提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性策略論文
1提高控制設(shè)備可靠性的重要作用
1.1可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量的保證
產(chǎn)品質(zhì)量是指產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)自身價(jià)值、滿足明示要求的特征和品質(zhì)。產(chǎn)品質(zhì)量主要包括經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性及性能等特征。在產(chǎn)品質(zhì)量的所有特征中，可靠性是具有主導(dǎo)意義的特征。只有提高了產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性，才能確保產(chǎn)品盡可能少地發(fā)生故障，才能使產(chǎn)品更穩(wěn)定，由此可知，隨之而產(chǎn)生的維修費(fèi)用就會(huì)降低，如此一來(lái)產(chǎn)品的安全性也會(huì)更高。因此，可靠性是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要特征，是生產(chǎn)者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的最高追求。
1.2可靠性是增加市場(chǎng)份額的保證
近年來(lái)，世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)都在快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程也在日益加快。在這種形勢(shì)下，人們對(duì)產(chǎn)品的性能和功能要求越來(lái)越高，對(duì)產(chǎn)品的可靠性有更加嚴(yán)格的要求。研究表明，產(chǎn)品的可靠性越產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力就超強(qiáng)，其在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中就會(huì)有更高的獲勝率。隨著科技水平的不斷提高，電氣設(shè)備的自動(dòng)化程度及復(fù)雜程度也日益提高，產(chǎn)品設(shè)備的可靠性能夠使企業(yè)在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲取更多的市場(chǎng)份額。
2電氣控制設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀
2.1電氣控制設(shè)備可靠性降低的原因
電氣設(shè)備所處的工作環(huán)境各不相同，外界氣候條件、電磁干擾以及機(jī)械作用力等因素都會(huì)對(duì)電氣控制設(shè)備的可靠性產(chǎn)生不良影響。
�。�1）機(jī)械作用力的.影響。電氣設(shè)備處在不同的運(yùn)載工具中運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，它會(huì)不同程度地受到來(lái)自外界的機(jī)械作用，如沖擊力、離心加速度以及震動(dòng)等，這都會(huì)或多或少地?fù)p壞電氣控制設(shè)備的元器件，從而改變?cè)骷䥇?shù)，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致元器件失效、結(jié)構(gòu)件發(fā)生較大變形或斷裂及金屬部件因?yàn)槠诙茡p等。
�。�2）電磁干擾的影響。控制設(shè)備在工作時(shí)會(huì)受到來(lái)自其他設(shè)備產(chǎn)生的電磁波影響，對(duì)其內(nèi)外部都會(huì)產(chǎn)生不同程度的干擾。受電磁干擾影響，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的噪音變大、運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡，從而影響其安全性。
（3）氣候條件的影響。氣壓、濕度、溫度、大氣污染、鹽霧等都屬于氣候條件因素，受氣候條件影響電氣控制設(shè)備會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞、性能下降、溫度過(guò)高、運(yùn)轉(zhuǎn)不靈等現(xiàn)象，更嚴(yán)重者會(huì)影響正常的工作。此外，設(shè)備使用者也會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生不利影響，比如，操作者沒(méi)有理解控制設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)原理，對(duì)控制設(shè)備不能嫻熟操作，不熟悉設(shè)備保養(yǎng)及維護(hù)流程，不能及時(shí)對(duì)機(jī)器進(jìn)行及時(shí)維護(hù)和保養(yǎng)，從而降低了控制設(shè)備的可靠性。
2.2質(zhì)量較差的元器件對(duì)控制設(shè)備的可靠性產(chǎn)生影響
目前有許多生產(chǎn)元器件的廠家，各個(gè)廠家對(duì)產(chǎn)品的定位不同，執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求也有所不同，致使元器件產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。使用控制設(shè)備的企業(yè)規(guī)模各不相同，有些企業(yè)的規(guī)模較小，其相應(yīng)的質(zhì)量管理體系也不太完善，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求不嚴(yán)格，會(huì)疏于對(duì)元器件的質(zhì)量檢驗(yàn)，因此會(huì)出現(xiàn)漏洞；如果元器件的生產(chǎn)商家發(fā)生惡性競(jìng)爭(zhēng)，那么就會(huì)出現(xiàn)以質(zhì)量為代價(jià)來(lái)較低產(chǎn)品價(jià)格的現(xiàn)象，導(dǎo)致企業(yè)就會(huì)忽略元器件的質(zhì)量而選擇價(jià)格較低者。這樣會(huì)很大程度地降低控制設(shè)備的可靠性，從而縮短產(chǎn)品的使用期限。
3提高控制設(shè)備可靠性的策略
提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的方法有很多，關(guān)鍵在于要基于控制設(shè)備自身的特點(diǎn)進(jìn)行改善，實(shí)施科學(xué)的可靠性改善措施，從影響因素開(kāi)始，選擇和使用正確的元器件、做好散熱及氣候防護(hù)，從而提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性。
�。�1）控制設(shè)備的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)控制設(shè)備時(shí)，要認(rèn)真研究、分析產(chǎn)品及零部件的技術(shù)條件、使用條件和各項(xiàng)參數(shù)，精確制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和正常使用；要結(jié)合產(chǎn)品需求量確定產(chǎn)品類型及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)規(guī)模是由產(chǎn)品產(chǎn)量決定的，同時(shí)生產(chǎn)規(guī)模也會(huì)影響生產(chǎn)方式，從而對(duì)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益造成影響；同時(shí)，運(yùn)用價(jià)值工程理論，前體條件是確保產(chǎn)品性能，利用最具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生產(chǎn)方式對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。前體條件是滿足產(chǎn)品技術(shù)要求，利用經(jīng)濟(jì)性最好的元器件和原材料，來(lái)是生產(chǎn)成本得到降低。考慮全面，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行周密的設(shè)計(jì)，賦予產(chǎn)品良好的使用性能和操作維修性能，從而有效降低使用費(fèi)用和維修費(fèi)用。
�。�2）生產(chǎn)角度考慮。應(yīng)該盡可能減少設(shè)備中所用到的元器件和零部件的規(guī)格和種類，盡可能購(gòu)買(mǎi)專業(yè)廠家制造的通用產(chǎn)品或零部件。立足應(yīng)用價(jià)格低、來(lái)源多和國(guó)產(chǎn)材料，設(shè)備的精度應(yīng)該和技術(shù)要求相符，不應(yīng)該毫無(wú)依據(jù)地追求高精度。以滿足產(chǎn)品的性能為前提，盡可能降低精度等級(jí)，并且應(yīng)該使裝配簡(jiǎn)化，省去修配和選配，降低裝配工人體力的耗損，方便自動(dòng)化生產(chǎn)。
�。�3）選擇電子元器件。為了使元器件的質(zhì)量、技術(shù)性能和技術(shù)條件等水平能夠滿足設(shè)備的環(huán)境和工作要求，應(yīng)該依據(jù)電路性能的工作環(huán)境和要求選取恰當(dāng)?shù)脑骷�；盡量減少元器件品種，減少生產(chǎn)廠家，提高產(chǎn)品的復(fù)用率；特殊情況除外，全部電子元器件都應(yīng)該接受嚴(yán)格的可靠性篩選，然后再在產(chǎn)品中應(yīng)用；有效考慮價(jià)格合理、供貨及時(shí)、技術(shù)服務(wù)良好的生產(chǎn)廠家提供的元器件。選擇關(guān)鍵元器件時(shí)要對(duì)生產(chǎn)廠家進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)證，對(duì)相同類型元器件的規(guī)格、品種、型號(hào)及生產(chǎn)廠商間的差異進(jìn)行比較，選擇更優(yōu)者。對(duì)元器件在應(yīng)用過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的可靠性及性能數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以備后續(xù)選擇時(shí)參考。
�。�4）控制設(shè)備散熱防護(hù)措施。溫度對(duì)電子設(shè)備的可靠性影響非常廣泛，電子設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，功率會(huì)以熱的形式散發(fā)出去，對(duì)于那些功率耗損較大的元器件尤為如此，比如，大功率晶體管、電子管、電阻及變壓管等。此外，當(dāng)電氣控制設(shè)備所處的工作環(huán)境溫度較高時(shí)，設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的熱量就不容易散發(fā)，致使設(shè)備的溫度升高。比如，半導(dǎo)體器件對(duì)溫度的變化非常敏感，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致器件工作點(diǎn)增益不穩(wěn)定、信號(hào)失真、發(fā)生漂移以及噪音增大，更有甚者會(huì)導(dǎo)致熱擊穿。所以半導(dǎo)體器件自身的溫度不能太高，如硅管溫度范圍是150～200℃，鍺管溫度范圍是70～100℃。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮半導(dǎo)體的散熱問(wèn)題。功率低于100mW的晶體管不需要安裝散熱器，功率較大的半導(dǎo)體分立器件需要安裝在散熱器上，應(yīng)該盡可能減小散熱器和半導(dǎo)體分立器件外殼間的接觸熱阻，盡可能地增加兩者接觸面積，并且要保證接觸面光潔，如有需要可以加熱絕緣硅橡膠片或?qū)?dǎo)熱膏涂膜在接觸面上，或者為保證緊密接觸施加緊固措施，散熱器的表面需要進(jìn)行處理，保證有適當(dāng)?shù)拇植诙炔⑶覟楹谏�，達(dá)到增強(qiáng)輻射換熱的功能，此外在安裝時(shí)，需要注意將熱敏感強(qiáng)的半導(dǎo)體分立器件與功率較大的元器件分開(kāi)。
�。�5）電子設(shè)備的氣候防護(hù)措施。氣壓、霉菌、污染氣體、鹽霧和潮濕等都會(huì)對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生很大的影響，其中影響最大的是潮濕，尤其是在高濕低溫環(huán)境中空氣濕度處于飽和狀態(tài)時(shí)就會(huì)導(dǎo)致機(jī)器內(nèi)印制電路板上、元器件凝露和產(chǎn)色現(xiàn)象，導(dǎo)致故障上升及性能下降。如果電子設(shè)備被潮濕空氣侵蝕，其材料或元器件表面會(huì)形成水膜，進(jìn)而滲入材料內(nèi)部，增加絕緣材料表面的電導(dǎo)率，使體積電阻率降低，介質(zhì)的損耗也會(huì)增加，還會(huì)導(dǎo)致零部件電氣短路、擊穿或漏點(diǎn)等損害。潮氣還會(huì)導(dǎo)致覆蓋層起泡，嚴(yán)重者會(huì)脫落，失去應(yīng)有的保護(hù)作用。一般會(huì)實(shí)施密封、灌封、浸漬等措施。
4結(jié)束語(yǔ)
總之，要提高電氣設(shè)備的可靠性就要廣泛學(xué)習(xí)和掌握多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)和知識(shí)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品使用過(guò)程等給予高度注意和重視，并運(yùn)用科學(xué)合理的技術(shù)措施，并且在產(chǎn)品使用過(guò)程中要按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行操作，并做出及時(shí)保養(yǎng)和維護(hù)，只有這樣才能取得可靠的結(jié)果。
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