電氣自動(dòng)化的可靠性測(cè)試與控制解析

電氣自動(dòng)化的可靠性測(cè)試與控制解析隨著社會(huì)的發(fā)展，電氣及其自動(dòng)化在生活中有越來(lái)越多的應(yīng)用，而電氣及其自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)行離不開(kāi)其可靠性測(cè)試與控制，文章對(duì)自動(dòng)化可靠性測(cè)試包括試驗(yàn)室的測(cè)試，場(chǎng)地的測(cè)試和保證性試驗(yàn)方法，電氣自動(dòng)化的控制包括現(xiàn)場(chǎng)總線控制，集中控制，遠(yuǎn)程控制進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。標(biāo)簽：電氣自動(dòng)化；可靠性測(cè)試；設(shè)備控制1電氣自動(dòng)化的可靠性測(cè)試可靠性測(cè)試是為了保證產(chǎn)電氣自動(dòng)化設(shè)備在規(guī)定的壽命期間內(nèi)，在預(yù)期的使用、運(yùn)輸或儲(chǔ)存等所有環(huán)境下，保持功能可靠性而進(jìn)行的活動(dòng)。是將設(shè)備暴露在自然的或人工的環(huán)境條件下經(jīng)受其作用，以評(píng)價(jià)設(shè)備在實(shí)際使用、運(yùn)輸和儲(chǔ)存的環(huán)境條件下的性能，并分析研究環(huán)境因素的影響程度及其作用機(jī)理。1.1人工環(huán)境（即試驗(yàn)室）中的測(cè)試在試驗(yàn)室內(nèi)，對(duì)工作條件和環(huán)境條件進(jìn)行可控模擬，保證檢測(cè)設(shè)備和遇到的環(huán)境相互協(xié)調(diào)方可進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)累計(jì)的時(shí)間和累計(jì)失效數(shù)等其它數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)來(lái)得到可靠性指標(biāo)。這一試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是易于控制、操作簡(jiǎn)單，且數(shù)據(jù)質(zhì)量較高。但是其受試驗(yàn)條件的限制，試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較低。這一試驗(yàn)需要較多被試產(chǎn)品，為了考慮到試品生產(chǎn)批量和成本，所以這種模擬可靠性的試驗(yàn)方式可在大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品中運(yùn)用。1.2自然環(huán)境（及場(chǎng)地）中的測(cè)試電氣自動(dòng)化在場(chǎng)地中的可靠性測(cè)試主要是記錄各種相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到電氣自動(dòng)化設(shè)備的可靠性性指標(biāo)。這一測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)中用到的試驗(yàn)設(shè)備較少，試驗(yàn)環(huán)境較為真實(shí)，測(cè)試所得數(shù)據(jù)可真實(shí)反映產(chǎn)品在使用情況下的維護(hù)性及可靠性。但是其也有一定的缺點(diǎn)，測(cè)試結(jié)果受外界因素的干擾較大，無(wú)法保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試主要包含在線測(cè)試、停機(jī)測(cè)試和脫機(jī)測(cè)試。其中在線測(cè)試是設(shè)備不停止運(yùn)行；停機(jī)測(cè)試是被測(cè)設(shè)備停止運(yùn)行；而脫機(jī)設(shè)備是將被測(cè)設(shè)備移出，放到專用的測(cè)試裝備上進(jìn)行測(cè)試。從技術(shù)難度上說(shuō)，后兩種更加適合測(cè)試，但是相對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其對(duì)故障的診斷應(yīng)該進(jìn)行在線測(cè)試。對(duì)于究竟采用哪種測(cè)試則要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定。1.3保證試驗(yàn)方法保證試驗(yàn)方法即通常所說(shuō)的“烤機(jī)”，具體指的是在產(chǎn)品出廠前已對(duì)產(chǎn)品展開(kāi)了一系列無(wú)故障的試驗(yàn)流程。電氣自動(dòng)化的烤制設(shè)施有較為繁多的元器件組成，由于其故障的不確定性，故其實(shí)以比較復(fù)雜的形式出現(xiàn)。試驗(yàn)室在產(chǎn)品出廠前的烤機(jī)過(guò)程就是檢測(cè)產(chǎn)品的早期失效情況，對(duì)于不合格的產(chǎn)品要進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，以確保出產(chǎn)的產(chǎn)品與實(shí)際生產(chǎn)情況相符。這類試驗(yàn)的有點(diǎn)是可靠性高，但耗時(shí)較長(zhǎng)，故較為適合于數(shù)量較大的批量生產(chǎn)現(xiàn)象。其適用對(duì)象為電路較為復(fù)雜，但可靠性高的電氣設(shè)備。1.4可靠性測(cè)試方法的選擇對(duì)可靠性測(cè)試方法進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)做好對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品和試驗(yàn)環(huán)境的選擇，同時(shí)應(yīng)注意試驗(yàn)場(chǎng)地的測(cè)試和試驗(yàn)測(cè)試的程序。對(duì)于產(chǎn)品的選擇則需要遵循一定的原則，選擇的產(chǎn)品要有代表性，其包含有造紙機(jī)電控設(shè)備、紡織機(jī)電控設(shè)備、礦井提升機(jī)電控設(shè)備等多方面品種，且在性質(zhì)上說(shuō)，包含有大型、中型、小型設(shè)備，在運(yùn)行形式上其具有運(yùn)行設(shè)備還有間斷運(yùn)行設(shè)備；為了保證測(cè)試的客觀性，試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)該選擇在非惡劣的環(huán)境下，且設(shè)備的運(yùn)行需配合一定的應(yīng)力；為了能夠測(cè)定正常條件寫的可靠性水平，則應(yīng)選用較為典型的試驗(yàn)場(chǎng)地，如果提供了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)資料，則還應(yīng)該確定相同或近似的試驗(yàn)條件的場(chǎng)地；要求具有一個(gè)統(tǒng)一的試驗(yàn)程序，其包括有試驗(yàn)起始時(shí)間、周期間隔、收集數(shù)據(jù)、指標(biāo)記錄等等，均應(yīng)該遵守相關(guān)規(guī)范，才能保證試驗(yàn)的可靠性。2電氣自動(dòng)化的控制對(duì)于電氣自動(dòng)化的控制解析主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線控制、及集中控制和遠(yuǎn)程控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.1現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是由各種現(xiàn)場(chǎng)儀表通過(guò)互連與控制室內(nèi)人機(jī)界面所組成的系統(tǒng)；一個(gè)全分散、全數(shù)字化、全開(kāi)放和可互操作的生產(chǎn)過(guò)程。自動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制可以根據(jù)間隔的情況對(duì)不用的間隔，不同的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性。這種控制方法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用、節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活，同時(shí)還可以減少大量的隔離設(shè)備、端子柜、I/O卡件、模擬量變送器等，而且智能設(shè)備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對(duì)獨(dú)立，裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，使得網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，能夠大大的提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，每一個(gè)裝置故障僅僅會(huì)影響相應(yīng)的元件，不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。由于現(xiàn)場(chǎng)總線控制的以上特點(diǎn)，所以現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向?，F(xiàn)今，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中已普遍運(yùn)用以太網(wǎng)（Ethernet）、現(xiàn)場(chǎng)總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而且在此基礎(chǔ)上已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展，這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。2.2集中監(jiān)控集中控制是指在電氣設(shè)備中建立一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的控制中心，由控制中心對(duì)組織內(nèi)外的各種信息進(jìn)行統(tǒng)一的加工處理，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出問(wèn)題的解決方案。這種形式的特點(diǎn)是所有的信息（包括內(nèi)部、外部）都流入中心，由控制中心集中加工處理，且所有的控制指令也全部由控制中心統(tǒng)一下達(dá)。運(yùn)行維護(hù)方便，控制站的防護(hù)要求不高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易均是這種監(jiān)控方式的優(yōu)點(diǎn)。但是將各種功能放到一個(gè)處理器進(jìn)行導(dǎo)致處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重，使得處理的速度大大降低。由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加隨之而來(lái)的是主機(jī)冗余的下降，電纜數(shù)量增加，成本加大，由于長(zhǎng)距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，隔離刀閘的輔助接點(diǎn)經(jīng)常不到位，造成設(shè)備無(wú)法操作。這種接線的二次接線復(fù)雜，查線不方便，大大增加了維護(hù)量，還存在由于查線或傳動(dòng)過(guò)程中由于接線復(fù)雜而造成誤操作的可能性。故其只適合于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。2.3遠(yuǎn)程監(jiān)控遠(yuǎn)程控制是指管理人員在異地通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)異地?fù)芴?hào)或雙方都接入Internet等手段，聯(lián)通需被控制的計(jì)算機(jī)，將被控計(jì)算機(jī)的桌面環(huán)境顯示到自己的計(jì)算機(jī)上，通過(guò)本地計(jì)算機(jī)對(duì)遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)進(jìn)行配置、軟件安裝程序、修改等工作。遠(yuǎn)程喚醒（WOL），即通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)。遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的有點(diǎn)事節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用、節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活。由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線（如LonWorks總線，CAN總線等）的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對(duì)又比較大，所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應(yīng)于全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。3結(jié)束語(yǔ)電氣自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)行離不開(kāi)可靠性的測(cè)試，使得其可靠性能夠達(dá)到要求，同時(shí)應(yīng)該使用適合的方式進(jìn)行控制，使得其能達(dá)到經(jīng)濟(jì)適用?？傊?，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來(lái)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備選定適合的可靠性測(cè)試方法和控制方式。參考文獻(xiàn)[1]徐平，李全燦電控及自動(dòng)化設(shè)備可靠性工程技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1997.[2]賀家李，沈從炬.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.[3]范輝，陸學(xué)謙.電氣監(jiān)控系統(tǒng)納入DCS的幾點(diǎn)體會(huì)[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2001（3）.[4]周亞峰，淺談電氣