电气自动化控制设备可靠性测试方法探讨

电气自动化控制设备可靠性测试方法探讨

张细先

新余学院机电工程学院，江西新余，338000

摘要：现阶段，在电气设备控制设备当中，其中每一个元件都有可能会影响到自动化功能的实施效果，因此，必须要保证电气设备元件的高质量。目前导致我国电气设备自动化水平提升速度较慢的一个核心原因便在于元件质量不能很好地满足自动化标准。因此，对元件设备可靠性测试具有重要意义。下面本文就电气自动化控制设备可靠性测试方法进行简要探讨。

关键词：电气自动化控制；可靠性；测试方法

1电气可靠性测试研究的意义及必要性

以某企业为例，在本企业的车间生产中，除了电气自动化控制设备之外，还存在大量的化工业工艺设备，这些设备的工艺特殊、复杂，涉及材料与生产原料具有较高热量与高危性。若能够保证电气自动化控制设备的可靠运行，则可以进一步维护生产现场的自动运行，兼顾生产效率与生产水平。但是若电气自动化控制设备的可靠性不足，出现运行异常、自动化控制失灵等问题，则会直接影响化工生产线的各个环节，直接造成生产设备自动作业失误、生产线故障等问题，不仅会影响生产效率，更容易引起现场生产事故，危害现场工作人员、周围人员及环境安全与稳定。由此可见，在某企业生产车间中加强对电气自动化控制设备的可靠性，展开可靠性测试，是维护企业生产稳定、切实保障企业经济效益与社会效益的必要手段。

2当前我国电气设备自动化中存在的问题分析

2.1电气设备元件质量有待提升

目前导致我国电气设备自动化水平提升速度较慢的一个核心原因便在于元件质量不能很好地满足自动化标准。近些年，我国范围内出现了诸多生产元件的企业和工厂，但是这些企业和工厂在发展壮大过程中都遭遇到了一个瓶颈，那就是缺少核心技术的支持。纵观我国当前生产电气设备元件的这些企业和工厂，其日常业务多是在进行机械化、重复性的生产，有很大一部分企业和工厂都缺少质量体系的支撑，元件质量管理也欠缺完善性和系统性。此外，在该市场当中，市场竞争机制的不合理也导致了同类型企业工厂之间的恶性竞争，企业和工厂不得不将更多精力投放到市场竞争上面，很难再拿出足够的资本和精力去发展技术，电气设备元件质量提升速度也比较慢。

2.2电气设备工作环境维护工作不到位

在电气设备自动化水平的影响因素当中，电气设备的工作环境在其中也发挥着不容小觑的影响力。如果电气设备的工作环境比较恶劣或者存在一些问题，那么其便会在不同程度上影响和干扰到电气设备自动化操作的顺畅性，久而久之，电气设备自身的性能也会慢慢随之下降，电气设备当中的一些内部构件也可能会因此受到损坏。

3 电气自动化控制设备可靠性测试方法

3.1 实验室测试方法

实验室测试方法，对电气自动化控制设备的可靠性测试主要是通过模拟的方式来实现。利用实验室测试方法来对电气自动化设备的现场使用条件进行模拟，检测电气自动化控制设备在遇到各种问题和情况时的反应，在实验过程中做好各项数据信息的统计，再分析系之后明确检测设备的可靠性指标。实验室测试方法有利也有弊。其优势体现在，实验室测试方法可获取到比较高质量的数据信息，而且操作也相对简单一些，因为一切都是在实验操作可控范围之内，受外界因素影响比较小，而且其可以通过反复多次的实验来验证电气自动化控制设备的效果。其弊端主要体现在，鉴于实验条件的局限性，需要准备数量较多的试验品，而且实验的成本和费用都是比较高的，此外所选产品的批量和成本因素也有可能影响到实验成果。目前而言，实验室测试方法主要应用于大批量产品生产当中，其应用效果也是比较理想的。

3.2现场测试方法

现场测试方法，即在真实的现场环境当中来测试电气自动化控制设备的质量。一般现场测试会选择和电气自动化控制设备实际运用环境相似度比较高的地方。如此一来，通过现场测试方法获得的数据也会更加真实一些，而且也可以在现场测试方法当中获得实际运行过程当中监测设备的诸多参数，为后续实际应用提供重要参考依据。与实验室测试方法不同，现场测试方法成本相对较低，因为其对测试所使用的测试设备要求并不像实验室测试方法那么高，而且借助环境资源和优势，也可以减少一定的测试费用，缩减测试成本。目前，现场测试方法主要分为三种模式 ：其一，可靠性在线测试，何为在线测试，顾名思义，即测试是在电气自动化控制设备实际运行过程中进行的，并不需要暂停电气自动化控制设备，也不会影响整个生产链条的运行。其二，脱机测试，脱机测试，即把需要检测的元件从电气自动化控制设备当中取下来，由专业的检测设备专门对这些元件进行测试。其三，停机测试，顾名思义，就是要停止电气自动化控制设备运行状态，再对其进行测试。其具体如图 1 所示。

图1 可靠性现场测试法构成图

在这三种测试模式当中，脱机和停机测试的具体操作要简单一些，因为设备都是处于停止状态，并不需要考虑对设备运行所产生的影响，这两种测试更适合应用在一些相对简单的电气自动化控制设备当中。而在线测试主要被应用在一些复杂的自动化控制系统当中，对于这类电气自动化控制设备而言，其必须要在运行状态时才能够判断出准确的位置，因此，必须要选择在线测试的方式。现场测试的可靠性要更强一些，和实验室测试方法相比，其不同点主要体现在：第一，实验室测试方法中所使用到的测试仪器和设备都要更加先进和高端一些，但因为不便于搬运到现场操作和使用，所以现场测试方法只能使用条件一般的测试仪器和测试设备，为了弥补这一缺憾，在现场测试中就还需要采用更好的测试手段和方式。第二，一般情况下，电气设备自动化的线路板会安装在封闭机箱的内部，所以在引进测试信号时会有一定的难度，现在有很多电气自动化控制设备在一开始的设计阶段就为其测试方法留足了空间，通常会提前预留出测试用的插座，但是，因为在实际测试中还需要比较长的信号线，因此，便使得现场测试安装和连接工作难度变大。

3.3 保证实验方法

关于保证实验方法，其和实验室试验方法与现场测试方法都不同，保证实验方法针对是出厂之前的电气自动化控制设备，即按照既定的要求来对电气自动化控制设备进行出厂前的故障试验。通常情况下，由于一种电气自动化控制设备当中包含着非常多的元件，所以故障模式中随机性会非常大，在故障测试当中可以看出故障呈指数分布，换而言之，电气自动化控制设备的功能失效率是处于变动状态的，其会随着时间的变化而不断改变，保证实验方法是对电气自动化设备早期失效情况所进行的测试。基于现实情况考虑，电气自动化控制设备都是大批量加工制造出来的，即使是采用保证实验方法来进行测试，其也不能保证对全部电子自动化控制设备来进行测试，所以只能是随机选取同一批次中的少量样品来进行可靠性测试，从样品测试结果中来判断同一批次电气自动化控制设备的可靠性。

4结束语

综上所述，目前关于电气自动化控制设备可靠性的测试方法主要包括实验室测试、现场测试以及保证实验三种方式，在这三种方式当中，现场测试方式的适用范围要更为广泛一些，其也是这三种方式中实用性最高的一种测试方式，但这并不意味着在选择电气自动化控制设备的可靠性测试时就必须要首选现场测试方式，其还是要根据电气自动化控制设备类型、测试目的等因素来进行综合考量，最终选择出一种更为合适的可靠性测试方法。

参考文献：

[1]郝玉强，杜晓星.浅谈电气自动化控制设备可靠性测试的方法[J].安防科技,2021(02):122-125.

[2]邓媞,陈晓玲,李楠.基于可靠性测试方法的电气自动化控制设备设计[J].中国设备工程,2019(13):113-115.

[3]张晓兰，刘表玉，孙宏.电气自动化控制设备可靠性分析与测试研究[J].电力系统装备,2019,(013):166-167.