陈俊彬
群达模具(深圳)有限公司福达智能事业部 广东深圳 518000
摘要:通常来说,电气自动化设备的可靠性是指其在特定的条件与环境中工作时能够发挥的工作效果。可靠性好的设备会在环境相同的情况下有着更高的使用效果。现阶段的科研技术水平正不断提高,促使电气自动化设备以及与之相关的产品也在不断开发当中,且发展较为迅速。但要看到,电气自动化设备在使用条件还有日常维护方面的系统理论以及重视情况都远远不足。
关键词:电气自动化;控制设备;可靠性;测试方法;选择研究
1导言
随着当前社会经济技术的不断发展,以及科学研究投入力度的不断加深,在社会生活中非常广泛和普遍的电气设备自动化的运用,很大程度上方便了人们的生活,在这样的发展形势下,设备的可靠性和安全性受到人们的关注度越来越高,强化对设备的稳定性和可靠性对于电气技术人员而言是非常重要的研究方向。因此,强化对技术的完善意义深远。
2电气自动化设备可靠性问题分析
2.1设备安装工艺问题
电气设备的安装过程中,存在的各种问题主要包括:安装作业的范围太广,安装工艺流程混乱,发电机、控制电柜、地接以及电缆施工的作业及控制不当。进行电气设备的安装需要多次进行,其主要是分散性和阶段性进行的,所以,对于安装人员而言,必须要结合项目来进行安装作业,安装过程中必须按照指导规范作业,并能够灵活处理各种外部条件引起的问题,确保安装过程中对于各种资源能够最大化地利用,这样才可以更好地满足施工中的作业要求。在实际的电气设备安装过程中,或多或少会存在着一些问题,这对于电气设备的安装会造成极大的影响,尤其是控制不当会造成设备的缺失,设备功能的不足,继而导致无法文明进行施工,对于电气设备的成品也无法完善保护。
对于我司工业注塑系统的安装,其中的主要控制器、外部检测元件、电气控制柜安装,控制电缆的铺设安装以及其他设备安装作业,在安装工艺流程上有较高的要求,如规范系统强弱电线路的绝缘、防干扰处理,提高关键性控制单元的(控制器硬件)安装强度,各传感单元和信号传输单元的接地及屏蔽措施等,只有在符合工艺要求和规范、并能够应对外部复杂条件的安装作业前提下,设备及系统才能更好的发挥其应有的效用。
2.2国产电气元件与进口电气元件的兼容性问题
当前电气自动化程度不断发展,电气行业中越来越多的元器件被开发出来,最终就导致整个行业的元器件质量处于不稳定的状态之中。日益激烈的行业竞争导致人们为了获取最大的经济效益在很大程度上忽视了对元器件质量的重视,加上设备自身也存在着一定的质量问题,最终导致设备在投入使用后期,出现很明显的设备可靠性太低的问题。
3电气自动化控制设备可靠性测试的主要方法
3.1保证试验
保证试验法即烤机法,这种检验法应用在产品出厂以前,企业可以根据生产标准对设备的性能以及产品进行必要的测试,分析是否有故障存在,以保证设备可以长期投入使用。从电气自动化控制设备本身来说,其连接相对复杂,内部元件较多,这使得设备故障呈现出了明显的多样性与随机性特征。在生产的过程中,故障情况会随着时间的改变而出现一定的变化,因此应当在产品进入市场以前进行必要的保证试验,这样才能够及时发现问题并将问题解决。这种实验法的特点在于耗时长,因此更适用于生产规模相对较小的企业,这样才能够将可靠性测试的准确性与有效性最大化。如果企业生产规模较大,则只能够以随机抽样的形式展开保证试验,试验结果有一定的局限性。
3.2试验室测试
试验室测试即在实验中预设相应的条件以及环境,然后模拟生产过程展开相应的测验,这种测验是具有全面性的。模拟化的环境具有较强的真实性,在试验过程中,工作人员需全面记录好相关的数据信息以及试验时间等数据,然后利用专业的软件对数据进行专业的处理与分析,最终获得与设备性能相关的性质指标,这些指标具有客观性与可靠性,共同组成完整的可靠性测试参数体系,继而帮助企业对设备运行情况进行有效的判定。这一参与体系的引入有两大优势,一方面,可以较为柯旭的评估产品的可靠性与性能;另一方面,则可以为下一阶段的测试提供借鉴与参考,使之具备具有实用性的参考模型。利用试验室测试法展开可靠性测试能够提高测试结果的说服力,整个试验环境都极大程度上贴近现实,因此测得的数据具有较强的真实性与科学性,同时也可以随时进行重测,保证数据的完整、可靠。但是也应当注意,无论是测试环境还是测试结果都不可避免的存在一定的误差,为了提高测试准确性,有时需要进行多次试验,因此成本投入会相对较高,该测试方法更适用于生产规模较大的企业。
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[针对本文3.1和3.2测试方法,可举例我公司的产品性质、定位、要求和测试方法(设备产品出厂前的流程):
我公司产品属于工业自动化系统及设备(注塑行业),定位以控制精度高、可靠性高、稳定性强、适用范围广,出厂前需要对控制器硬件、辅助设备等进行全方位的抽查检测,涉及到每个电路元器件、线路、设备外观等,也包括了设备性能检测、软件模拟测试。
我司研发中心配备有测试专用实验室,有类似预设备使用现场的环境,我们通常在实验室模拟现场环境对产品进行新一轮的测试,根据控制器的各项参数精度指标、现场应用的功能要求、风险指标等,做了大量的试验,从中获取设备在各阶段的试验数据,如温度检测数据,对比指标文件和需求文件,不断更新优化,最终形成符合要求的、实用性强的设备系统。
3.3现场测试
现场测试即直接在生产环境中展开测试,对设备运行的指标与参数进行记录与评估。这种测试方法对企业提出了较高的要求,生产环境必须较为整洁有序,企业具有严谨的管理制度,以及较为成熟的生产工艺。设备在运行的过程中应当满足实际生产中的技术要求。测试中电气自动化控制设备的数量越多,测试结果就越加科学、准确。现场测试法又可以分为3种:①脱机测试法,即对专用测试设备展开研究;②停机测试法,即研究设备停运后的状态;③在线测试法,即对运行中的设备进行观察与测试。现场测试的准确性更高,但是相比之下环境的可控性较差。
我司的注塑控制系统及设备在客户公司安装和调试后,我们会根据客户前期给予的控制指标和生产需求,在现场对设备的运行情况进行监控、优化与测试(全自动生产、信息化管理系统),首套系统设备测试时间需要在2周以上,测试过程重点关注现场的环境,如湿度、电磁场、噪音与震动对控制器的干扰,除此之外,现场人员对设备的操作、维护、管理能力的强弱对设备性能可靠性有一定的影响。
4电气自动化控制设备可靠性测试方法的选择
4.1确定实验场地
试验场地是进行可靠性实验当中必须考虑的一个因素,在这里需要结合测试单位所具备的条件,及可靠性测试的具备目标进行。加入被测的电气自动化控制设备的可靠性高于某一特定指标,一般要选择最严酷的实验场所进行测试,如果说知识检测电气自动化控制设备的在正常的工作环境和条件性的之下的稳定运行时间,就需要选择最贴近实际工作环境的场地作为测试场地。如果说只是为了测试其运行过程中的某项数据,则可以在生产质量控制当中,对其进行“烤机”测试。在测试之前,一定要明确测试的目的和内容,只有这样才能选择最适合的测试场地。
4.2实验环境的选择
电气自动化控制设备是多种多样的,不同类型的产品所适合的工况也比较大的差异,在进行可靠性测试的过程中,应该根据其工况选择恶劣实验环境或是非恶劣实验环境进行测试,以区别一般性应力和特殊性应力之下控制设备的差异。当然,在实验当中也可以下两种不同的实验环境中进行,这样得出的测试结果更加准确。
4.3选择实验设备
在电气自动化控制设备的可靠性测试当中,选择实验设备是非常重要的环节,因为市场上的控制设备比较多,不可能对这些设备一一进行可靠性测试,在这种情况下就需要合理的选择测试设备。在选择的标准上,要从两个方面来考虑。第一,在之前的电气自动化系统设计和使用过程中已经用过的控制设备,这些设备是今后电气自动化系统设计中需要使用的设备,因此应该选择将其作为可靠性测试的重要对象。第二,选择市场上销量比较多,具有一定知名度的设备作为测试对象,这些也是采购过程中需要考虑的设备,对其进行测试有助于找到最合适的设备。
4.4实验程序的组织设计
在进行可靠性测试的过程中,实验部门应该选拔优秀的实验技术人员进行,并预先设计实验方案,确定实验的内容和主要程序,并保证实验过程严格按照设计程序进行。在实验当中主要涉及到开始及结束的时间、适当间隔时间、实验数据整理收集、设备可靠性相关指标的记录、组织保障措施、意外情况的应对措施等。实验过程中,技术人员的工作应该有明确的定义,做好组织管理和分工合作工作。
5结语
综上所述,就现阶段的电气自动化设备的可靠性来说,还是有较多不足。提升电气自动化技术的整体水平对于促进经济建设的发展具有重要的意义。电气自动化技术的发展不单单是对其自身的发展,对于其他相关联的产业发展也是有积极意义的。
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[4]周美娇,何强.电气自动化控制设备的可靠性分析[J].黑龙江科技信息,2017(05):57.
论文作者:陈俊彬
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/28
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