电气自动化控制设备可靠性分析研究黄骁磊

发表时间:2020/6/1   来源:《中国电业》2020年1月3期   作者:黄骁磊
[导读] 电气自动化控制设备,能够自主完成计划和程序中设定的产品操作、控制和监控工作
        摘要:电气自动化控制设备,能够自主完成计划和程序中设定的产品操作、控制和监控工作,可以提升生产的效率和质量,提高运行的经济性,改善工作和生产条件。在电气自动化控制设备运行过程中,设备的可靠性作为运行的重点基础,能够对设备的运行效果产生影响。
关键词:电气自动化;控制设备;可靠性测试
一、电气自动化控制设备可靠性现状
        1.1工作环境对设备的影响
        不同行业需要面对不同的工作环境,电气自动化设备的工作环境是影响控制设备可靠性的重要因素。不同设备需要面对不同的气候条件、机械作用力及磁场的干扰。因气温、湿度、大气压等气候因素干扰设备的正常运转,使得设备运转出错、内部结构遭到损害,以致于设备瘫痪。在设备的运行工作中带来的冲击、震动及离心力等机械作用对设备的内部元件造成冲击、使其受到损坏。电子设备的运行并不能实现完全的自动化控制,需要人力对其进行启动、关闭及设备的维护等工作,当操作人员不能完全熟练地操作时就可能因操作失误损坏设备。设备的保养及维护不完善也对电气自动化控制设备的可靠性产生巨大影响。
        1.2内在因素对设备的影响
        内在因素指电气自动化控制设备在恶劣气候条件下由于自身元件质量问题难以正常运行,难以抗击电磁干扰。主要因为生产部门生产的过程中降低生产成本、降低生产工艺的质量,直接造成电气自动化控制设备的元件自身质量及可靠性下降。加之多数电气自动化控制设备的工作环境相对恶劣,电磁干扰又无法完全避免,影响设备的正常运转,使得电气化自动控制设备的可靠性下降。
        1.3设备元件质量不合格对设备的影响
        目前我国电子自动化控制设备元器件的生产商众多,且良莠不齐。在部分规模相对较小的厂家中,其质量监管体系不够健全、生产工作不够严谨,其生产的元器件质量难以达到规定的标准。此外,元器件厂家因在市场经济体制下互相竞争、其只重视“价格优势”,不重视产品的品质、质量,进而造成部分电子自动化控制设备的可靠性指标降低,使其生产的设备无法按照所需标准正常工作。
二、电气自动化控制设备的可靠性测试方法
        2.1现场测试法
        现场测试法指在现场进行设备可靠性检测,并通过数理统计方法对检测得出的数据进行计算从而得到电气自动化控制设备本身的可靠性指标。现场测试法的优势在于并不需要过多的测试设备,并且由于现场测试法是在对电气自动化控制设备进行应用的过程中进行测试,所以所得出的数据能够更加真实地反映出设备本身的情况,这对节约电气自动化控制设备可靠性的成本投入具有重要的意义,在此过程中接受检测的电气自动化控制设备本身的性能不会受到影响和损坏,在经过测试后一旦可靠性指标符合应用标准就可以出厂。
        2.2保证试验法
        保证试验方法俗称烤机,是在产品出厂前,在规定条件下对产品进行无故障的工作试验。保证实验方法的不同于实验室测试方法,因为电控设备通常是由大量的元器件构成的,因此它的故障以随机性和多样性的形式表现,而不是以几种故障为主表现出来的,随着时间变化是保证试验方法失效率所具有的特性,服从指数分布。烤机就是对产品的早期失效进行测试考核,通过改进使产品的失效率在出厂前达到指标。保证试验所需的时间较长,对于小数量、大系统生产的产品而言,它适用于所有产品,但是对于大量生产的产品而言,只能用于设备的样本。
        2.3试验室测试法
        可靠性试验工作当中,在可以控制的环境及环境条件下将使用条件进行现场模拟,模拟现场所面临的环境应力来对产品进行可靠性试验,与此同时,将累积的失效数量及时间等各种数据利用数理统计的方法来计算出可靠性的指标,这种模拟测试产品可靠性的方法即试验室测试法。试验室测试法的试验条件很容易控制试验数据,如果数据的质量较高,便能够再现试验结果,然后对试验结果进行分析。然而试验条件具有一定的局限性,因此,分析所得出的数据较难与实际数据相对应。

与此同时,试验室测试法的试验费用非常的昂贵,并且试验室测试法在进行试验时需要大量的试验产品,所以,在试验之前应该充分的考虑需要进行可靠性试验产品的成本以及产品的总生产量。
三、电气自动化控制设备可靠性检测技术
        3.1试验室检测
        针对生产批量比较大的控制设备,一般会选取其中的一部分作为样本进行试验室检测,如果试验室检测结果显示可靠性满足使用要求就可继续进行生产,并且投入使用。这种检测需要根据控制设备的实际使用环境在试验室进行相应的工作环境模拟,确保试验室与实际工作时的环境应力条件的一致性。然后对选取的样本进行模拟检测,记录检测过程中控制设备在累积工作时间内累积控制失败的频率和故障率等相应的数据。通过数据的统计计算控制设备的可靠性。试验室检测在操作上比较简单,而且可也获得相应理论数据作为参考。但是由于进行环境模拟需要很高的技术要求和资金要求,这种检测的成本较高,只能是用于大批量生产的控制设备。
        3.2烤机
        烤机也称为保证试验方法,就是在设备出厂投入使用之前,对控制设备进行无故障测试。在进行测试的过程中根据实际出现的故障随即进行改进,然后再继续进行测试和改进,直至设备的失效率达到出厂投用的标准要求。这种检测需要经过长时间多频次的检测,虽然能够很好的保障控制设备的可靠性,但是时间成本太大,不利于实际的生产使用。只能适用于需求数量比较少的定制性产品。
        3.3现场检测
        所谓现场检测就是在控制设备的工作现场对设备可靠性进行检测。这种检测根据检测的方式不同分为三种:在设备使用过程中进行检测、设备停用进行检测、设备取下在工作现场用检测设备检测。这种检测方法最大的优点就是工作环境完全相同,可以很好的反映实际工作状况。但是工作环境也是最大的缺点,由于现场工作环境是时刻变化的,某一环境因素的变化可能都会对测试结果产生不同的影响。
四、提升电气自动化控制设备可靠性的策略
        4.1认清现状,夯实基础
        当前,我国很多企业虽然意识到加强电气自动化控制设备应用的重要性,但是在实际应用中,往往由于难以意识到加强对其可靠性提升的必要性,而这就会导致电气自动化控制设备的可靠性降低,也影响了电气自动化控制设备性能正常的发挥。所以,作为企业必须意识到提升其可靠性的必要性,并认真分析和总结自身在电气自动化控制设备使用和维护中的不足,才能更好地采取针对性的措施强化其可靠性,为电气自动化控制设备的可靠性提升奠定坚实的基础。
        4.2及时更换和选择电气自动化控制设备的零部件
        在电气自动化控制设备运行过程中,难免出现这样或那样的故障导致其可靠性降低,而为了将其可靠性提升,在使用过程中,还应及时更换存在故障的零部件。应选择测试合格的零部件,严禁使用有瑕疵的零部件,才能更好地恢复电气自动化控制设备的性能,此外,在确定零部件的规格和型号时,必须选择与电气自动化控制设备高效运行相符的零部件,才能将其可靠性提升。
        4.3加强测试,提升可靠性
        为了确保自动化控制电气自动化控制设备的可靠性得到有效的提升,就必须在分析现状的基础上,采取有效的技术,切实加强对其可靠性的测试,促进可靠性的提升。
结语:
        通过对电气自动化控制设备的了解和分析,结合电气自动化空着设备可靠性的研究和分析,提高控制设备的整体可靠性,针对工作环境的技术条件和性能进行电子元器件选择,实现电气自动化控制设备的优化,促进生产的效益和发展。
参考文献:
        [1]张永起.电气自动化控制设备的可靠性分析[J].南方农机,2018,49(03):135-137.
        [2]焦连军.化工企业电气自动化控制设备质量可靠性提升分析[J].化工管理,2018(02):187+189.
       
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