【摘要】近些年来,伴随科技的不断前进以及电气自动化技术的日益成熟,其在各行各业中的应用也越来越多。电气工程自动化控制技术无论是在简单的开关仪器还是在高精尖的科技产品中均有着广泛的应用。另外,我国电力系统的安全平稳运行与自动化控制技术的广泛使用息息相关。安全、稳定的控制设备的运行对于全国电力系统的健康发展有着不可替代的作用。因此,严格检测自动化控制设备的可靠性对于全国电力系统的平稳运行有着重要的影响。
【关键词】电气自动化;控制设备;电力系统;可靠性
1电气自动化控制设备的可靠性
对于可靠性,目前国际上有着较为统一的定义,在限定的时间以及限定的环境下,完成任务即为可靠性。在任何一个系统、任何一个设备、任何一个单元中可靠性的基本定义均能适用。因此对于电气自动化控制设备的可靠性我们可以理解为:在实现我国电力系统平稳发展的基础上,在监控、安全运作电气自动化控制系统的要求下,每种设备均能完美的实现其在电力系统中的效果。但是,各种机械系统故障在设备的运行过程中有着偶发性和随机性的特点,因此,通过数学概率的方式描述其运行可靠性水平的高低。当前,有效保持电气自动化控制设备运行效率,有效控制其故障发生率成为了当前亟需解决的问题。
2电气自动化控制设备可靠性测试的方式
2.1实验室测试
所谓实验室测试指通过实验室对可靠性进行相关测试,此种方法是在早限定的条件环境下,通过某些模拟条件对设备使用的全过程中进行模拟,确保实验室内的设备在测试时与真正使用现场的应力完全相同,而后收集、分析累计的时间以及时效次数等数据,从而通过数学公式算出设备的可靠性水平。此种模拟试验的可靠性能较高,但是该试验的影响因素较多。
2.2保证试验
所谓保证试验指的是在出厂之前,对电气自动化控制设备采取的无故障测试。保证试验的测试目的是保障设备可靠性的试验,保证试验的测试时间非常长,对于批量生产的设备来说很难一一进行测试,只能通过抽查的方式进行检测。结合保证试验的特点,保证试验适合检测那些生产数量较少,但对可靠性能要求较高的自动化设备。
2.3现场测试
所谓现场测试指的是电气自动化控制设备在设备日常工作现场进行相关可靠性测试,而后根据相关测试过程统计分析所测试的可靠性数据,最后根据公式算出最终电气自动化控制设备的基本指标。通常,电气自动化控制设备的现场测试有三种:第一种是在线测试,电气自动化控制设备在工作中进行测试;第二种测试停机测试,即电气自动化控制设备停止运行进行测试;第三种脱机测试,该测试方法是将需要测试的部件或设备现场从控制设备上拆除,并放到指定测试设备中进行测试的方式。虽然现场测试所处的环境是真实的工作环境,而且需要的测试设备也比较简单,而且得到的测试数据的可靠性非常高,但是外界的各种影响因素在现场测试中无法有效控制。现场测试的三种不同形式有着不同的特点和优势,电气自动化控制设备在电力系统可靠性测试时,应结合设备的不同条件选择最为合适的方式进行,此外,在现场测试时,要严格规范相关问题。
3电气自动化控制设备可靠性测试的注意问题
测试方式的选择对于最终的测试结果有着重要的作用,因此,准备测试之前,应结合测试现场环境以及根据设备具体情况选择最为合适的测试方法,在测试时应注意以下问题。
3.1试验的环境
对于整个测试来说,不同的测试环境最终会导致不同的测试结果,而且不同设备之间的误差影响也不尽相同。所以,想要实现设备运行的应力条件,则必须要选择科学的测试环境。工作人员必须要在测试之前,根据设备的具体情况选择科学的测试环境,以便在正常的应力环境下,电气自动化控制设备能够正常工作,提高整个测试实验的可靠性。
3.2组织工作
组织工作在电气自动化控制设备可靠性测试中起到至关重要的作用。其测试的准确性的关键因素在于组织工作,而且,在试验中,组织工作也是最为关键的组成部分。因此,严密高效的组织机构对于系统的准确性测试有着重要的保障作用。整个设备测试过程中,需要借助组织工作对全局进行全面掌控,合理安排人员,全面监督各个环节。首先,某些比较分散的试验场需要组织工作进行针对性的组合和管理,对于相关实验数据做好统计和分析;其次,根据相关试验的误差,组织工作要进行重新筛选工作人员,并对其做好相应的管理工作;此外,组织机构还担负着对全过程进行有效监督的重任,要科学、公正、客观的评定最后测试结果,确保测试结果的准确性和权威性。
4结语
在我国电力系统中,电气自动化控制系统的应用深度不断加深,对我国电力系统的影响也日益加深,因此,如何确保电气自动化控制设备的稳定性与可靠性成为了一项必须引起重视的问题。全面测试电气自动化控制设备的系统是其安全稳定运行的重要因素,通过全面检测将存在的影响因素一一消除。其中选择科学合理的测试方式与电气自动化控制设备可靠性的科学与否有着直接的影响,所以对于每一个测试环节都要提高重视。
参考文献:
[1]于士国.电气自动化控制设备可靠性测试的方法分析[J].硅谷,2011(11).
[2]张宏喜.如何对电气自动化控制设备进行可靠性测试[J].价值工程,2011(06).
[3]张志民.对电气自动化控制设备可靠性的认识[J].广东科技,2011(04).
第二篇:电气自动化控制设备可靠性探索论文
摘要::电气自动化设备的应用有效提升了工业生产效率,而各种设备故障及安全问题的出现也迫使人们更加关注设备的可靠性检测。文章分析了电气自动化设备可靠性测定的三种方法,并重点研究了智能化发展趋势下的电气自动化设备检测系统,提出了保障电气自动化设备可靠性的几点建议。
关键词::电气自动化;可靠性;测定方法
引言
电气自动化设备是由各种电气化元件、传感器及电机等组成的,具有自动化控制功能的设备。随着社会经济结构的转变,工业生产与生活方式的自动化趋势越来越明显,电气自动化设备在生产及生活中的应用也更加广泛。与此同时,电气自动化设备也不断向模块化、系统化及智能化方向发展,其工作环境变得更加复杂多样,提升电气自动化设备可靠性成为保障系统稳定运行的重要环节。本文探讨了设备投入使用前的故障保证试验检测、使用过程中的现场试验检测,以及实验室模拟检测三种检测方法,并重点研究了智能化发展趋势下的电气自动化设备检测系统,针对电气自动化设备运行影响因素,提出了有利于提升电气自动化设备可靠性的策略。
1电气自动化设备可靠性测定方法
1.1实验室可靠性测定方法
实验室可靠性测定方法就是在实验室中,通过对电气自动化设备的运行环境进行模拟,对其施工条件及运行情况等进行测试实验,检验电气自动化设备的可靠性。检验过程中,被测试设备应承受与现场应用中同样的应力,并将累计失效数与时间等数据进行统计分析,最终得出设备可靠性指标。
1.2保证可靠性测定方法
保证试验是设备在生产完成后,未正式投入使用之前所进行的一种无故障性质的测试,主要研究电气设备结构主体中不同的元器件,该方法也称作“烤机”。在检测过程中,通过发现电气自动化设备元器件问题,查看其指数分布时服从情况,分析其失效率与时间变化之间的规律。保证可靠性测定方法在对设备进行检验时,用时较长,若是批量生产的设备只能对样品进行检测,更多的是应用于设备数量较少、电路复杂、可靠性要求较高的自动化设备测定中。
1.3现场可靠性测定方法
现场可靠性测定方法是在使用现场对电气自动化控制设备可靠性进行测定的方法,通过记录、整理与分析测试过程中的各项可靠性数据,并在相关运算的基础上获得设备可靠运行的基本指标。该方法的优势是在真实的操作环境中对设备进行现场检测,能够更加直观的体现电气自动化设备性能情况。
2电气自动化设备检测系统设计
电气自动化设备在自动化控制中起到重要作用,主要由各种电气化元件、传感器及电机等组成。该系统采用PC104总线技术,将MicrosoftVisualC++软件开发平台、数据库技术等进行结合,实现了对电气自动化设备可靠性的快速检测。本系统主要包括3个部分,即主控计算机、通用性模块、自研调理模块。图1为系统检测实现原理图。本系统可通过传感器实时采集设备运行过程中的一些重要参数,并反馈到主控计算机,主控计算机在对这些参数与预设参数进行对比的情况下,得到设备可靠性检测结果。
2.1系统硬件设计
(1)主控计算机主控计算机选择应用PC104/SD-840主板,其特点是功能强大、稳定性好、体积小,且能够实现复杂环境下的设备检测要求。PC104/SD-840主板支持4个串口、1个并口、4个USB口、1个小硬盘接口,拥有LCD/CRT/LVDS显示接口,并提供扩充用的标准PC/104接口,可支持1个10/100M自适应网络接口,2个硬盘驱动器。因为受到CF卡容量限制,本文操作系统选择Windows2000,并安装MicrosoftVisualC++以便于软件调试。(2)通用性模块通用性模块主要由DA板与AD板组成。其中,DA板选择具有8路DA通道的SD-1824,电压范围选择-5~+5V。由于AD板的开关量有限,所以DA板的8路输入与输出开关量也在电路中应用。AD板选择应用的是PC104总线数据采集板SD161P,其主要作用是通过采集电源电压等信号,为主控计算机的处理提供依据。SD161P具有1路D/A通道、16路A/D转换通道、24路可编程开关量输入输出,A/D转换通道输入信号选择-5~+5V。(3)自研调理模块在对设备进行检测的过程中,主控计算机与测试设备之间需要有连续性信号进行交互,为节约使用AD通道,本文应用了多路模拟选通开关CD4051芯片。因为在各种信号交互过程中,有些信号可在不变换的情况下直接通过数据采集板传输到主控计算机,而有些信号由于超过了-5~+5V的AD板输入电压允许范围,所以需要对信号进行调理,以保护AD通道完整性,为此,本文选择通过电位器将供电电源信号分别分压后给CD4051芯片,然后送AD转换通道。
2.2系统软件设计
本文所设计的电气自动化检测系统的运行环境为Win-dows200操作系统,开发环境为MicrosoftVisualC++6.0,编程语言采用面向对象的C++。系统主程序流程如图2所示。如图2所示,首先开机进行系统自检,启动程序后进行界面初始化,然后选择测试模式,测试模式包括自动测试和交互测试两部分,前者可以在不受人工干预的情况下自动实现测试,后者是需要相关操作人员根据系统提供的交互界面按步骤完成测试,选择好测试模式后便可选择需要测试的项目,最后保存检测结果到数据库,退出程序。
3提升电气自动化设备可靠性的策略
从当前电器自动化设备可靠性检测结果来看,影响电气自动化设备可靠性的因素主要包括外部环境因素、设备自身因素及人为因素等,对此,本文从这三方面提出了提升电气自动化设备可靠性的几点意见,以确保设备的可靠运行。
3.1提供合适的环境
合适的运行环境是提升电气自动化设备运行可靠性的一个重要条件,如有些设备在运行中对自然环境,甚至周围空气条件等都要进行严格控制,以此来削弱环境因素对设备运行可靠性的干扰,保障运行环境的有效性。如表1为本文总结的一些常用设备内部元件运行温度要求。如表1所示,当某个元器件实际运行温度超出允许温度时,很可能会造成元器件的热击穿,这时要对该元器件进行散热防护,对于功率比较大的元器件要安装散热器,并在接触面适当的涂抹导热膏,确保设备散热良好。除此之外,大气污染、湿度、气压等不利的条件下电气自动化设备的可靠性测试指标也会有所下降,出现性能下降、运转不灵活等问题,严重情况下甚至妨碍其正常工作。
3.2合理设计与选择元器件
目前,电气自动化设备可靠性测试中普遍存在元器件质量差的问题。这主要是由于市场上不同元器件生产厂家的产品质量参差不齐造成的,尤其是近些年来电气自动化设备元器件日趋复杂化。因此,一是要在电气自动化设备设计过程中要充分研究出元器件产品的技术要求、使用性能条件等,推算出产品设计所需的质量参数,通过这一系列的研讨最后制定出合理的设计方案,确保元器件质量,二是使用过程中合理选用元器件,保障电气自动化设备的可靠运行。
3.3恰当使用与定期维护
使用方式的不恰当与维护不到位等也是造成电气自动化设备可靠性测试指标过低的重要原因。如操作人员若忽视电磁波干扰,并继续进行原有的操作,很可能会影响测试准确性,甚至导致设备疲劳或损害。而使用过程中电气自动化设备由于受到的振动、冲撞、离心加速等作用,其元器件也易损坏或失效。因此,应在恰当使用的基础上,定期对设备进行养护和维修,避免故障的扩大,提高电气自动化设备运行可靠性。
4结论
总之,电气自动化设备可靠性对于电气自动化的发展与应用具有重要意义,对电气自动化设备可靠性进行检测是衡量其质量的一项重要指标。所以,我们应在熟练掌握电气自动化设备各种检测方法的基础上,沿着电气自动化设备的智能化发展方向,通过电气自动化设备检测系统的设计与改造升级,更加全面的检测电气自动化设备在设计与应用环节中存在的问题,保障电气自动化设备的可靠运行。