周余煥

摘要：電氣自動化控制設(shè)備是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中的核心設(shè)備，它的水平直接決定了企業(yè)能否在激烈的市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位。本文分析了當(dāng)前我國電氣自動化控制設(shè)備存在的問題，整理了系統(tǒng)性的可靠性測試方法，以期為這一設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支撐，促進(jìn)我國工業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;控制設(shè)備;可靠性測試方法

隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步以及信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動化逐漸成為當(dāng)前較為熱門的研究學(xué)科。自動化技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)成為推動國家行業(yè)變革、增強(qiáng)國家科學(xué)技術(shù)競爭力的重要力量。電氣自動化程度高的企業(yè)，在市場競爭之中將會獲得優(yōu)勢地位，有利于企業(yè)的發(fā)展和成長。因此，我們必須要提高電氣自動化設(shè)備的可靠性和準(zhǔn)確性，既能提高工業(yè)化生產(chǎn)質(zhì)量和效率，又能使操作人員的安全和健康得到保證。本文從電氣自動化控制設(shè)備的可靠性和測試方面展開了討論。

一、電氣自動化設(shè)備的可靠性概念

人們對于電氣自動化設(shè)備的所有要求中，可靠性永遠(yuǎn)排在第一位置，電氣自動化設(shè)備的可靠性主要體現(xiàn)在設(shè)備在工藝規(guī)定的壓力、時(shí)間、溫度以及周圍環(huán)境范圍中，能夠準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確地執(zhí)行相關(guān)命令。沒有可靠性的電氣自動化設(shè)備無疑會在生產(chǎn)和生活中造成負(fù)面效果，甚至?xí)斐扇松韨κ鹿?。隨著電氣智能化時(shí)代的發(fā)展，自動化設(shè)備成為每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的核心設(shè)備，那么如何準(zhǔn)確評定或測試自動化設(shè)備的可靠性成為擺在技術(shù)人員面前的一道難關(guān)。電氣自動化設(shè)備多種多樣，對應(yīng)的使用環(huán)境也是復(fù)雜多變，為自動化設(shè)備的測試工作帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

二、電氣自動化設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀

從目前的現(xiàn)狀來看，首要因素就是電氣自動化控制設(shè)備的元器件質(zhì)量參差不齊。這些質(zhì)量參差不齊的電子元器件根本無法保證電氣自動化設(shè)備的長久安全運(yùn)行，不同廠家之間的電子元器件參數(shù)甚至得不到統(tǒng)一，常常會遇到兼容性差的問題。一些電子元器件甚至是小作坊式的生產(chǎn)，這些小作坊根本不具有完善的標(biāo)準(zhǔn)化控制體系，使得生產(chǎn)出的配件出現(xiàn)規(guī)格和參數(shù)的誤差，而組裝廠家或生產(chǎn)廠家貪圖價(jià)格便宜，在參數(shù)或品質(zhì)稍有偏差的情況下，抱著“湊合著用”的心態(tài)直接裝配出廠，最終導(dǎo)致市場上出售的電氣自動化設(shè)備品質(zhì)良莠不齊，無法跟上市場水平的進(jìn)步，在激烈的市場競爭中被逐步淘汰。

其次，使用環(huán)境也會在極大程度上影響到電氣自動化設(shè)備的可靠性。當(dāng)前社會分工越來越細(xì)化，職業(yè)和工種也越來越多，使用環(huán)境也在逐漸擴(kuò)展，使得電氣自動化設(shè)備需要面臨各種各樣的工作環(huán)境。鑒于目前的行業(yè)差異逐漸加大，自動化設(shè)備的使用環(huán)境也越來越容易受到干擾。如一些離心機(jī)或空壓機(jī)的強(qiáng)烈震動都會對電子元器件的可靠性造成強(qiáng)烈的損傷，使得設(shè)備發(fā)生故障的頻率以及維修率大幅度提高。再如冬夏強(qiáng)烈的溫差也會造成電子元器件出現(xiàn)巨大的故障，影響到正常的生活和生產(chǎn)工作。

最后，一些控制設(shè)備的電子元器件無法滿足工藝需要，影響到了電子元器件的正常運(yùn)行。全球化經(jīng)濟(jì)時(shí)代下，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)全球分工的狀態(tài)，對于電子元器件來說，由于其需要的零部件數(shù)量和種類極為龐大，零部件也非常多，廠家在采購之中較難關(guān)注到每一個(gè)電子元器件的質(zhì)量和規(guī)格是否達(dá)到使用環(huán)境要求，也就導(dǎo)致有些零部件無法滿足工藝需求。另一方面，一些廠家由于缺乏核心技術(shù)，材料以次充好，導(dǎo)致零部件的質(zhì)量本身就存在缺陷，最終導(dǎo)致整個(gè)電氣自動化控制設(shè)備性能受到嚴(yán)重影響。

三、電氣自動化控制設(shè)備可靠性的測試方法

1.現(xiàn)場測試法

現(xiàn)場測試法就是設(shè)備在工作現(xiàn)場完成可靠性測試，通過測試獲得的有效數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)記錄在案。該測試方法包括停機(jī)測試、脫機(jī)測試、在線測試三個(gè)步驟。利用統(tǒng)計(jì)軟件分析獲取設(shè)備可靠性指標(biāo)。

2.實(shí)驗(yàn)室測試法

（1）實(shí)驗(yàn)室測試法所使用的實(shí)驗(yàn)環(huán)境必須要符合要求，通過與測試條件相符的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場模擬實(shí)驗(yàn)完成測試。

（2）實(shí)驗(yàn)室測試法所獲得的數(shù)據(jù)一定要精準(zhǔn)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)分析采用專業(yè)軟件完成。實(shí)驗(yàn)室測試法比現(xiàn)場測試法的所需的費(fèi)用大，并且實(shí)驗(yàn)條件有很多限制因素;實(shí)驗(yàn)室測試法只是對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行模擬，很多環(huán)境因素、實(shí)際條件無法準(zhǔn)確復(fù)制，所獲得的數(shù)據(jù)可能存在偏差。

3.保證實(shí)驗(yàn)法

所謂的保證測試法，就是針對生產(chǎn)出來但尚未離廠的設(shè)備進(jìn)行檢測，在檢測過程中尤其注重設(shè)備故障問題的檢查，為設(shè)備的順利使用打下基礎(chǔ)。一般而言，目前的電氣設(shè)備檢查都需要經(jīng)過“烤機(jī)”的過程，這是因?yàn)殡姎庠O(shè)備元器件眾多，故障具有多樣性和隨機(jī)性，通過“烤機(jī)”能夠有效發(fā)現(xiàn)設(shè)備中的各種故障，以便于在出廠前就進(jìn)行排除，挽回不合格產(chǎn)品對公司品牌造成的負(fù)面影響。通過保證實(shí)驗(yàn)法，一方面可以幫助公司自主發(fā)現(xiàn)問題，并進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，提高設(shè)備的整體水平。另一方面，能夠降低電氣自動化設(shè)備運(yùn)營故障的可能性，適用于電路復(fù)雜的自動化控制設(shè)備。

保證實(shí)驗(yàn)法更多的是檢測電氣自動化控制設(shè)備是否失效，通常應(yīng)用于對有一定要求的產(chǎn)品進(jìn)行可靠性測試。具體方法就是嚴(yán)格按照條件規(guī)定要求，對已經(jīng)產(chǎn)出的產(chǎn)品完成故障實(shí)驗(yàn)。由于電氣自動化控制設(shè)備有很多零部件，發(fā)生故障的可能性很高，且形式多樣，設(shè)備已經(jīng)失效可采用該測試方法完成檢測，以此來改良設(shè)備，提高電氣自動化控制設(shè)備的可靠性。

4.軟件模擬測試法

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的建模軟件被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)計(jì)之中，對于某些大型集群化的電氣自動化控制設(shè)備而言，有時(shí)通過實(shí)驗(yàn)測試方法并不能系統(tǒng)而直觀地測試出設(shè)備的可靠性，并且測試過程較為繁瑣，而通過一些建模軟件進(jìn)行測試無疑是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠、有效的測試方法。軟件測試方法的使用避免了大量人力資源和時(shí)間成本的浪費(fèi)，對于提高電氣自動化的綜合水平具有積極意義。

5.試驗(yàn)檢測法

所謂的試驗(yàn)檢測，就是通過針對性試驗(yàn)的方法現(xiàn)場檢測其控制性能。例如化工生產(chǎn)中使用的自動化高壓釜溫控和氣密性檢測系統(tǒng)，就可以采用試驗(yàn)檢測的方法，用水來代替化工中使用的危險(xiǎn)物料，使用安全的氮?dú)獯嫫渌鼩怏w進(jìn)行壓力測試，在每個(gè)溫度下，進(jìn)行壓力測試，做出壓力變化與時(shí)間的趨勢圖，將該趨勢圖與標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行對比，看該溫度控制系統(tǒng)和氣密性是否達(dá)到所要求的水準(zhǔn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)該根據(jù)工藝要求采取極端值實(shí)驗(yàn)法，充分模擬苛刻工況下的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并考慮到非實(shí)驗(yàn)因素的干擾。這種實(shí)驗(yàn)測試方法更接近實(shí)際情況，能夠有效模擬出各種環(huán)境因素以及工況條件的影響，節(jié)約了大量時(shí)間，節(jié)省了測試費(fèi)用。

結(jié)束語

綜上所述，電氣自動化作為推動現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的主要技術(shù)力量，已經(jīng)成為了生產(chǎn)和生活中的核心設(shè)備系統(tǒng)。而從目前情況來看，還存在電子元器件質(zhì)量參差不齊的情況，設(shè)計(jì)過程中沒有充分考慮環(huán)境因素影響的問題，這些問題導(dǎo)致電氣自動化控制設(shè)備可靠性受到嚴(yán)重威脅。因此，我們必須重視電氣自動化設(shè)備的測試工作，可以通過試驗(yàn)、軟件模擬以及保證測試等方法全面性的地展開測試。為了增強(qiáng)設(shè)備可靠性的測試效果，我們需要建立全面系統(tǒng)的測試標(biāo)準(zhǔn)以及電子元器件的檢測和安裝機(jī)制，關(guān)注設(shè)備可靠性的設(shè)計(jì)，高度重視設(shè)備測試過程的管理工作，只有這樣才能推進(jìn)電氣自動化控制設(shè)備的長久可靠運(yùn)行。

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