黄晨明
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摘要:电气系统是现代社会的重要基础设施,其可靠性、安全性直接影响着生产生活中各项工作的开展。同时,随着电气自动化技术的研发发展,电气自动化控制设备越发普及,为了满足社会发展的需求,实现对电气自动化控制设备可靠性的深度研究迫在眉睫。本文简单阐述电气自动化控制设备可靠性的重要性,深入分析如何测试电气自动化控制设备可靠性以及对其产生影响的各方面因素,最终总结出提高电气自动化控制设备可靠性的方法。
关键词:电气自动化;控制设备;可靠性;方法
引言
电气系统的稳定性和可靠性影响着社会诸多行业领域的发展状况,电气自动化控制设备作为电气系统的重要零件,其运行的可靠性更是会直接影响行业的生产效率。因此,展开对电气自动化控制设备可靠性的相关内容研究具有现实意义和理论意义。尤其是如今电气自动化设备规模越来越大,并且内部技术构造越来越复杂的情况下,各行各业提升电气自动化设备可靠性的诉求越来越强烈。
1电气自动化控制设备可靠性分析的意义
1.1经济效益
电气自动化控制设备是当前诸多工业企业中常见的机械设备之一,通过电气自动化控制设备能够提高工业企业生产制造的质量和效率。一方面,可靠稳定的电气自动化控制设备能够确保产品的生产制造质量的可靠性,不会因为设备的不稳定而导致产品误差存在。另一方面,可靠的电子自动化控制设备还可以提升生产效率,进一步提升企业的经济效益[1]。
1.2社会效益
电气自动化控制设备的可靠性反映出我国科技技术水平,电气自动化控制设备越发稳定,则可以彰显出我国具有较高的电气自动化控制技术水平,有利于提升我国的综合国力。另外,在节能减排的发展理念下,稳定可靠的电气自动化控制设备可以减少在实际生产作业中出现的故障,继而减少因为设备故障所带来的生产损失。
2电气自动化控制设备可靠性的影响因素以及存在的问题
2.1工作环境复杂
在生产、生活的各个环境中,电气自动化控制设备所处的环境具有较高的复杂性。一方面系统设备会受到自然环境、气候条件的影响,另一方面系统设备间还会互相干扰:气候因素。从温度、湿度,到气压、天气,都可能对电气自动化控制设备的正常运行造成干扰,甚至直接破坏相关元器件,影响设备运行;机械作用力因素。电气自动化控制设备在运行过程中会存在不同机械设备的运行活动,而过程中产生的冲击、振动等机械作用力,都可能影响系统设备的运行稳定性;电磁干扰。电气自动控制系统设备在运行过程当中,电流、电压的变化以及设备通信过程中都可能产生电磁波,而电磁波会影响设备电流、电压以及信号的传输与接收,降低系统控制能力;人员因素。电气自动化控制设备的操作、日常监测及维护工作都需要相关人员来执行[2]。
2.2设备元器件本身质量及安装调试质量不佳
随着当代相关技术的不断发展,以及社会各界逐渐升高的要求,电气自动化控制设备的结构越来越复杂,涉及到的元器件数量、种类也越来越多。在系统设备当中,任何元器件质量的不过关都会对相关设备乃至整个系统的功能造成不利影响。然而部分设备设计及安装人员对元器件的质量检测不严谨,给整个设备系统的正常运行埋下较大的隐患。从另一个角度讲,技术人员在安装调试电气自动化控制设备时没有严格按照设计图纸和行业规范开展工作,导致设备系统无法达到设计标准,进而影响其功能的发挥。
3电气自动化控制设备可靠性的测试方法
3.1现场测试法
现场测试法就是设备在工作现场完成可靠性测试,通过测试获得的有效数据,将这些数据记录在案。该测试方法包括停机测试、脱机测试、在线测试三个步骤。利用统计软件分析获取设备可靠性指标[3]。
3.2实验室测试法
(1)实验室测试法所使用的实验环境必须要符合要求,通过与测试条件相符的实验室环境进行现场模拟实验完成测试。(2)实验室测试法所获得的数据一定要精准,并对数据进行分析,数据分析采用专业软件完成。实验室测试法比现场测试法的所需的费用大,并且实验条件有很多限制因素;实验室测试法只是对现场环境进行模拟,很多环境因素、实际条件无法准确复制,所获得的数据可能存在偏差。
3.3保证实验法
保证实验法更多的是检测电气自动化控制设备是否失效,通常应用于对有一定要求的产品进行可靠性测试。具体方法就是严格按照条件规定要求,对已经产出的产品完成故障实验。由于电气自动化控制设备有很多零部件,发生故障的可能性很高,且形式多样,设备已经失效可采用该测试方法完成检测,以此来改良设备,提高电气自动化控制设备的可靠性[4]。
4提高电气自动化设备可靠性的方法
4.1有原则的选用电气自动化控制设备元件
想要提高电气自动化控制设备可靠性,一定要在元件选择方面作出正确判断,必须选用高质量的元件,提高其使用价值。具体在选择时,要以化工企业自身的现实需求以及真实的运行环境为依据选用元件,坚持将标准化元件作为第一选择。只有这样,在电气自动化控制设备运行时一旦因元件引发故障,也可以及时更换新的元件,避免更大的事故发生。并且,工作人员在选择元件时首先要分析其散热性能,尤其是对于一些大功率元件更要重视这一需求,这样设备在运行时温度可以保持在适当水平,不会因此发生故障。电气自动化控制设备在运行时需要借助元件来有效散热,这样内部温度才可以保持在正常范围,散热性能高的元件可以提高电气自动化控制设备的可靠性[5]。
4.2增强对设备元器件材料的检测力度
一个设备要想可以稳定地进行运转,那么对于其中的元器件材料的质量需要进行严格的筛选,首先要建立起坚持质量优先的概念,这是一个大前提,在这个前提条件下展开进一步的工作,在设备还没有进行作业的时候就需要对其进行全面周到的检测以及老化试验,在完成这些步骤之后还需要进行试跑作业。通过现场模拟整理数据参数后,再通过大数据分析确定该设备是否具备了投入生产的条件,通过以上操作确保设备运行的稳定性、可靠性。
4.3有效解决电磁波对电气自动化控制设备的影响
在化工企业中,电磁波会对电气自动化控制设备产生影响,设备所呈现出的图像会降低准确度,更有甚者会出现信息的不完整、设备无法正常运行或者计算失误等,设备可靠性无法得到保证,同时也很难有所提升,对化工企业生产产生了不利影响。针对这一问题,首先就要确保设备不受电磁波的干扰,让设备运行更加安全和稳定。通常情况下,屏蔽电磁波的主要方法就是安装金属外罩或者时电磁波消除装置,这样设备在运行时才会提高准确性、稳定性以及安全性。目前解决电磁波干扰的方式有屏蔽、接地、抑制干扰技术、交流稳压器以及隔离变压器等。屏蔽手段分为电磁场屏蔽、磁场屏蔽以及电场屏蔽;接地手段又可分为设备接大地和设备信号接地;抑制干扰技术又包括了瞬变干扰抑制器和专用线路等;交流稳压器包括了伺服型交流稳压电源、铁磁谐振交流稳压电源以及分级调整的宽限交流稳压电源等;隔离变压器包括超级隔离变压器、普通隔离变压器和带屏蔽层隔离变压器[6]。
4.4加强和完善电气设备的气候防护及散热措施
针对气候因素的影响,需要知道空气的温度、湿度等因素都会对电气设备造成一定的影响,从而使设备工作的运行出现问题,其中在设备工作的空间内空气湿度超过设备可以承受的范围,那么设备在该环境下就会随着时间的推移,内部零部件会慢慢腐蚀从而使工作无法正常进行。电气设备的散热是一个非常重要的问题,如果在平时处理不当可能会造成很严重的后果,电气设备随着长时间的工作运转就会形成大量的热能,需要指出的一点是热能的出现除了会严重威胁到设备的元件寿命以外使设备产生大量的无效功。
4.5提高电源供电质量,减少谐波分量
通过长时间的工作发现电器设备的可靠性还会受到供电质量的影响,而经过调查发现其中主要是电源中的谐波分量对其造成影响。随着人们对于现代化设备的进一步要求,变频器等设备开始成为了电气设备的工作元件之一,从而使设备的正常运转出现问题。目前收到的消息已经有不少因为电源质量造成设备在工作时出现故障的例子,对此需要加强电源谐波的处理工作,根本解决方案是提高电源供电质量,从而使电器设备的可靠性、安全性能够进一步加强[7]。
4.6做好人员培训和设备运维管理
在电气自动化控制设备投入正式运行的环节中,需提高相关操作、维护、管理人员的准入门槛,对其专业知识储备、专业技能、职业素养进行全方位的考评。在此基础上针对所有人做好专业化培训,并组织相关人员对电气自动化控制设备的设计图纸、技术原理、运行机制进行熟悉,确保相关人员能够明确提升设备可靠性的思路和方法;然后,要针对电气自动化控制设备的运行、维护和管理制定完善的管理制度和科学的管理机制,要求相关人员对设备运行状态进行实时监测,做好故障风险管理以及设备运行优化;最后,要积极引进智能化的故障诊断技术,基于专家系统、神经网络以及模糊理论,实现电气自动化控制设备的自我监测、自我诊断和自我优化,给运营维护人员提供重要支持。
4.7做好对电气自动化控制设备的故障诊断和维修管理
第一,要求做好电气自动化控制设备的故障诊断。在电气自动化控制设备的应用现场中,现场安装之后的设备需要经过调试测试才能够正式投入应用。调试的主要目标之一就是设备的可靠性程度,所以要求能够采用最科学、最有效的可靠性实验检测方式。例如,借助现场实验法,对于电气自动化控制设备展开停机检测,如此可以将隐藏的质量问题检测出来。第二,要求做好对电气自动化控制设备的故障维修管理工作。基于当前的电气自动化控制技术可知,现有电气自动化控制设备的可靠性不足,随着科学技术的发展,其相关技术性能可以得到不断的提升。因此当前面对电气自动化控制设备在长期高效运用中出现的不可避免的质量问题,要求能够采用高效的维修管理技术[8]。
结语
综上所述,电气自动化控制设备是现代社会生产和生活中不可或缺的一部分,而受到各种内外因素的影响,其可靠性的不足会导致设备生产效率、效益以及安全性等方面都存在问题。所以,需要从电气自动化控制设备的设计、安装调试、抗干扰配置以及管理维护等环节,采取更好、更优的思路和技术机制,全面提升电气自动化控制设备的可靠性。只有这样才能进一步发挥电气自动化控制设备的应用价值,为社会的发展做出重要贡献。
参考文献
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[2]李永男,金松林.电气自动化控制设备的可靠性现状与改善措施[J].通信电源技术,2019,36(11):212-213.
[3]白雪峰.电气自动化控制设备的可靠性分析[J].科技资讯,2019,17(30):40-41.
[4]郭云.提升电气自动化控制设备可靠性探讨[J].电子世界,2019(18):169-170.
[5]危卓言.电气自动化控制设备可靠性测试的方法[J].电子技术与软件工程,2019(18):128-129.
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[7]张曦,郭莹莹.电气自动化控制设备可靠性相关问题分析[J].科学技术创新,2019(19):167-168.
[8]曾成,刘磊,董晓龙.关于电气自动化控制设备可靠性相关问题的分析[J].智能城市,2019,5(10):188-189.