浅谈电气自动化控制设备可靠性测试的方法

周余焕

摘要：电气自动化控制设备是当前工业生产中的核心设备，它的水平直接决定了企业能否在激烈的市场竞争中占据优势地位。本文分析了当前我国电气自动化控制设备存在的问题，整理了系统性的可靠性测试方法，以期为这一设备系统的稳定运行提供技术支撑，促进我国工业的发展。

关键词：电气自动化;控制设备;可靠性测试方法

随着电子技术的不断进步以及信息技术的不断发展，电气自动化逐渐成为当前较为热门的研究学科。自动化技术的进步已经成为推动国家行业变革、增强国家科学技术竞争力的重要力量。电气自动化程度高的企业，在市场竞争之中将会获得优势地位，有利于企业的发展和成长。因此，我们必须要提高电气自动化设备的可靠性和准确性，既能提高工业化生产质量和效率，又能使操作人员的安全和健康得到保证。本文从电气自动化控制设备的可靠性和测试方面展开了讨论。

一、电气自动化设备的可靠性概念

人们对于电气自动化设备的所有要求中，可靠性永远排在第一位置，电气自动化设备的可靠性主要体现在设备在工艺规定的压力、时间、温度以及周围环境范围中，能够准时、准确地执行相关命令。没有可靠性的电气自动化设备无疑会在生产和生活中造成负面效果，甚至会造成人身伤害事故。随着电气智能化时代的发展，自动化设备成为每个生产环节的核心设备，那么如何准确评定或测试自动化设备的可靠性成为摆在技术人员面前的一道难关。电气自动化设备多种多样，对应的使用环境也是复杂多变，为自动化设备的测试工作带来了严峻挑战。

二、电气自动化设备的可靠性现状

从目前的现状来看，首要因素就是电气自动化控制设备的元器件质量参差不齐。这些质量参差不齐的电子元器件根本无法保证电气自动化设备的长久安全运行，不同厂家之间的电子元器件参数甚至得不到统一，常常会遇到兼容性差的问题。一些电子元器件甚至是小作坊式的生产，这些小作坊根本不具有完善的标准化控制体系，使得生产出的配件出现规格和参数的误差，而组装厂家或生产厂家贪图价格便宜，在参数或品质稍有偏差的情况下，抱着“凑合着用”的心态直接装配出厂，最终导致市场上出售的电气自动化设备品质良莠不齐，无法跟上市场水平的进步，在激烈的市场竞争中被逐步淘汰。

其次，使用环境也会在极大程度上影响到电气自动化设备的可靠性。当前社会分工越来越细化，职业和工种也越来越多，使用环境也在逐渐扩展，使得电气自动化设备需要面临各种各样的工作环境。鉴于目前的行业差异逐渐加大，自动化设备的使用环境也越来越容易受到干扰。如一些离心机或空压机的强烈震动都会对电子元器件的可靠性造成强烈的损伤，使得设备发生故障的频率以及维修率大幅度提高。再如冬夏强烈的温差也会造成电子元器件出现巨大的故障，影响到正常的生活和生产工作。

最后，一些控制设备的电子元器件无法满足工艺需要，影响到了电子元器件的正常运行。全球化经济时代下，工业生产已经进入一个全球分工的状态，对于电子元器件来说，由于其需要的零部件数量和种类极为庞大，零部件也非常多，厂家在采购之中较难关注到每一个电子元器件的质量和规格是否达到使用环境要求，也就导致有些零部件无法满足工艺需求。另一方面，一些厂家由于缺乏核心技术，材料以次充好，导致零部件的质量本身就存在缺陷，最终导致整个电气自动化控制设备性能受到严重影响。

三、电气自动化控制设备可靠性的测试方法

1.现场测试法

现场测试法就是设备在工作现场完成可靠性测试，通过测试获得的有效数据，将这些数据记录在案。该测试方法包括停機测试、脱机测试、在线测试三个步骤。利用统计软件分析获取设备可靠性指标。

2.实验室测试法

（1）实验室测试法所使用的实验环境必须要符合要求，通过与测试条件相符的实验室环境进行现场模拟实验完成测试。

（2）实验室测试法所获得的数据一定要精准，并对数据进行分析，数据分析采用专业软件完成。实验室测试法比现场测试法的所需的费用大，并且实验条件有很多限制因素;实验室测试法只是对现场环境进行模拟，很多环境因素、实际条件无法准确复制，所获得的数据可能存在偏差。

3.保证实验法

所谓的保证测试法，就是针对生产出来但尚未离厂的设备进行检测，在检测过程中尤其注重设备故障问题的检查，为设备的顺利使用打下基础。一般而言，目前的电气设备检查都需要经过“烤机”的过程，这是因为电气设备元器件众多，故障具有多样性和随机性，通过“烤机”能够有效发现设备中的各种故障，以便于在出厂前就进行排除，挽回不合格产品对公司品牌造成的负面影响。通过保证实验法，一方面可以帮助公司自主发现问题，并进行技术改进，提高设备的整体水平。另一方面，能够降低电气自动化设备运营故障的可能性，适用于电路复杂的自动化控制设备。

保证实验法更多的是检测电气自动化控制设备是否失效，通常应用于对有一定要求的产品进行可靠性测试。具体方法就是严格按照条件规定要求，对已经产出的产品完成故障实验。由于电气自动化控制设备有很多零部件，发生故障的可能性很高，且形式多样，设备已经失效可采用该测试方法完成检测，以此来改良设备，提高电气自动化控制设备的可靠性。

4.软件模拟测试法

随着信息技术的不断发展，越来越多的建模软件被广泛应用于生产设计之中，对于某些大型集群化的电气自动化控制设备而言，有时通过实验测试方法并不能系统而直观地测试出设备的可靠性，并且测试过程较为繁琐，而通过一些建模软件进行测试无疑是一种经济、实惠、有效的测试方法。软件测试方法的使用避免了大量人力资源和时间成本的浪费，对于提高电气自动化的综合水平具有积极意义。

5.试验检测法

所谓的试验检测，就是通过针对性试验的方法现场检测其控制性能。例如化工生产中使用的自动化高压釜温控和气密性检测系统，就可以采用试验检测的方法，用水来代替化工中使用的危险物料，使用安全的氮气代替其它气体进行压力测试，在每个温度下，进行压力测试，做出压力变化与时间的趋势图，将该趋势图与标准图进行对比，看该温度控制系统和气密性是否达到所要求的水准。在实验过程中，应该根据工艺要求采取极端值实验法，充分模拟苛刻工况下的实验环境，并考虑到非实验因素的干扰。这种实验测试方法更接近实际情况，能够有效模拟出各种环境因素以及工况条件的影响，节约了大量时间，节省了测试费用。

结束语

综上所述，电气自动化作为推动现代工业发展的主要技术力量，已经成为了生产和生活中的核心设备系统。而从目前情况来看，还存在电子元器件质量参差不齐的情况，设计过程中没有充分考虑环境因素影响的问题，这些问题导致电气自动化控制设备可靠性受到严重威胁。因此，我们必须重视电气自动化设备的测试工作，可以通过试验、软件模拟以及保证测试等方法全面性的地展开测试。为了增强设备可靠性的测试效果，我们需要建立全面系统的测试标准以及电子元器件的检测和安装机制，关注设备可靠性的设计，高度重视设备测试过程的管理工作，只有这样才能推进电气自动化控制设备的长久可靠运行。

参考文献：

[1]张群英.电气自动化控制设备可靠性测试研究[J].煤炭技术，2012，31（4）.

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