魏建春 李亞芳

【摘 要】近電氣自動(dòng)化控制設(shè)備有著諸多方面的突出優(yōu)勢(shì)，正在我國(guó)各項(xiàng)社會(huì)事業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。作為評(píng)判電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的重要的因素之一，其可靠性的高低直接決定著其實(shí)際工作效能。文以提高自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的意義為基礎(chǔ)，著重分析了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀，以實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的測(cè)試方法。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化；控制設(shè)備；可靠性研究

前言

目前，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不僅已經(jīng)成為促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必不可少的經(jīng)濟(jì)手段，更是衡量我國(guó)電子行業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵指標(biāo)。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可以提高工作質(zhì)量、提升生產(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條件、增強(qiáng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，但是電氣自動(dòng)化控制設(shè)備必須具有高度的可靠性才能保證生產(chǎn)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在各個(gè)行業(yè)電氣自動(dòng)化程度不斷深入發(fā)展的今天，如果保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性是目前需要迫切解決的問(wèn)題。

一、電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀

1、設(shè)備元器件的參差不齊

目前，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，元器件生產(chǎn)廠家惡性競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量置之不管。在日益競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)條件下，使廠家更加的注重價(jià)格的優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致了元器件的質(zhì)量劣質(zhì)，使電氣自動(dòng)化設(shè)備可靠性偏低，影響了正常運(yùn)行。由于生產(chǎn)元器件的廠家數(shù)量比較多，致使元器件的價(jià)格低廉，使得電氣自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在采購(gòu)時(shí)缺乏對(duì)質(zhì)量的考慮，從而使得電氣自動(dòng)化設(shè)備的可靠性大大降低，同時(shí)也降低了電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用壽命。

2、缺少對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的定期維護(hù)

由于電氣自動(dòng)化裝備在操作上比較難的原因，使得新員工在操作上不太熟悉，常常會(huì)因?yàn)椴徽_的操作而影響設(shè)備的使用，甚至導(dǎo)致電氣自動(dòng)化設(shè)備的損害。除此之外，定期的維護(hù)可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，因此需要科學(xué)地，對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)、保養(yǎng)和維護(hù)。

3、電氣自動(dòng)化控制設(shè)備受工作環(huán)境的影響

電氣自動(dòng)化設(shè)備根據(jù)不同行業(yè)的需要，則工作的環(huán)境也不相同。不利的因素主要包括環(huán)境因素、電磁干擾因素以及機(jī)械作用因素。環(huán)境因素主要指溫度、濕度、空氣質(zhì)量等，這些因素會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的性能產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，侵蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備運(yùn)作的靈活性，嚴(yán)重的甚至?xí)闺姎庾詣?dòng)化設(shè)備無(wú)法運(yùn)行。電磁干擾因素不是可見(jiàn)的，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在運(yùn)用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種電磁波，電磁波會(huì)使設(shè)備運(yùn)用的噪音更大，使得設(shè)備的運(yùn)用的穩(wěn)定性大大降低。機(jī)械作用的因素主要是指電氣自動(dòng)化設(shè)備受到的機(jī)械作用力，機(jī)器之間的相互沖擊、振動(dòng)等，這些機(jī)械的沖擊力會(huì)大大的破壞電氣自動(dòng)化設(shè)備的元器件，通過(guò)相互之間的摩擦，使元器件變形或者損壞，使電氣自動(dòng)化控制設(shè)備失去工作能力。

二、可靠性測(cè)試的主要方法

1、試驗(yàn)室測(cè)試方法

在試驗(yàn)室內(nèi)，用一種規(guī)定的可控的工作條件和環(huán)境條件，模擬現(xiàn)場(chǎng)的使用條件，使被測(cè)設(shè)備如同現(xiàn)場(chǎng)所遇到的環(huán)境應(yīng)力進(jìn)行試驗(yàn)，將累計(jì)的時(shí)間和累計(jì)失效數(shù)等其它數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)得到可靠性指標(biāo)這是一種模擬可靠性試驗(yàn)，這種試驗(yàn)方法試驗(yàn)條件易于控制所得數(shù)據(jù)質(zhì)量高所得試驗(yàn)結(jié)果可以再現(xiàn)，可以分析，但受試驗(yàn)條件的限制很難得到與真實(shí)情況相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，同時(shí)試驗(yàn)費(fèi)用昂貴，由于這種試驗(yàn)一般都需要較多的試品，所以還要考慮到被試產(chǎn)品的生產(chǎn)批量與成本因素，因此這種試驗(yàn)方法比較適用于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。

2、保證試驗(yàn)方法

該方法是在產(chǎn)品出廠前將產(chǎn)品在規(guī)定條件下進(jìn)行無(wú)故障的工作試驗(yàn)，俗稱(chēng)烤機(jī)，電控設(shè)備通常由大量的元器件組成，它的故障模式是一種不以某幾種故障為主的，隨機(jī)的，多樣化的形式來(lái)顯現(xiàn)出來(lái)的，因此它的故障服從指數(shù)分布，也就是說(shuō)它的失效率具有隨著時(shí)間變化的特性。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的早期失效進(jìn)行測(cè)試考核，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的改進(jìn)，使失效率達(dá)到某一項(xiàng)規(guī)定指標(biāo)后再出廠。這項(xiàng)試驗(yàn)主要是一種可靠性保證試驗(yàn)，而且所需的時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)大量生產(chǎn)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，它只能用于設(shè)備的樣本，對(duì)小量，大系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，它可用于所有產(chǎn)品。這種試驗(yàn)方法對(duì)電路復(fù)雜，可靠性要求較高臺(tái)數(shù)又少的電控及自動(dòng)化設(shè)備比較適用。

3、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法

通過(guò)對(duì)設(shè)備在使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的可靠性測(cè)試記錄各種可靠性數(shù)據(jù)，然后根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法得出設(shè)備可靠性指標(biāo)的一種方法。該方法的特點(diǎn)是試驗(yàn)需要的試驗(yàn)設(shè)備比較少，工作環(huán)境真實(shí)，其測(cè)試所得數(shù)據(jù)能真實(shí)反映產(chǎn)品，在實(shí)際使用情況下的可靠性維護(hù)性等參數(shù)，且需要的直接費(fèi)用少，受試設(shè)備可以正常工作使用。不利之處是不能在受控的條件下進(jìn)行試驗(yàn)、外界影響因素繁雜，不可控，試驗(yàn)條件的再現(xiàn)性比試驗(yàn)室的再現(xiàn)性差?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分為三種情況：一種是在線測(cè)試，測(cè)試設(shè)備不停止運(yùn)行；一種是停機(jī)測(cè)試，被測(cè)試設(shè)備停止運(yùn)行；第三種為脫機(jī)測(cè)試，將被測(cè)部件從運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)取出，放到專(zhuān)用的測(cè)試裝備上進(jìn)行測(cè)試。從測(cè)試技術(shù)角度上說(shuō)，后二者更容易進(jìn)行各種測(cè)試；對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，往往故障和問(wèn)題需要在設(shè)備運(yùn)行時(shí)才能發(fā)現(xiàn)和定位，必須進(jìn)行在線測(cè)試。究竟采取哪種方式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，取決于故障狀況和實(shí)際應(yīng)用是否允許立即停機(jī)。

三、提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的策略

1、提高設(shè)計(jì)的可靠性

要想提高控制設(shè)備的整體可靠性需要從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始就保證設(shè)計(jì)的可靠性。我們?cè)诳刂圃O(shè)備設(shè)計(jì)之初就需要以控制設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行深入研究，分析產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)，研討和保證產(chǎn)品的性能和使用條件，在這種情況下制定出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式和類(lèi)型需要根據(jù)應(yīng)用空間來(lái)設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的大小決定著產(chǎn)品的類(lèi)型和其生產(chǎn)規(guī)模以及生產(chǎn)批量。產(chǎn)品的形式和類(lèi)型的不同也影響著產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性能，在設(shè)計(jì)時(shí)這些方面需要一一考慮到，遺漏任何一個(gè)方面對(duì)其設(shè)備整體的可靠性都帶來(lái)一定的影響。在保證器件技術(shù)要求的情況下，運(yùn)用價(jià)值工程觀念選擇最經(jīng)濟(jì)合理的方案對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減少生產(chǎn)產(chǎn)品的費(fèi)用，降低整個(gè)設(shè)備的制造成本。在周密的思維下選擇合理的材料和元器件進(jìn)行設(shè)計(jì)不僅是降低了生產(chǎn)成本，也提高了產(chǎn)品的實(shí)用性能和操作維修性能，從整體上提高設(shè)備可靠性。

2、合理選用零部件

因設(shè)備中存在的零部件多而雜，在選擇零部件的時(shí)候就需要慎重。設(shè)備中的零部件、元器件，產(chǎn)品的品種規(guī)格要盡可能少，盡可能地使用專(zhuān)業(yè)廠家生產(chǎn)的通用零部件。這樣不僅使得零部件精度有保障，其使用性能也有所保障，而且能在維修保養(yǎng)更換時(shí)及時(shí)處理設(shè)備存在的硬件問(wèn)題。在購(gòu)材時(shí)嚴(yán)格檢驗(yàn)以防出現(xiàn)任何紕漏，更不能因市場(chǎng)的惡性競(jìng)爭(zhēng)追求經(jīng)濟(jì)型而采購(gòu)質(zhì)量差的材料。

3、電子元器件的選擇

如何選擇元器件要根據(jù)工作環(huán)境的技術(shù)條件、技術(shù)性能和元器件的質(zhì)量等級(jí)要求來(lái)選擇。選擇時(shí)優(yōu)先選擇標(biāo)準(zhǔn)的元器件，并且有足夠的替代品保證出現(xiàn)故障時(shí)得到及時(shí)更換。因溫度的影響，電子設(shè)備的可靠性是直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)備的可靠性的。所以選擇的電子元件散熱性能要好，特別是對(duì)于功率較大的電子元件，散熱必須良好。同時(shí)濕度也影響著電子設(shè)備的可靠性，特別是在低溫高濕的環(huán)境下，空氣濕度達(dá)到飽和時(shí)就會(huì)使機(jī)器元器件、印刷電路板上產(chǎn)生凝露現(xiàn)象使得電器元件電氣性能下降?？偟膩?lái)說(shuō)，保證電子元器件合理選擇是提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的主要方法之一。

結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著我國(guó)現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化進(jìn)程不斷的加快，當(dāng)中的控制設(shè)備行業(yè)也有了較快的進(jìn)展，因此來(lái)說(shuō)對(duì)于加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性問(wèn)題是廠家必須考慮的問(wèn)題。隨著可靠性問(wèn)題繁瑣和復(fù)雜化，我們必須在掌握完整的可靠性測(cè)試方法的基礎(chǔ)之上，才能相應(yīng)的提高其可靠性。

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