xiàn)階段的電氣自動(dòng)化設(shè)備控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到新的高度。本文分析當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在可靠性方面存在的不足，從設(shè)計(jì)、選型、安裝、維護(hù)、操作、環(huán)境、體系等角度進(jìn)行剖析，對(duì)提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的策略進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞：電氣;自動(dòng)化;可靠性;安全

1引言

電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展逐步邁向智能化方向，電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行效率、穩(wěn)定性、安全性等，是影響國(guó)家在智能化發(fā)展中的關(guān)鍵因素，是未來(lái)階段更好地運(yùn)用智能化技術(shù)開(kāi)展經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。做好電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的可靠性研究勢(shì)在必行，是確保電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用安全性及穩(wěn)定性的有效途徑。

2電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性研究的必要性

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性研究，對(duì)提高電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用安全性及應(yīng)用效益具有重要意義，是電氣自動(dòng)化控制技術(shù)邁向多元化及智能化發(fā)展的主要途徑，使電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用更符合社會(huì)實(shí)際發(fā)展需求?？煽啃允窃O(shè)備質(zhì)量的核心指標(biāo)。當(dāng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)引進(jìn)及使用電氣自動(dòng)化控制設(shè)備時(shí)，最為基本的要求就是質(zhì)量過(guò)關(guān)。而可靠性是反映電氣自動(dòng)化控制設(shè)備質(zhì)量的核心指標(biāo)，與設(shè)備運(yùn)行效率、效果、性能、穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等多方面都息息相關(guān)。從電氣自動(dòng)化設(shè)備制造廠商的角度來(lái)講，可靠性的更高，將使其設(shè)備在市場(chǎng)上擁有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展極為有利。從電氣自動(dòng)化控制設(shè)備使用者的角度來(lái)講，安裝和使用電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的公司，都希望讓電氣自動(dòng)化設(shè)備成為自己的效益助手，提升產(chǎn)品品質(zhì)，為消費(fèi)者帶來(lái)更好的產(chǎn)品體驗(yàn)，從而為自己創(chuàng)造更大的效益。而保證設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行效率、生產(chǎn)質(zhì)量，必須要從自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性研究入手。

3電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)用影響可靠性的相關(guān)因素

3.1設(shè)備構(gòu)件質(zhì)量

設(shè)備構(gòu)件質(zhì)量問(wèn)題在電氣自動(dòng)化控制方面較為常見(jiàn)。電氣自動(dòng)化設(shè)備其本身是由非常多的小零件組成，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，其中不同構(gòu)件中又包含非常精細(xì)的零部件?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的電氣自動(dòng)化零部件的生產(chǎn)廠家層出不窮，生產(chǎn)制造水平參差不齊，甚至有些制造商售賣的零部件不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重阻礙著整條電氣自動(dòng)化設(shè)備的長(zhǎng)期發(fā)展。同時(shí)，企業(yè)對(duì)設(shè)備構(gòu)件供應(yīng)商生產(chǎn)資質(zhì)的檢查不嚴(yán)，對(duì)相關(guān)的構(gòu)件使用未能進(jìn)行技術(shù)檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)注真實(shí)性較差，難以作為電氣自動(dòng)化構(gòu)件系統(tǒng)應(yīng)用的參考標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致電氣自動(dòng)化設(shè)備總體質(zhì)量下降，設(shè)備使用周期短縮，故障問(wèn)題頻發(fā)，相關(guān)的設(shè)備維護(hù)管理難度增加。

3.2設(shè)備元器件安裝調(diào)試質(zhì)量不佳

隨著當(dāng)代相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及伴隨高質(zhì)量發(fā)展逐漸升高的質(zhì)量要求，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，涉及到的元器件數(shù)量、種類也越來(lái)越多。在系統(tǒng)設(shè)備當(dāng)中，任何元器件質(zhì)量的不過(guò)關(guān)都會(huì)對(duì)相關(guān)設(shè)備乃至整個(gè)系統(tǒng)的功能造成不利影響。然而部分設(shè)備因?yàn)樵诎惭b調(diào)試環(huán)節(jié)對(duì)元器件的質(zhì)量檢測(cè)不嚴(yán)謹(jǐn)，或者未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和行業(yè)規(guī)范開(kāi)展工作，導(dǎo)致設(shè)備系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，有進(jìn)而影響系統(tǒng)功能的發(fā)揮，同時(shí)為系統(tǒng)的正常運(yùn)行埋下隱患。

3.3工作環(huán)境復(fù)雜

在生產(chǎn)、生活的各個(gè)環(huán)境中，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備所處的環(huán)境具有較高的復(fù)雜性。一方面系統(tǒng)設(shè)備會(huì)受到自然環(huán)境、氣候條件的影響，另一方面系統(tǒng)設(shè)備間還會(huì)互相干擾。氣候因素：從溫度、濕度到氣壓、天氣，都可能對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的正常運(yùn)行造成干擾，甚至直接破壞相關(guān)元器件，影響設(shè)備運(yùn)行。機(jī)械作用力因素：電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)存在不同機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行活動(dòng)，此過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊、振動(dòng)等機(jī)械作用力，會(huì)影響系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。電磁干擾：電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，電流、電壓的變化以及設(shè)備通信過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電磁波，而電磁波會(huì)影響設(shè)備電流、電壓以及信號(hào)的傳輸與接收，降低系統(tǒng)控制能力。

3.4操作人員的技術(shù)能力

電氣自動(dòng)化設(shè)備在近年來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，自動(dòng)化水平和企業(yè)的管理能力不斷提高，但電氣自動(dòng)化設(shè)備在技術(shù)操作上仍對(duì)技術(shù)人員的技術(shù)能力具有實(shí)際依賴性，需要在技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程中采用人為干預(yù)方法對(duì)設(shè)備做出調(diào)控。部分企業(yè)針對(duì)技術(shù)人員培訓(xùn)工作的開(kāi)展始終未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化水平，企業(yè)內(nèi)技術(shù)人員專業(yè)化技術(shù)能力參差不齊，相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用條件也相對(duì)較差，對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用產(chǎn)生一定的局限，從而導(dǎo)致電氣自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用質(zhì)量大打折扣，難以充分發(fā)揮出電氣自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，為技術(shù)人員的設(shè)備操作安全埋下隱患，使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益及安全效益進(jìn)一步下降。

4電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性檢測(cè)

4.1現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法包括在線測(cè)試、停機(jī)測(cè)試和脫機(jī)測(cè)試。在線測(cè)試是指對(duì)處于正常運(yùn)行過(guò)程中的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行直接測(cè)試。停機(jī)測(cè)試是指在被測(cè)試設(shè)備停止工作時(shí)對(duì)其可靠性進(jìn)行測(cè)試。脫機(jī)測(cè)試是指將設(shè)備中的有關(guān)零部件取出，將其安裝到相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備。在線測(cè)試適用于實(shí)際工作中容易出現(xiàn)故障的復(fù)雜設(shè)備?；诜奖愫蜏y(cè)試技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，停機(jī)測(cè)試和脫機(jī)測(cè)試更容易進(jìn)行。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法的優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備處于實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中，得出的可靠性數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確和真實(shí)。

4.2實(shí)驗(yàn)室測(cè)試法

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試法是通過(guò)對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行模擬測(cè)試，并模擬與設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)相同的工作環(huán)境，例如溫度、濕度等，以保證設(shè)備模擬運(yùn)行場(chǎng)景與實(shí)際運(yùn)行場(chǎng)景高度一致。該可靠性測(cè)試方法能模仿真實(shí)的設(shè)備運(yùn)行情況，便于控制，可獲得較準(zhǔn)確的測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試效果較好;但需要較高的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用和特定的使用環(huán)境，耗資較大;有時(shí)模擬環(huán)境可能會(huì)與真實(shí)環(huán)境存在差異化，而使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在偏差。

4.3保證實(shí)驗(yàn)法

保證實(shí)驗(yàn)法是指在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備出廠前，利用特定條件對(duì)其進(jìn)行無(wú)故障工作試驗(yàn)，驗(yàn)證平均無(wú)故障間隔時(shí)間。目前大多電氣自動(dòng)化控制設(shè)備由多個(gè)元件組成，這些元件會(huì)隨機(jī)不定的出現(xiàn)各種故障，共同組成設(shè)備呈指數(shù)函數(shù)形式變化的故障。保證實(shí)驗(yàn)法可根據(jù)設(shè)備具有的故障隨時(shí)間變化測(cè)定失效率的特點(diǎn)，測(cè)試和考核早期失效的設(shè)備，并采取一定的措施對(duì)設(shè)備進(jìn)行加工和改進(jìn)，將設(shè)備的失效率控制在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。該可靠性測(cè)試方法需要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，適用于生產(chǎn)量小、可靠性要求高或結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備中。

5提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的對(duì)策

5.1電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化設(shè)備過(guò)程中，應(yīng)提高對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性的優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并采取技術(shù)手段進(jìn)行控制，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行條件及使用功能，提高設(shè)備設(shè)計(jì)的可靠性。應(yīng)明確電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、產(chǎn)品類型與結(jié)構(gòu)，確定生產(chǎn)規(guī)模和對(duì)經(jīng)濟(jì)性能的影響，并對(duì)設(shè)備的細(xì)節(jié)全面考慮和科學(xué)設(shè)計(jì)，確保設(shè)備整體運(yùn)行的穩(wěn)定性。電氣設(shè)備廠家應(yīng)對(duì)自動(dòng)化控制設(shè)備生產(chǎn)成本做細(xì)化分析，除了滿足客戶可靠性需求，還應(yīng)控制原材料及構(gòu)件成本，提高資金投入產(chǎn)出比。

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備從最初的設(shè)計(jì)方案作為突破口，設(shè)計(jì)者通過(guò)改變?cè)O(shè)備自身的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)出來(lái)最佳的方案，綜合方面考慮電氣自動(dòng)化設(shè)備的自身實(shí)用性和安全性以及耐用性。在電氣自動(dòng)化設(shè)備落實(shí)的同時(shí)，也可以從機(jī)器的設(shè)計(jì)來(lái)作為突破口，以此作為一種突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。我們可以從設(shè)計(jì)角度進(jìn)行不一樣的思考，不光從成本的角度來(lái)考慮，也可以對(duì)設(shè)備的安裝和零部件的選擇等角度進(jìn)行控制。

5.2選擇合適的設(shè)備元件

企業(yè)應(yīng)按照國(guó)家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇合格的電氣自動(dòng)化元件，確保符合生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)需求，適應(yīng)操作環(huán)境。例如，可以根據(jù)組件技術(shù)性能、條件、質(zhì)量等綜合選擇可靠性的電氣自動(dòng)化設(shè)備組件，并在后續(xù)應(yīng)用過(guò)程中，針對(duì)各部件的運(yùn)行效果做詳細(xì)分析并備案登記，便于后續(xù)出現(xiàn)故障時(shí)，可以參考運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，為技術(shù)人員維修提供依據(jù)。

5.3電氣自動(dòng)化設(shè)備的安裝

安裝是電氣自動(dòng)化設(shè)備能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵，科學(xué)合理的安裝才能使設(shè)備正常的投入使用。在安裝前首先要對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，保證設(shè)備質(zhì)量的穩(wěn)定性與安全性，其次要對(duì)安裝的場(chǎng)地和環(huán)境進(jìn)行全面的了解，制定合理的安裝計(jì)劃，根據(jù)設(shè)備的安裝條件采取針對(duì)性的措施。在安裝的過(guò)程中要做到標(biāo)準(zhǔn)化施工，嚴(yán)格按照設(shè)備的安裝流程進(jìn)行施工。在安裝完成后要根據(jù)使用要求進(jìn)行合理的、科學(xué)的調(diào)試，保證各個(gè)參數(shù)都符合要求，根據(jù)運(yùn)行工況合理的制定運(yùn)行規(guī)則，保證正常運(yùn)行需求的同時(shí)延長(zhǎng)設(shè)備本身的使用壽命與穩(wěn)定性。

5.4做好干擾控制

在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和安裝調(diào)試過(guò)程中，需從專業(yè)角度對(duì)其內(nèi)部系統(tǒng)干擾風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估或是采取試運(yùn)行測(cè)試的方式，明確各個(gè)部件的干擾情況。針對(duì)環(huán)境干擾問(wèn)題，可以基于具體的干擾因素做好設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的處理和優(yōu)化，排除干擾源。針對(duì)機(jī)械作用力干擾因素，一方面要對(duì)干擾源的機(jī)械運(yùn)行模式進(jìn)行調(diào)試，降低振動(dòng)、沖擊強(qiáng)度，另一方面要對(duì)抗干擾能力差的元件系統(tǒng)進(jìn)行抗震防護(hù)處理。針對(duì)電磁干擾因素，要對(duì)系統(tǒng)電壓、電流系統(tǒng)進(jìn)行控制優(yōu)化，提高其穩(wěn)定性，并且要在元件之間加裝抗干擾裝置（如圖）。

5.5定期檢查和更新設(shè)備

為了確保電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的可靠性，在出廠前應(yīng)做全面測(cè)試，投入生產(chǎn)過(guò)程中還應(yīng)提高對(duì)設(shè)備的運(yùn)維管理。自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)觀察設(shè)備運(yùn)行存在的潛在問(wèn)題，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際采取有效措施解決。如果運(yùn)行過(guò)程中存在部件老化問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)更換，避免影響其他部件的穩(wěn)定運(yùn)行，提高電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用年限。

5.6改善電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

應(yīng)改善電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，確保設(shè)備所處環(huán)境溫度和空氣相對(duì)濕度適宜，避免濕度過(guò)大導(dǎo)致設(shè)備表面吸附大量水分子，導(dǎo)致設(shè)備受潮腐蝕，部件或者線路發(fā)生故障，如果環(huán)境溫度過(guò)高，通風(fēng)不好會(huì)加速線路老化，影響設(shè)備運(yùn)行的可靠性。因此，電氣自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)安裝降溫裝置，例如，安裝散熱器、空氣流通扇等形式，將室內(nèi)熱量帶出配電室，同時(shí)，應(yīng)避免粉塵進(jìn)入配電室，影響設(shè)備線路連接效果?？梢园惭b空調(diào)系統(tǒng)，保證設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度和濕度適宜。

5.7嚴(yán)格管理人工操作環(huán)節(jié)

人工操作在自動(dòng)化系統(tǒng)中具有一定的重要性，是機(jī)械制造電氣自動(dòng)化控制中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。想要提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行情況，應(yīng)當(dāng)對(duì)人工操作環(huán)節(jié)提起重視，同時(shí)還可以提高自動(dòng)化控制的可靠性。在實(shí)際生產(chǎn)操作中，企業(yè)可以從以下方面入手：規(guī)范自動(dòng)化控制系統(tǒng)的操作，提高操作人員的技術(shù)水平和綜合實(shí)力。企業(yè)要根據(jù)操作人員的工作狀況制定相關(guān)的操作規(guī)范，將人工操作細(xì)致化，根據(jù)實(shí)際情況劃分不同種類的細(xì)則，制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜斯げ僮骷?xì)則。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在使用中會(huì)經(jīng)歷多個(gè)環(huán)節(jié)。如設(shè)備啟動(dòng)環(huán)節(jié)、各指示燈顯示環(huán)節(jié)、后續(xù)操作環(huán)節(jié)等，想要實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造設(shè)備的可靠運(yùn)行，要嚴(yán)格把控各個(gè)環(huán)節(jié)的人工操作。企業(yè)需要制定出人工操作的相關(guān)細(xì)則，來(lái)保障控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

5.8建立全面的、系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)體系

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)根據(jù)國(guó)家及領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)部門要求及自身實(shí)際使用情況，構(gòu)建科學(xué)的可靠性指標(biāo)體系，建設(shè)過(guò)程中應(yīng)考慮設(shè)備運(yùn)行需求，識(shí)別故障點(diǎn)，根據(jù)故障點(diǎn)判斷維修措施，制定設(shè)備維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)選擇并評(píng)估設(shè)備參數(shù)，避免參數(shù)過(guò)于復(fù)雜影響對(duì)設(shè)備可靠性的判斷。

6結(jié)語(yǔ)

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和生活中不可或缺的一部分，社會(huì)的快速發(fā)展帶來(lái)了電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用場(chǎng)景不斷的增多，而受到各種內(nèi)外因素的影響。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性決定了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)安全以及經(jīng)營(yíng)效益等多個(gè)方面，因此提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性受到了高度重視。要從電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型、安裝、抗干擾以及維護(hù)等環(huán)節(jié)，采取更好、更優(yōu)的思路和技術(shù)機(jī)制，全面提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性。這樣才能進(jìn)一步發(fā)揮電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值，為社會(huì)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

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