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钢铁企业电气自动化控制设备的可靠性分析

发表时间：2020/11/10 来源：《基层建设》2020年第22期作者：苗学春

[导读] 摘要：改革开放以来，我国工业现代化的水平获得了突飞猛进式的增长。

        新疆和钢新能科技股份有限公司新疆维吾尔自治区 841309
        摘要：改革开放以来，我国工业现代化的水平获得了突飞猛进式的增长。生产制造业等重工业的发展不但强化了国民经济基础，也为社会水平的提升带来了坚实的保障。钢铁行业作为国民经济的支柱性产业，其在工业现代化建设及工业时代发展的进程中都带来了可观的推动力。钢铁企业在经营和生产过程中往往会应用大量的电气自动化设备，而这些自动化设备所处的运行环境一般较为恶劣。若前期维护不到位就会经常出现设备异常、故障、停机等情况。本文针对现阶段钢铁企业自动化设备的控制和维护方式，结合电气自动化技术的运用要领展开深入的研究与探讨。重点关注自动化控制技术对钢铁企业设备可靠性提升的促进作用。
        关键词：电气自动化；钢铁企业；设备可靠性；电气控制
        引言
        进入21世纪以来，电气自动化技术伴随着大量的市场应用和行业推广，其技术的先进性和创新程度获得了显著的提升。在先进制造业和传统行业的变革与转型时期，电气自动化控制技术不但能为企业节省大量的人力物力成本，也有助于提升生产制造过程的先进性和智能水平。同时，也很好地顺应工业 4.0的时代发展背景，为企业赢得更大的市场竞争力。电气自动化技术的应用也可为各类自动化设备的控制及联网式组合应用提供充足的可扩展空间，有助于提升传统制造业及重工业的发展速度。
        1电气自动化控制设备可靠性的意义
        电气自动化控制设备的可靠性是衡量设备质量与功能的核心标志，在钢铁企业生产过程中，设备需要在规定时间内完成生产任务，不会影响产品质量，这就是设备可靠性的主要表现。电气自动化控制设备的可靠性越高，产品质量就越会得到保障，而且还会在原有的基础之上获得进一步提升。电气自动化控制设备可靠性能保证设备的故障率大幅度降低，使产品更加安全。目前，钢铁企业面临的竞争压力越来越大，为了提高其市场竞争力，就要不断完善电气自动化控制设备的可靠性，使产品满足客户的需求，吸引更多客户。
        2电气自动化控制设备可靠性的影响因素
        2.1环境因素
        电气自动化控制设备很容易受到环境的影响，从而出现一系列问题。湿度、温度、气压、污染均会影响设备正常运行，如设备过热、结构遭到破坏、设备运行问题频发，严重者将会直接导致设备罢工，对钢铁企业的生产造成尤为不利的影响。
        2.2元器件质量因素
        在电气自动化控制设备中有许多电子元器件，这些元器件的和质量如果得不到保障，就会影响设备的可靠性。一部分元器件的生产厂家不重视质量，只图利益，这样就会在生产元器件的过程中不重视质量监督和控制，导致元器件质量参差不齐，如果在没有对元器件进行严格检验的情况下就投入使用，就会给设备带来严重的安全隐患。
        2.3电磁波干扰因素
        电气自动化控制设备的运行环境通常比较恶劣，这是因为在环境中会充斥许多磁场，各种电磁波会对设备的运行造成不利影响。电磁波干扰所带来的主要影响时设备运行不够稳定，而这就会导致电气自动化控制设备可靠性不断下降。
        3电气自动化控制钢铁企业设备可靠性测试的现状
        钢铁企业在不断发展的过程中，已经越发重视对电气自动化控制设备可靠性的测试。设备可靠性将直接关系到企业的竞争力提升，钢铁企业在生产中要积极采用自动化控制技术保证产品质量和生产效率，并提高设备的质量，降低生产成本。电气自动化控制设备的零部件质量往往会存在一些问题，这样就会影响设备可靠性；维护措施不完善，自动化技术的使用安全缺乏保障，也会影响设备的可靠性。鉴于钢铁企业电气自动化控制设备可靠性缺乏有效保障，就要对工业生产的流程进行优化，提高工作效率，对电气自动化控制设备可靠性进行测试。

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要加大投入力度，不断改进钢铁制造流程，应用先进的自动化控制系统，有效改进生产效率，使产品质量更有保证，提高电气自动化控制设备可靠性。
        4电气自动化控制技术与设备可靠性的作用效果研判
        4.1出厂前性能测试
        电气设备在完成产线组装和制造后，在出厂前必须要经过多轮性能测试。这一过程主要关注设备本身是否存在质量问题以及各项功能的运行稳定状况。通过规范化、系统化的出厂前测试环节，可提早发现电气自动化设备中存在的运行异常，并针对测试所得的数据计算出相应故障率，从而采取对应的解决办法提升设备的运行稳定性。对于钢铁企业电气自动化设备运行时故障率较高的零部件和元器件，可根据检测结果在出厂前进行反复的试验和修复。尽量从源头保证设备的整体可靠性。测试过程中应严格遵照国家相关标准和行业标准，借助黑箱检测和智能化检测平台，全面的对设备的功能性和可靠性进行监测评估，以此保证产品质量和整体素质。另一方面，设备生产过程中也应该加强监督与管理。流水线作业的组装环节和零部件的生产制造环节都应该落实跟踪管理方式。可采取二维码标注作为信息共享的方式，在其中录入生产数据和负责相应工序的人员信息，再利用数据共享网络和云计算平台对数据进行统一分析管理，实现生产全程可追溯，共同确保产品的质量与投入市场后的设备运行可靠性。
        4.2实验室模拟仿真测试
        钢铁厂的电气设备在现场运转和应用过程中，其环境具有一定的特殊性。出厂前的标准化测试难以模拟这种环境，此外相关检测项的设定也可能存在与实际偏差较大的情况。为此，还需要设置模拟现场环境进行仿真测试的环节。通过搭建接近实际生产环境的模拟功能测试空间，尽量还原相关环境影响因素，并对电气设备的运行数据进行周期性的采集和统计，客观分析设备可靠性的影响因素及作用程度，在此基础上总结出设备可靠性的实质性影响因素。此类方法需要依赖于模拟环境的真实程度，而在环境搭建的过程中应尽量减少与电气设备运行状态无关的其它影响因素，有效控制随机事件的产生。并通过大量重复性实验抵消其对真实数据带来的影响。在实验室中采取模拟仿真测试的方法耗时周期一般较长，因此更适用于大批量电气设备的产品功能检测和可靠性评估。
        4.3现场环境测试
        经历过上述模拟仿真功能测试后，为了进一步验证现场实际运行状况下的设备可靠性，还需在现场实际工况下进行长期的规范化验证性运行。通过分析电气设备的运行数据，找到其中存在的规律性变化趋势及可靠性影响因素。通过真实环境下的测试与运行，确保采集到的设备数据准确，设备功能的评估客观、真实、有效。同时，现场测试还能够发现模拟测试时电气设备难以发现的质量缺陷等问题。可通过设置观察对照组，对不同工艺生产环节中设备的运行状况进行横向对比或组织各产线的生产工人和专业技术人员对设备的运行状况进行周期性的检测观察，汇总可能存在的设计缺陷或功能异常等情况。现场测试覆盖到各环节，监测和管理的人员也涉及到各工艺产线的技术人员和管理者，这样全面覆盖的隐患排查和漏洞检测机制能够充分保证电气设备的可靠性。此外，还应积极尝试新的现场检测和管理方法，有助于电气设备自动化技术应用形式的创新及相关检测手段的发展。现场测试的人力物力成本相对较高，因此只适用于小批量的产品测试。
        5结束语
        为了进一步提高电气自动化控制设备可靠性，钢铁企业需要采取合理的测试方法和手段，使设备中的问题及时得到监测和排查，有效提高设备质量，使设备正常运行。当设备可靠性有所保障后，钢铁企业生产效率就会得到进一步提升，产品也可以更好地满足客户要求，企业的经济效益就会得到进一步提升，企业会在激烈的竞争中占据一席之地。
        参考文献：
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        [4]刘春雷.人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J].电子测试,2020(3):126-127.