电气自动化控制设备可靠性分析与测试研究

蒋雯

摘 要：随着电气自动化设备的广泛使用，对电气自动化控制设备可靠性的研究已经迫在眉睫。本文在首先对电气自动化设备可靠性问题及设备可靠性提升策略进行了论述，并对三种可靠性测试方法进行了简要介绍。

关键词：电气自动化设备；可靠性；策略；测试

电气自动化控制设备发展日新月异，但其工作的环境至今却变化不大。因此，无论从电气自动化控制设备在工业领域中的重要性角度，还是从其高昂的维修成本角度出发，讨论电气自动化控制设备的可靠性问题都具有极高的实践价值。

1 电气自动化控制设备可靠性问题分析

电气自动化控制设备可靠性指的是电气自动化控制设备能够在特定的环境中以及规定的时间内发挥出应有的功能。从某种意义上来说，在同等工作条件下（同等环境和时间）设备能发挥出的功能越高，则可以认为设备可靠性越高。我国也通过制定《电子设备可靠性预计手册》（GJB299-87）等一系列举措对电子产品的可靠性进行了规范。

电气自动化控制设备作为整机的大脑，其可靠性决定了设备整体的工作可靠性。因此提升电气自动化控制设备可靠性，能确保设备以最佳状态运行，有助于日常生产能安全高效的开展，有利于产品质量的提升，也能有效减少停工、维修现象的频发，有助于降低企业生产成本。

从对目前主流电气自动化控制设备的分析来看，其可靠性主要受到以下几个因素的影响。一是元器件质量，电气自动化控制设备有诸多机械和电气部件组成，由于各企业对产品质量要求及标准各不相同，导致各元器件的生产质量存在缺陷。二是定期维修检测落实不到位，定期维修检测可以最大程度的发现问题，未雨绸缪。但不少企业忽视了定期维修检测的重要性，设备防护不到位，设备长期在不良工况下工作，致使设备可靠性下降。三是人为因素。受到操作经验和不规范操作的影响，在使用设备时出现各种对设备不利的错误操作，影响设备使用。四是设备运行环境不佳。电气自动化设备相对于机械产品而言，对工作环境要求较高，也更容易受到外界环境因素的影响，如温度、湿度、通风、电磁干扰条件比较恶劣，往往会导致设备不能正常运行。

2 提高电气自动化控制设备可靠性的有效策略

要想提高电气控制设备的整体可靠性，需要从设备的设计、生产、维护和使用等环节着手。在设计阶段，就需要考虑到产品的可靠性问题。要全盘掌握产品的特性、具体性能、参数、材料、元器件、生产环境等，然后对各因素进行全面考虑。同时设计时还要能从生产的角度出发，尽可能地将设备设计中所用零部件數量降至最少，因为越复杂的设备其组成环节越多，出现故障可能性就越高。在满足产品要求的前提下，元器件选择要尽量低精度化，装配过程简洁化，避免选配和修配的出现。由于各电子元器件的质量决定了设备整体可靠性，所以在电子元器件的选择上，首先要选用国家标准件，保证元件本身的准确性和严密性。其次要合理选择规格及型号。最后是要从正规渠道选择使用质量合格件。设备使用是三分用七分养，对设备进行定期定期检查和维护确有必要，一是要在设备投用之前进行严格的安全性能测试，二是要在日常使用定期巡查，避免设备超常超负荷运转。三是定期对设备进行维护，及时发现问题，防患于未然。电气自动化控制设备在运行时容易受到环境的影响，出现可靠性不足的问题。对于高湿度环境，应尽量将设备进行封闭式处理，与环境进行隔绝；对于高温环境，则要对设备辅以降温处理；对高功率设备要增加其通风散热措施；对高电磁干扰要注意对设备进行电磁隔离。设备故障的致因中人为因素不可忽略，加强岗前培训，岗中考核，岗后验收可以避免出现人员操作上的失误。

3 可靠性测试方法及选用

对于电气自动化控制设备而言，对其进行可靠性测试，是对设备做出客观准确评价重要手段。根据相关标准中对可靠性测试的规定，常用的测试法主要有三种：实验室测试法、现场测试法和保证实验法，具体如下表所示。

可靠性测试方法的选择确定需要对实验中多项要素综合考量后方才能够确定，这些要素包括实验场所及环境、测验产品类型和实验程序。实验场地需要视测试的具体目标来确定，即需要进行的测试需要达到何种目的，如当需指导某待测设备可靠性是否高于某一特定指标时，就需要对针对该项指标的最为严苛的场所进行可靠性测试。而如果只是常规工况下的可靠性测试，则只要将场所选择最具代表性的工作环境即可。实验环境在选取时，则要视设备工况而定。通常情况下，可靠性实验时一般会选择正常实验环境，因为在此环境下测试所得的数据是基于一般性应力之下，其结果也更加客观和准确。由于电气自动化控制设备产品门类多，用途广，规模各异且运行要求各异，所以在类型选择时通常会代表性强且典型特点突出的产品。

需要注意的是，在进行现场测试时有三种方法可供使用，即：在线测试、停机测试和脱机测试。在线测试和停机测试分别发生在设备运行过程和停机状态下进行，而脱机测试则是将待测设备从现场取出后，安装到专业检测设备中进行。从技术面来看，停机和脱机测试最为简单易行，但如果设备系统复杂，必须通过运行才能确定故障位置时，则要求选择在线测试。当然，现场测试方法选择还是取决于故障的具体情况。

参考文献：

[1]王磊，薛双苓.电气自动化控制设备可靠性探究[J].科技快播，2011.