電氣自動化控制設(shè)備與可靠性措施探討

1、<p>　　電氣自動化控制設(shè)備與可靠性措施探討</p><p>　　【摘 要】：隨著社會科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動化控制技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，現(xiàn)在電氣工程和電氣自動化已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)中，對社會主義市場的健康發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性，直接關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的正常運行，因此加強(qiáng)對電氣自動化控制設(shè)備可靠性測驗對于維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重大意義，本文對電氣自動化控制設(shè)備可靠

2、性問題進(jìn)行了研究。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】：電氣自動化控制設(shè)備控制功能 </p><p>　　中圖分類號： TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　電氣自動化是指能夠?qū)崿F(xiàn)按照預(yù)先設(shè)計的程序所規(guī)定的操作控制以及功能等，在無人或者人少的狀態(tài)下自動運

3、行。在計算技術(shù)微電子技術(shù)、機(jī)械電子技術(shù)以及智能技術(shù)發(fā)展迅速的今天，我國的各個領(lǐng)域都廣泛出現(xiàn)了電氣自動化控制設(shè)備，電氣自動化控制設(shè)備已經(jīng)在我國得到了廣泛應(yīng)用。電氣自動化控制技術(shù)不僅是衡量我國電子行業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵指標(biāo)，并且已經(jīng)成為推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展必要的經(jīng)濟(jì)手段。但是由于電氣自動化控制設(shè)備運行中受到很多因素的影響，其可靠性已經(jīng)成為很多工作者研究的重點，如何保證電氣自動化控制設(shè)備的可靠性已經(jīng)成為目前需要迫切解決的問題。 </p>

4、<p>　　一、電氣自動化概述及特點 </p><p>　　電氣自動化是指能夠?qū)崿F(xiàn)按照預(yù)先設(shè)計的程序所規(guī)定的操作控制以及功能等，在無人或者人少的狀態(tài)下自動運行。在計算技術(shù)微電子技術(shù)、機(jī)械電子技術(shù)以及智能技術(shù)發(fā)展迅速的今天，我國的各個領(lǐng)域都廣泛出現(xiàn)了電氣自動化控制設(shè)備，電氣自動化控制設(shè)備已經(jīng)在我國得到了廣泛應(yīng)用。電氣自動化控制技術(shù)不僅是衡量我國電子行業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵指標(biāo)，并且已經(jīng)成為推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展必要

5、的手段。電氣自動化有以下特點： </p><p>　　首先，在系統(tǒng)安排方面，用電設(shè)備分別安裝在各配電室和電動機(jī)控制中心，配件數(shù)量多的，所要執(zhí)行的信息處理任務(wù)龐大，而維修工作也相對復(fù)雜。它與熱工系統(tǒng)相比，電氣設(shè)備操作的頻率低，一些系統(tǒng)設(shè)備在維持正常運行時，可以經(jīng)過好幾個月甚至更長的時間再操作一次；電氣設(shè)備所需要的保護(hù)裝置要求高，動作速度快，一個保護(hù)動作通常要在40ms 以內(nèi)完成。電氣設(shè)備的構(gòu)造機(jī)構(gòu)本身具有聯(lián)鎖邏輯較

6、簡單、操作機(jī)構(gòu)復(fù)雜的特點，而控制方式也主要是廠用電系統(tǒng)，其主要設(shè)備監(jiān)控需要接入 DCS 系統(tǒng)，如果兩臺系統(tǒng)一起運行，一臺系統(tǒng)的檢修不得影響另一臺系統(tǒng)的運行，因此，需要考慮兩臺機(jī)組 DCS 電氣控制的模式，保證控制的穩(wěn)定性。根據(jù)電氣設(shè)備的主要特點我們知道，在構(gòu)建 ECS 時，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、與 DCS 的聯(lián)網(wǎng)方式是確保系統(tǒng)高可靠性的關(guān)鍵。除了要保證系統(tǒng)的正常運行，還要確保運行時各種數(shù)據(jù)處理和信息收集的準(zhǔn)確性，同時提出相應(yīng)的應(yīng)急措施，確保電氣系

7、統(tǒng)可以在最好的狀態(tài)下運行。 </p><p>　　二、電氣自動化系統(tǒng)的控制功能 </p><p>　　電氣工程及其自動化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科，由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對比較成熟。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。 </p><p>　　1、電氣自動化系統(tǒng)的取消事故追憶功能 <

8、;/p><p>　　很多變電站的監(jiān)控系統(tǒng)都有事故追憶功能，但這項功能的實用性仍值得思考。事故迫憶功能在事故發(fā)生前采樣周期一般為25，事故后的采樣周期為15，如此粗略的數(shù)據(jù)采樣只能反映事故前后的發(fā)展趨勢，對于自動化系統(tǒng)出現(xiàn)事故的預(yù)防作用不大。所以在自動化系統(tǒng)中建議取消事故追憶功能，換位增加讀取保護(hù)裝置的功能，對于一些電氣自動化系統(tǒng)，也可以單獨設(shè)立故障功能站，這樣不但提高了電氣自動化監(jiān)控系統(tǒng)的冗余度，而且能更充分利用保護(hù)

9、裝置故障錄波功能，實現(xiàn)功能的綜合化。 </p><p>　　2、氣自動化的監(jiān)控與通訊管理功能 </p><p>　　在有些電氣自動化系統(tǒng)中，建議監(jiān)控系統(tǒng)功能與通訊管理功能應(yīng)分別由不同的計算機(jī)完成。由于無人值守，可以簡化監(jiān)控功能，除了必要的站控、調(diào)試接口功能外，沒有必要在監(jiān)控機(jī)上附加多余的功能。由于兩臺計算機(jī)完成的功能較為簡單，在設(shè)計上可以采用較低的軟件、硬件配置，通訊管理機(jī)實際上完全可以用

10、單片機(jī)完成，而監(jiān)控機(jī)也可以采用較低版本的系統(tǒng)軟件以及相對簡單且成熟的應(yīng)用軟件，這樣不但可以減少投資，而且運行經(jīng)驗證明，這樣的組合往往運行更可靠。 </p><p>　　3、電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控與統(tǒng)計管理功能 </p><p>　　電氣自動化系統(tǒng)功能的增強(qiáng)，一方面得益于計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，但同時也取決于計算機(jī)技術(shù)特別是硬件技術(shù)的發(fā)展水平，如果在功能配置上不充分考慮計算機(jī)性能的冗余度，將會影響正常

11、的運行監(jiān)視，其至有可能發(fā)生嚴(yán)重故障時發(fā)生事故，監(jiān)控機(jī)充當(dāng)站保護(hù)、測量、控制、通訊裝置與運行人員之間的接口，它能否正確及時地轉(zhuǎn)換電氣自動化的運行信息和運行人員的命令是整個系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵。 </p><p>　　4、電氣自動化系統(tǒng)的程序出錯告警功能 </p><p>　　目前大多數(shù)的監(jiān)控機(jī)都是基于Windows操作系統(tǒng)，由于開發(fā)平臺的不完普或程序員編制的監(jiān)控系統(tǒng)軟件不成熟。運行中某些應(yīng)用程

12、序就會成為死進(jìn)程，此時，當(dāng)一個或者多個運行程序停止運行，監(jiān)控系統(tǒng)將無法采集相關(guān)裝置的運行數(shù)據(jù)，在事故或者故障時無法發(fā)出正確完整的告警信息，因此對各個應(yīng)用程序，要求應(yīng)能通過定時查詢的方式實現(xiàn)程序之間互檢與自檢，及時發(fā)現(xiàn)程序長時間不能查詢或長時間不能響應(yīng)等異常情況，以此判斷程序運行是否終止和啟動程序出錯告警。在運行過程中，值班員應(yīng)注意檢查程序運行是否正常，特別是多程序同時運行的自動化系統(tǒng)，應(yīng)定時、不定時地檢查各程序是否在線運行。 </

13、p><p>　　三、電氣自動化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀 </p><p>　　1、惡劣工作環(huán)境的影響 </p><p>　　不同的行業(yè)工作環(huán)境不同，電氣自動化設(shè)備就必須面對各種環(huán)境，要克服不利環(huán)境因素對設(shè)備的影響。不利環(huán)境因素主要有環(huán)境因素、電磁干擾因素和機(jī)械作用力因素。環(huán)境因素包括溫度、濕度、氣壓、氣體污染等，會影響到電氣自動化設(shè)備的性能，侵蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)，減慢設(shè)備的靈活性

14、等，甚至可能讓設(shè)備完全遭到損毀而無法運行。電磁干擾因素是不可見的，電氣自動化設(shè)備運行時會充斥各種電磁波，電磁波會提高輸出噪聲，使得設(shè)備工作穩(wěn)定性降低，影響到工作安全。機(jī)械作用力因素是指電氣自動化設(shè)備在不同系統(tǒng)中可能會受到的機(jī)械力作用。比如機(jī)器的沖擊、震蕩等，這些機(jī)械作用會嚴(yán)重破壞電氣自動化設(shè)備的元器件，甚至致使設(shè)備嚴(yán)重變形，使設(shè)備完全失去工作能力。 </p><p>　　2、操作維護(hù)欠妥當(dāng)?shù)挠绊?</p&g

15、t;<p>　　操作人員對電氣自動化設(shè)備的影響也占據(jù)很大的分量。電氣自動化設(shè)備的設(shè)計是較為復(fù)雜的，對其從接觸、熟悉、掌握到熟練操作需要一定的時間過程，正是因為操作起來難度較大，新到崗的操作人員在不熟練的狀態(tài)下，常常會因為操作不正確而影響設(shè)備的運行能力甚至損壞設(shè)備。同時，對電氣自動化設(shè)備進(jìn)行科學(xué)及時有效的檢測、維護(hù)和保養(yǎng)，對于設(shè)備的使用壽命也特別重要，只有這樣才能對電氣自動化設(shè)備的可靠性做到最大限度的保證。 </p&g

16、t;<p>　　3、 設(shè)備元器件的良莠不齊導(dǎo)致可靠性隱患 </p><p>　　電氣自動化設(shè)備元器件的生產(chǎn)廠家繁多，并且良莠不齊。元器件質(zhì)量有區(qū)別是電氣自動化設(shè)備可靠性指標(biāo)偏低的一個重大原因，這都是由于元器件廠家之間惡性競爭，不顧及產(chǎn)品質(zhì)量所導(dǎo)致的。在市場經(jīng)濟(jì)的體制下，元器件廠家之間的惡性競爭讓生產(chǎn)廠家只注重價格優(yōu)勢，對元器件的質(zhì)量不做考慮，這就導(dǎo)致電氣自動化設(shè)備可靠性偏低，影響到正常運行。一般來講

17、，設(shè)備元器件的生產(chǎn)廠家規(guī)模都比較小，缺乏完善的質(zhì)量監(jiān)管體系，生產(chǎn)出來的元器件質(zhì)量上很難一概而論。因為現(xiàn)在元器件的生產(chǎn)廠家眾多，行業(yè)競爭導(dǎo)致產(chǎn)品價格低廉，這就迫使電氣自動化設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)不顧質(zhì)量進(jìn)行采購，所以使得電氣自動化設(shè)備的可靠性降低，并且降低了設(shè)備的整體使用壽命。 </p><p>　　四、電氣自動化控制設(shè)備的可靠性對策 </p><p>　　要提高電氣自動化控制設(shè)備的可靠性，必須根據(jù)控

18、制設(shè)備的特點，采用相應(yīng)的可靠性設(shè)計方法，從元器件的正確選擇與使用、散熱防護(hù)、氣候防護(hù)等入手，使系統(tǒng)可靠性指標(biāo)大大提高。 </p><p>　　1、在控制設(shè)備設(shè)計階段，研究產(chǎn)品與零部件技術(shù)條件，分析產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)，研討和保證產(chǎn)品性能和使用條件，正確制定設(shè)計方案；其次，根據(jù)產(chǎn)量設(shè)定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和產(chǎn)品類型。因為產(chǎn)量的大小決定著生產(chǎn)批量的規(guī)模，生產(chǎn)批量不同，其生產(chǎn)方式類型也不同，因而其生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性也不同；同時，運用價值工程觀

19、念，在保證產(chǎn)品性能的條件下，按最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法設(shè)計零部件；在滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的條件下，選用最經(jīng)濟(jì)合理的原材料和元器件，以求降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本；全面構(gòu)思，周密設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品具有良好的操作維修性能和使用性能，以降低設(shè)備的維修費用和使用費用。 </p><p>　　從生產(chǎn)角度來說，設(shè)備中的零部件、元器件，其品種和規(guī)格應(yīng)盡可能少，盡量使用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的通用零部件或產(chǎn)品。立足于使用國產(chǎn)材料和來源多、價格低的材料；

20、設(shè)備（含零部件）的加工精度要與技術(shù)條件要求相適應(yīng)，不允許無根據(jù)地追求高精度。在滿足產(chǎn)品性能指標(biāo)的前提下，其精度等級應(yīng)盡可能低，裝配也應(yīng)簡易化，盡量不搞選配和修配，力求減少裝配工人的體力消耗，便于自動流水生產(chǎn)。 </p><p>　　3、電子設(shè)備的氣候防護(hù)。潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對電子設(shè)備影響很大，其中潮濕的影響是最主要的。特別是在低溫高濕條件下，空氣濕度達(dá)到飽和時會使機(jī)內(nèi)元器件、印制電路板上產(chǎn)色和凝露

21、現(xiàn)象，使電性能下降，故障上升。當(dāng)電子設(shè)備受到潮濕空氣的侵蝕，會在元器件或材料表面凝聚一層水膜，并滲透到材料內(nèi)部，從而造成絕緣材料表面電導(dǎo)率增加，體積電阻率降低，介質(zhì)損耗增加，零部件電氣短路、漏電或擊穿等。潮氣還能引起覆蓋層起泡甚至脫落，使其失去保護(hù)作用。通常采用浸漬、灌封、密封等措施。 </p><p>　　4、電子元器件的選用準(zhǔn)則。根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件選用合適的元器件，元器件的技術(shù)條件、技術(shù)性能、

22、質(zhì)量等級等均應(yīng)滿足設(shè)備工作和環(huán)境的要求，并留有足夠的余量；優(yōu)先選用經(jīng)實踐證明質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高、有發(fā)展前途的標(biāo)準(zhǔn)元器件，不選用淘汰和禁用的元器件；應(yīng)最大限度地壓縮元器件的品種規(guī)格，減少生產(chǎn)廠家，提高它們的復(fù)用率；除特殊情況外，所有電子元器件應(yīng)按不同的要求經(jīng)過必要的可靠性篩選后，才能用到產(chǎn)品中；優(yōu)先選用有良好的技術(shù)服務(wù)、供貨及時、價格合理的生產(chǎn)廠家的元器件。對關(guān)鍵元器件要進(jìn)行用戶對生產(chǎn)方的質(zhì)量認(rèn)定；仔細(xì)分析比較同類元器件在品種、規(guī)格、型號

23、和制造廠商之間的差異，擇優(yōu)選擇。要注意統(tǒng)計在使用過程中元器件所表現(xiàn)出來的性能與可靠性方面的數(shù)據(jù)，作為以后選用的依據(jù)。 </p><p>　　5、控制設(shè)備的散熱防護(hù)。溫度是影響電子設(shè)備可靠性最廣泛的一個因素。電子設(shè)備工作時，其功率損失一般都以熱能形式散發(fā)出來，尤其是一些耗散功率較大的元器件，如電子管、變壓管、大功率晶體管、大功率電阻等。另外，當(dāng)環(huán)境溫度較高時，設(shè)備工作時產(chǎn)生的熱能難以散發(fā)出去，將使設(shè)備溫度升高。例如

24、，半導(dǎo)體器件對溫度反應(yīng)很敏感，過高的溫度會使器件的工作點發(fā)生漂移、增益不穩(wěn)定、噪聲增大和信號失真，嚴(yán)重時會引起熱擊穿。因此，通常半導(dǎo)體器件的溫度不能過高，如鍺管不超過70～100℃；硅管不超過150～200℃。 </p><p>　　五、電氣自動化控制設(shè)備可靠性研究意義 </p><p>　　首先，電氣自動化控制設(shè)備可靠性是衡量設(shè)備質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。電氣設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量指的是能夠使產(chǎn)品實現(xiàn)其

25、價值以及滿足規(guī)定要求的特征和特質(zhì)，主要包括：可靠性、性能經(jīng)濟(jì)性、和安全性，而可靠性指標(biāo)在產(chǎn)品質(zhì)量中占有主導(dǎo)地位。只有保證了產(chǎn)品的可靠性，才能保證設(shè)備發(fā)生故障的次數(shù)最少，相應(yīng)的維修費用也會減少，安全性也會有所提高。因此，研究如何控制電氣自動化控制設(shè)備可靠性具有極其重要的意義。 </p><p>　　電氣自動化控制設(shè)備可靠性可以增加市場份額。用戶對產(chǎn)品的要求已經(jīng)隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展變得更嚴(yán)格，產(chǎn)品不僅要性能好，而且

26、還要保證產(chǎn)品的可靠性水平高。產(chǎn)品只有具備很高的可靠性，才能在日益激烈的競爭中取得優(yōu)勢電氣自動化控制設(shè)備行業(yè)也不例外。電氣自動化控制設(shè)備自動化程度越來越高，同時增加了其復(fù)雜度，只有擁有較高的可靠性技術(shù)，才能使企業(yè)在競爭中獲取更多的市場份額。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　電氣自動化控制設(shè)備在我國的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)變得越發(fā)廣泛，保證電氣自

27、動化控制設(shè)備可靠性也已經(jīng)成為一個復(fù)雜的且涉及廣泛知識領(lǐng)域的系統(tǒng)工程。如何為人們的生產(chǎn)生活提供技術(shù)支撐和安全保障，采取措施，加強(qiáng)控制來進(jìn)一步推動加強(qiáng)電氣自動化控制設(shè)備的可靠性和安全性，已成為受到廣泛關(guān)注的熱點。只有在設(shè)計階段就充分重視電氣自動化控制設(shè)備可靠性，采取各種有效控制措施來保證電氣自動化控制設(shè)備的可靠性，在使用階段加強(qiáng)控制，才會取得較高的電氣自動化控制設(shè)備可靠性指標(biāo)，在市場競爭中保持優(yōu)勢。。 </p><p&g

28、t;<b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]陳顯吉.試論電氣自動化控制設(shè)備可靠性的測試[J].東方企業(yè)文化.2012-04-17. </p><p>　　[2]楊護(hù)軍.探討如何加強(qiáng)電氣自動化控制設(shè)備可靠性[J].科技傳播.2012-03-23. </p><p>　　[3]謝天輝.對電氣自動化控制設(shè)備可靠性探究[J].科技與