电气自动化控制设备的可靠性研究

王清涛

摘 要：经济的繁荣，科技的进步，推动了自动化技术的飞速发展，并且在各行各业获得了广泛的应用。目前，电气自动化的水平较高，影响到电气自动化发展的问题主要集中在控制设备的可靠性方面。电气自动化的安全性越来越受到人们的普遍关注，同人们的生命财产安全有着极为密切的联系。从当前的实际情况来看，仍需进一步加强电气自动化控制设备的可靠性。文章对此进行了深入细致的分析和探讨，希望通过文章的分析，可以为相关人士提供一定的参考和借鉴。

关键词：电气自动化；控制设备；可靠性；检测方案

1 我国电气自动化控制设备现状

当前，在很多领域和行业，电气自动化控制都获得了很好的应用，并且随着微电子技术和机械电子技术的发展，极大地推动了电气自动化控制的发展，生产效率显著提高，运行的经济性和工作的可靠性也明显提升。所谓的电气自动化，就是指在少人或者无人的情况下，机械设备根据预先的程序或计划，自动完成对产品的监控、控制和操作。

电气自动化的应用，给人们的生活提供了极大的便利，改善了劳动条件，电能的质量也有所保证。一个国家电子行业的发展情况如何，电气自动化的程度就是一个重要的标志，而设备的可靠性同设备的运行安全息息相关，因此得到了人们的普遍关注。开展控制设备的可靠性研究具有十分深远而现实的意义。

产品的质量同很多因素有关，一般来说产品的性能是首先要考虑的，而经济性和安全性同样是非常重要的。除此之外，占据主导位置的则是产品的可靠性，用户更加倾向于使用可靠性高的产品。这是因为，如果产品可靠性较低，就很容易发生故障，由此带来昂贵的维修费用，并且浪费时间。目前，市场竞争越来越激烈，自动化设备的性能和复杂程度也日益提高，企业要想在激烈的市场竞争中站稳脚跟，就必须加强设备的可靠性。

影响控制设备可靠性的因素有很多，设备的工作环境就是其中一个极为重要的因素。设备可靠性受到电磁干扰、机械作用力以及气候条件的影响，这些因素构成了电气自动化设备复杂的工作环境。设备的性能很可能由于大气污染、气压变化以及温度作用而下降。如果工作环境的温度过高，就会损坏设备的结构，设备运转不灵活，对设备的正常工作造成影响。设备的元件常常会受到机械作用的影响，如离心加速、冲击和振动等，设备结构件发生过大的形变，进而出现断裂。很多设备都会受到电磁的干扰，因干扰存在而使设备工作不稳定，甚至导致安全性问题的发生。

目前，电气设备的自动化程度较高，然而还是需要工作人员来参与操作的，并不是完全自动化控制。操作人员如果没能完全掌握设备的工作原理，就存在操作失误而损坏设备的可能。电气自动化设备的可靠性同设备的维护和保养有着密切的联系，如果没能定期进行维护和保养，或者没有做到位，就会大幅度降低设备的可靠性。

影响设备可靠性的另一个因素，即元器件质量，这也是一个十分关键的因素。若干个元器件组成了电气设备，生产电气设备元器件的厂家也很多，这些厂家的生产能力和技术水平不一，从而导致元器件的质量也存在很大的差异。一些企业为降低成本，在购买元器件时仅仅考虑价格，忽视元件的质量。由不合格元器件组合成的电气设备，其整体的可靠性必然无法保证，并降低设备的使用寿命。

2 电气自动化控制设备可靠性的检测

目前，主要采用现场测试法、保证实验法和实验室测试法来进行电气自动化控制设备可靠性的检测。

现场测试法适用于设备质量水平较高、所采用的原件正规的情况。工艺条件较为成熟和稳定，测试时通常进行停机测试、在线测试和脱机测试。其优点在于实验成本不高、实验所需的产品少，并且具有较高的数据真实性。这种方法需要将设备放在真实的现场。

保证实验法的优点是可以检测出各种各样的故障，并且可以知道故障的发生是不是随机性的。保证实验法对设备的可靠性有着较高的要求，并且设备具有精密而复杂的构造，适合小规模生产的情况，实验的时间是在产品出厂之前。

实验室测试法具有再现实验结果的优点，实验环境易于控制和选择，实验数据具有较高的质量。实验室测试法适用于生产大批量的产品。这种方法限定了设备的工作环境，实验环境的选择和控制都较为便捷。

在实际工作中，需要根据不同的环境和实际需要，来选择设备安全可靠性测试的方法。电气自动化控制设备是多种多样的，其工艺水平、产品规格和设备质量也各有不同，检测设备可靠性的方面也应有所不同。为确保设备检测的正常进行，必须根据实际情况选择实验的场地。所选择的实验产品应具有普遍性，代表性，合理安排实验工作的组织，预先设定好实验程序，使实验检测能够安全进行。

3 提高电气自动化控制设备可靠性的策略

3.1 提高設计的可靠性

控制设备的设计阶段对于设备的质量、性能和可靠性有着很大的影响，因此为了从整体上提高控制设备的可靠性，必须结合控制设备的特点，从设计阶段入手。对于产品的设计参数进行深入细致的分析和研究，根据产品的使用条件，以及所需要实现的性能，科学合理地制定出设计方案。产品的生产批量和生产规模同产品的大小有着密切的联系，需要根据应用空间来设计产品的结构类型和结构形式。

还应注意的是，产品的经济性能还受到产品类型和产品形式的影响，这些都是设计时必须重点考虑的，否则就会影响到设备的整体可靠性。选择合理、经济的方案，运用价值工程理念，在满足相应技术要求的前提下，设计零部件，从而使设备的制造成本降低，减少生产费用。运用科学的方法进行元器件的设计和材料的合理选择，在减少生产费用的同时，大幅度提高了产品操作维修性能，实用性能也获得提升，可靠性从整体上得到加强。

3.2 合理选用零部件

由动化控制设备是非常复杂的设备，有很多零部件构成，因此在进行零部件选择时要尤其注意。产品的品种规格，以及元器件和零部件的数量应尽量少。专业厂家生产的通用零部件，零部件具有很高的通用性，有利于保证零部件的精度。当设备出现问题或维修保养期间，可以及时处理出现的问题，而且设备的使用性能也获得了提高，因此应优先选用。

3.3 电子元器件的选择

选择元器件时要根据工作环境的技术条件、元器件的质量等级要求来选择。优先选择标准的元器件，保证出现故障时得到及时更换。因温度的影响，电子设备的可靠性是直接关系到整个设备的可靠性的。所以选择的电子元件散热性能要好，特别是对于功率较大的电子元件，散热必须良好。

4 结束语

我国的电气自动化控制设备的可靠性还有待改善，如何提高其可靠性是发展电气自动化的重中之重。提高设计可靠性、优化零部件的选用以及电子元件的选用都可以从整体上提高其可靠性。

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