机械电气设备的可靠性设计与安全技术

机械电气设备的可靠性设计与安全技术

张博文

青岛茂源停车设备制造有限公司   山东  青岛    266000

摘要：近年来，我国的工程建设越来越多，对机械设备的应用越来越广泛。由于在生产过程中机械设备的适用性和稳定性一直关乎着整个机械设备制造行业的生产效率，因此，该行业对机械设备的各项指标尤为关注和重视。机械设备对于人类的生产生活十分重要，但人们对于机械设备的优劣往往都体现在该设备是否能够满足人类的基本需求，是否具有良好的稳定性以及适用性。本文就机械电气设备的可靠性设计与安全技术进行研究，以供参考。

关键词：机械电气设备；可靠性设计；安全技术

引言

随着电气化水平的上升不断发展，电气设备对我们的生产生活的影响也越来越大。本文通过分析电气设备故障的类型和发生故障的原因，提出了应对措施，为电气设备的正常工作提供了保证。

1程序设计

利用PLC程序的各项功能顺利完成各模块的设计工作，确保能够按照标准要求完成具体内容。对整个控制系统进行规范管理，不仅能始终保持以主轴模块、坐标模块、公用程序模块为主的控制单元具有的应用效果与机械图输出单元和文字标注单元互相配合，而且能确保电气控制装置设计工作具有的合理性和规范性得到最大限度提升。具体程序主要包括以下几个方面：开启控制程序；使用机械手取货；利用程序确保机械手在对应的X轴和Y轴范围内实现自由活动；机械手准确到达取货地点；机械手执行相关取货操作；开始计时；机械手按照具体指令升降、抓取；货物系统复位。设计人员在结合实际需求对机械电气自动化装置的综合性能进行调整时需要注意，在对具体货物的体积和重量进行判断的过程中，应加强对PLC技术各项功能的充分利用，严格按照标准化要求，对工序模块进行设计，确保最终系统复位顺利实现。另外，在机床控制领域中加强对PLC技术的充分整合，以机械自动化设备的基本运行指令模式为依据，不断调整PLC控制运行方式，无论是控制方式的灵活性还是科学性，都能与实际工作需求高度契合，使机械零件相关处理工序与PLC编程标桩高度匹配，进一步提高相关工作的运行效率。

2功能设计

（1）采集数据，利用数据汇总采集模块汇总并且控制数据信息，构建检测和数据库，通过对比分析确定采集的数据的完整性。（2）超限报警。在PLC系统中，非常关键的一项内容就是报警功能，通过和屏幕显示功能相配合能够及时发现异常情况并且释放报警信号，由监控管理人员根据信号指示及时处理相关问题。此外，利用PLC技术还能够实现特殊调节控制和常规调节控制达到控制体系完善优化、降低故障发生概率的效果，实现规范性、安全性地诊断电气系统，提高电气控制系统的处理效果。（3）存储、统计数据并且输出报表功能。（4）融合机械电气控制系统软件开发应用标准进行总线控制器执行功能优化，以X轴为0轴建立基础对话框，然后进行启动等代码的编写，将“d5400_decel_stop（0,0.01）；”控制代码输入即可。

3上位机

在上位机工作站中安装有监控软件和操作系统，通过显示设备来监视整个系统的运行状态，并进行故障诊断排查。PLC接收系统将运行过程数据通过因特网传输至上位机。上位机的系统功能主要包括控制子系统的运行次序、控制系统的运行过程、采集系统产生的数据、记录故障报警事件处理过程及实际操作、实时显示系统运行数据信息、对数据进行整合分析及仿真画图、形成生产过程模型图和变量趋势等。

4设备改进技术优化

由于目前电气设备在运行中仍存在着一些缺陷，因此，我们必须根据电气设备的实际情况，制定相应的方案改进电气设备，使电气设备能够实现自动化操作，提升工作效率。我们可以利用计算机技术开发电气设备管理软件，在计算机系统中设置好电气设备运行的程序，把计算机和电气设备相连接，让电气设备能够全自动化或半自动化操作。例如：在企业实施的电气控制优化，完成粉体物料的自动输送；改进产线设备物料的自动摇匀装置；高混机设备的控制时间优化;锂电池关键工序自动配混料系统的控制优化改进等，降低能耗，提升电气设备的工作效率。建设阶段优化配电运行负荷避免因前期建设期造成的原因导致的故障等。

5设备改进技术优化

我们必须根据电气设备的实际情况，制定相应的方案改进电气设备，使电气设备能够实现自动化操作，提升工作效率。我们可以利用计算机技术开发电气设备管理软件，在计算机系统中设置好电气设备运行的程序，把计算机和电气设备相连接，让电气设备能够全自动化或半自动化操作。例如：在企业实施的电气控制优化，完成粉体物料的自动输送；改进产线设备物料的自动摇匀装置；高混机设备的控制时间优化;锂电池关键工序自动配混料系统的控制优化改进等，降低能耗，提升电气设备的工作效率。建设阶段优化配电运行负荷避免因前期建设期造成的原因导致的故障等。

6闭环控制

通常情况下，泵类设备对运行过程中连接环节的密封性提出严格要求，需要在高度密封的环境下才能发挥各项作用，实现设备功能。传统泵类设备自动化控制技术以分布式闭环控制方法为主，采取独立方式全面构建每一台泵类机械设备的密封环境。然而泵类机械设备在工业企业中的应用比例较大，涉及大量密封硬件，不仅提高了企业的成本投入、降低企业经济收益，而且会使具体控制流程的复杂性提升、提高维修与保养工作的难度。通过对PLC技术储存功能灵活应用，能够使所有泵类设备得到有效连接，将每一台机械设备在运行过程中产生的闭环数据进行集成，并实时发送到储存库中，确保密封数据能够在生产平台中得到实时共享。在此基础上，利用此模式能够使任何一台机械设备在出现不良循环问题以及密封问题时，各项信息会第一时间反馈到PLC系统中，为相关人员制订解决措施提供帮助。在对闭环电气自动化系统进行控制的过程中，PLC技术能够分析闭环运行数据的各项功能。

7机械电气设备可靠性设计及安全技术的最新成果

新时代的工业发展离不开机械设备，也离不开机械电气化控制系统。随着工业的迅猛发展，行业对机械设备性能的可靠性与安全性要求不断提高，这使得机电控制系统的可靠性设计及安全技术也受到更多的重视。机械电气设备安全控制体系的设计要涉及到设备、系统及生产环节等众多内容，需要考虑的控制范围比较广泛。这就要求在实施可靠性设计时，充分考虑到各种要素，严格按设计要求进行可行性研究，在保证设备正常运行的同时保证安全性、可靠性。编者的视野开阔、思路活跃，充分思考并引进了机械电气设备可靠性及安全技术的最新成果，提出要做好消防系统设计、照明系统设计以及电力系统接地等工作。与此同时，编者强调必须做好机电设备的雷电、静电防护工作，这两种相对观察者静止的电荷聚集的结果，都极易造成设备或设施的损坏，甚至引发巨大的火灾或爆炸危害。针对静电安全保护，编者指出，可以通过取代易燃介质、降低蒸气混合物的浓度、加入抗静电添加剂、利用中和电荷等方式来进行控制。

结语

综上所述，我们可以通过加强对设备的巡视，提高工作人员的专业能力，在一定程度上避免大部分故障的发生。在故障发生以后，企业也可以通过完善的检修体系，尽快排查设备出现故障的位置和发生故障的原因，并尽快维修设备，保证企业的正常生产经营。

参考文献

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[2]刘学申.基于PLC的自动装载控制系统研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2021.

[3]廖月琴.基于PLC技术的选煤控制系统设计[J].机械设计与制造工程,2017,46(8):59-62.