葉巍　孟凡林　周洋

摘要：電氣自動控制在工業(yè)生產(chǎn)中具有極其重要的作用，其控制設(shè)備的可靠性對生產(chǎn)安全和質(zhì)量效率能夠產(chǎn)生決定性的影響。根據(jù)相關(guān)研究顯示，許多性質(zhì)不同的因素對電控設(shè)備的可靠性存在影響，相應(yīng)地也出現(xiàn)了許多形式各異的測試方法。文章對可靠性研究的意義進(jìn)行了分析，并從可靠性的影響因素和測試方法兩個(gè)方面入手進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；控制設(shè)備；可靠性；工業(yè)生產(chǎn)；安全生產(chǎn) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM921 文章編號：1009-2374（2016）03-0144-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.073

不論是在現(xiàn)代建筑還是工業(yè)生產(chǎn)，亦或是其他行業(yè)，電氣自動化控制所表現(xiàn)出的保障作用已經(jīng)十分顯著。但是，相關(guān)控制設(shè)備在各種不同性質(zhì)的因素影響下容易發(fā)生可靠性下降的問題，給生產(chǎn)安全造成不小的影響。通過實(shí)驗(yàn)室測試、現(xiàn)場測試等手段找出控制設(shè)備可靠性存在問題的地方，進(jìn)而通過針對性的措施提高其可靠性，是業(yè)界工作人員應(yīng)該予以重點(diǎn)關(guān)注的。

1 電控設(shè)備可靠性研究的意義

在電氣自動化應(yīng)用不斷普及以及相關(guān)技術(shù)水平不斷提升的背景下，對控制設(shè)備的可靠性進(jìn)行研究，并通過有效手段提升其可靠性，已經(jīng)成為業(yè)界的一項(xiàng)重點(diǎn)工作。但是，由于電氣自動化控制設(shè)備的可靠性研究具有很強(qiáng)的專業(yè)性，因此其進(jìn)展并不順暢，甚至出現(xiàn)了一定誤區(qū)，對其可靠性造成了不小的負(fù)面影響?？傮w說來，研究控制設(shè)備可靠性的意義主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1.1 可以有效增強(qiáng)生產(chǎn)安全

電氣自動化控制的提出就是要提升生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)控制的自動化程度、靈敏性、精準(zhǔn)性以及安全性等。這幾個(gè)方面的性能都可以對安全性的提升起到積極的促進(jìn)作用：自動化程度越高，人為操作引發(fā)的安全問題就越少；靈敏性越高，安全事故被控制也就越及時(shí)。

1.2 對產(chǎn)品質(zhì)量具有積極的提升效果

質(zhì)量是各行各業(yè)得以發(fā)展進(jìn)步的根本，但是如何保障質(zhì)量一直都是各行業(yè)重點(diǎn)研究的問題。電氣自動化控制在減少安全問題的基礎(chǔ)上，可以通過精準(zhǔn)的控制，使產(chǎn)品生產(chǎn)完全按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，切實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

1.3 對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有促進(jìn)作用

企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受到成本、質(zhì)量和安全等多因素的共同作用，通過電氣自動化控制可以實(shí)現(xiàn)縮減成本、提升質(zhì)量以及保證安全的作用，進(jìn)而全面促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

2 影響因素和測試方法

2.1 影響因素

影響控制設(shè)備可靠性的因素是非常多的，但是從這些因素的基本性質(zhì)來看，大致可以分為外部因素和內(nèi)部因素兩大類。

2.1.1 從外部因素方面看，人為因素是影響控制設(shè)備可靠性的核心因素，其具體又可以分為工作失誤、工作不到位等。工作失誤主要是操作人員產(chǎn)生了不符合技術(shù)要求的一些操作，導(dǎo)致控制設(shè)備的可靠性下滑。而工作不到位主要是指沒有將檢修、維護(hù)等方面的工作徹底落實(shí)，導(dǎo)致控制設(shè)備在某些負(fù)面環(huán)境中遭受長期影響，進(jìn)而可靠性降低。除去人為因素之外，溫度、濕度等因素也是影響控制設(shè)備可靠性的重要因素。濕度過高會導(dǎo)致控制設(shè)備線路傳輸受到影響，進(jìn)而數(shù)據(jù)采集或是指令傳遞可靠度下降。溫度過高會加速設(shè)備線路老化、致使信息傳輸失穩(wěn)，從而導(dǎo)致可靠度下降。此外，電磁干擾也是影響其可靠性的一大因素，尤其是對數(shù)據(jù)傳輸具有很大威脅。

2.1.2 從內(nèi)部因素方面看，導(dǎo)致控制設(shè)備可靠性下降的主要因素是設(shè)備自身存在的質(zhì)量問題，尤其是某些關(guān)鍵元器件的質(zhì)量水平，其直接決定了設(shè)備整體的可靠性。不僅如此，對設(shè)備的使用也是一個(gè)關(guān)鍵因素，設(shè)備長時(shí)間處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，勢必會導(dǎo)致設(shè)備性能下滑、可靠度降低。

2.2 測試方法

根據(jù)當(dāng)前的實(shí)際情況看，對電氣自動化控制設(shè)備進(jìn)行可靠性測試的方法主要有三種，分別是現(xiàn)場測試、實(shí)驗(yàn)室測試和保證實(shí)驗(yàn)。

2.2.1 現(xiàn)場測試?，F(xiàn)場測試是一種十分直接的測試方法，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以完全反映生產(chǎn)現(xiàn)場的真實(shí)狀況，對實(shí)際工作具有直接的指導(dǎo)意義?，F(xiàn)場測試具有三種不同的測試方法，分別是在線測試、停機(jī)測試和脫機(jī)測試。在線測試就是在控制設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中展開可靠性測試，停機(jī)測試就是將控制設(shè)備停機(jī)之后再進(jìn)行可靠性測試，脫機(jī)測試就是將需要測試的設(shè)備從電氣自動化控制系統(tǒng)中脫離出來，單獨(dú)進(jìn)行測試。圖1為現(xiàn)場測試的構(gòu)成圖：

比如，在測試傳感器等設(shè)備的時(shí)候，一般是按照10%的比例且高于10臺的原則進(jìn)行的，而控制和執(zhí)行設(shè)備是按照20%的比例且高于5臺的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，某生產(chǎn)車間控制設(shè)備現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)如表1所示：

從表1中不難看出，在現(xiàn)場測試的基本要求之上，通過對多臺設(shè)備進(jìn)行測試，得出其可靠性為100%的結(jié)論，進(jìn)而就可以判定該生產(chǎn)車間電氣自動化控制設(shè)備的整體可靠性為100%。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)室測試。實(shí)驗(yàn)室測試的方法是一種理想化程度較高的測試手段，其排除了外界存在的測試干擾因素，能夠更加精準(zhǔn)地反映出設(shè)備本身所表現(xiàn)出的可靠性。不僅如此，實(shí)驗(yàn)室測試具有很高的可控性，能夠?qū)y試環(huán)境條件實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，對各種測量數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)處理，對測試結(jié)果通過更加多樣的方式進(jìn)行展現(xiàn)，比如函數(shù)曲線、數(shù)據(jù)模型、數(shù)學(xué)公式等，這些形式可以更加直觀地表現(xiàn)出控制設(shè)備的可靠性以及其可靠性未來的變化趨勢。但是，對于電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試而言，實(shí)驗(yàn)室測試也存在一定的不足之處，比如測試費(fèi)用較高、測試會受到實(shí)驗(yàn)人員的操作影響等，所以，實(shí)驗(yàn)室測試一般是在大批量的生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用。

2.2.3 保證實(shí)驗(yàn)。保證實(shí)驗(yàn)通常又被稱為“烤機(jī)”，其實(shí)質(zhì)就是對產(chǎn)品進(jìn)行無故障工作實(shí)驗(yàn)，以確保相關(guān)設(shè)備在投入使用之前能夠達(dá)到100%的可靠性。對于電氣自動化控制設(shè)備而言，由于其元器件數(shù)量較多，相應(yīng)的故障也是通過不一樣的方式進(jìn)行顯示，具有很強(qiáng)的隨機(jī)性。通過“烤機(jī)”，可以明確控制設(shè)備在出廠前的失效形式，針對性地進(jìn)行設(shè)備改造和升級，不斷提升控制設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保證電氣自動化控制設(shè)備可靠性的目的。

想要對控制設(shè)備的可靠性進(jìn)行測試，還需嚴(yán)格制定測試方案，主要包括了場地確定、環(huán)境選取、產(chǎn)品選擇、實(shí)驗(yàn)程序和實(shí)驗(yàn)組織五個(gè)方面的基本內(nèi)容。只有在確定的場地中、合理的測試環(huán)境下，對產(chǎn)品按照合理的實(shí)驗(yàn)程序展開相應(yīng)的可靠性測試工作，才能得出符合要求的測試結(jié)果，進(jìn)而準(zhǔn)確判定控制設(shè)備的可靠性。

3 提升可靠性的方法

想要提升電氣自動化控制設(shè)備自身的可靠性，應(yīng)該從其自身的基本特點(diǎn)入手，針對性地選擇有效手段。從當(dāng)前的實(shí)際情況看，提升電控設(shè)備可靠性的工作主要是從三個(gè)方面展開：

3.1 加強(qiáng)控制設(shè)備的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，從根源上保證可靠性

在設(shè)計(jì)控制設(shè)備時(shí)，應(yīng)該對影響其可靠性的各種因素進(jìn)行全面考量，做出針對性的補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化其可靠性能。在生產(chǎn)控制設(shè)備的過程中，需要對零部件和電子元器件進(jìn)行合理選取，其需要結(jié)合電控設(shè)備的基本特點(diǎn)，采取和其性能要求、工作方式等相符的零部件以及電子元器件。不僅如此，在選用相關(guān)器件時(shí)，還應(yīng)該加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化的控制，即盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)化器件，以方便電控設(shè)備的檢修維護(hù)。

3.2 對電控設(shè)備可靠性的測試工作必須予以加強(qiáng)

嚴(yán)格意義上講，在電控設(shè)備出廠之前是應(yīng)該進(jìn)行可靠性測試的，以避免設(shè)備本身存在可靠性問題。這就需要結(jié)合前文所述的幾種測試方法，對電控設(shè)備的可靠性進(jìn)行精細(xì)測試。不僅如此，在電控設(shè)備投入使用之后，仍需結(jié)合其實(shí)際的工作環(huán)境展開現(xiàn)場測試工作?，F(xiàn)場測試需要根據(jù)電控設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境和工作狀態(tài)，選擇數(shù)量合理、位置恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備進(jìn)行測試。在測試的過程中，需根據(jù)測試設(shè)備的實(shí)際特點(diǎn)，合理決定是在線測試還是脫機(jī)測試，亦或是停機(jī)測試。

3.3 加強(qiáng)電氣自動化控制設(shè)備的檢修維護(hù)工作，保證其可靠性

由于外界環(huán)境對可靠性的影響十分明顯，因此，需要通過檢修維護(hù)工作削弱外界環(huán)境對電控設(shè)備可靠性的影響。比如，可以對電控設(shè)備工作環(huán)境的溫度和濕度等因素進(jìn)行控制，定時(shí)對電控設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)，合理設(shè)置電控設(shè)備使其遠(yuǎn)離干擾源，這些方法都是有效地提升可靠性的實(shí)際措施。除此之外，還需對電控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，盡量使其處于合理的工作負(fù)載下，避免出現(xiàn)超負(fù)荷或長時(shí)間運(yùn)行的問題，以此削弱元器件老化的速率，提升其可靠性。

4 結(jié)語

可靠性對于電氣自動化控制設(shè)備而言具有十分重要的意義，在可靠性的研究過程中，應(yīng)當(dāng)對具體的測試方法形成清晰的認(rèn)知，并且根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的測試手段，對電控設(shè)備的可靠性進(jìn)行測試。不僅如此，還需通過加強(qiáng)設(shè)計(jì)、加強(qiáng)測試以及完善檢修維護(hù)等手段，切實(shí)保證電控設(shè)備的可靠性，以便促進(jìn)相關(guān)工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 于士國.電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試的方法分析[J].硅谷，2011，（11）.

[2] 郭紅生.論電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試的方法

[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2011，（31）.

[3] 林皓.略論電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試[J].化學(xué)工程與裝備，2011，（12）.

[4] 殷佳琳，李智勇.電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試[J].煤炭技術(shù)，2012，（4）.

[5] 李忠文.如何巧妙探索電氣自動化控制設(shè)備的可靠性[J].電子測試，2015，（13）.

作者簡介：葉?。?983-），男，重慶人，重慶房地產(chǎn)職業(yè)學(xué)院助教，研究方向：電氣自動化。

（責(zé)任編輯：蔣建華）