化工行业电气自动化控制设备的可靠性分析研究_新闻_

高继涛

[摘要]随着科学技术的发展，电气自动化设备的性能得到不断提高。化工企业作为现在不可或缺的行业，电气自动化设备和使用已经逐渐形成完善的系统，但是由于环境因素和设备自身因素，致使电气自动化可靠性降低，因而电气自动化控制设备的可靠性成为目前研究的重点，其中对可靠性测试的方法也得到不断的完善。本文主要基于化工设备介绍了化工企业电气自动化现状。除此之外，还介绍了可靠性影响因素，可靠性测试方法以及提高措施。

[关键词]化工行业；电气自动化；可靠性；控制设备

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0135-01

电气自动化是一门新兴的学科，是高新技术产业的重要组成部分，现在已在我国化工行业领域得到了广泛的使用，电气自动化设备给人们的生产和生活都带来了极大的便利。电气自动化控制设备可靠性研究象征着一个企业的发展水平和技术水平，更是对我国化工行业的发展有着重要作用。

1 化工行业电气自动化现状

我国化工自动化自上世纪 50 年代以来得到飞速发展，已经从手工操作发展到自动控制，逐渐发展为高级复杂的控制系统。目前化工企业不断引进控制技术和发达的通讯、网络技术。化工企业主要的自动化技术有，分散控制系统（DCS）这项技术主要适用于大中型企业，大部分化工企业主要监测手段是使用常规仪表，除此之外逐渐实现信息管理自动化以及应用现场总线控制系统。然而就我过化工自动化来看，发展不平衡，大中型化工厂自动化水平高，但是小型化工企业却很落后。由于企业的竞争，许多自动化软件得不到普及，这同样也是引起发展不平衡的重要原因。

影响化工企业自动化自动化设备因素中，生产环境最为重要。由于化工是一个特殊的生产行业，生产环境较为特殊。第一是高温环境，化工企业生产车间温度平均高达 35 摄氏度，高温会对电气设备产生热辐射，温度过高可能造成设备运转不灵活，设备出现故障；第二是灰尘环境，化工生产过程中，不可避免得会产生灰尘，灰尘落在电气设备以及外部排线，对设备造成一定伤害，如果灰尘有导电作用，那么就会影响设备运行，形成设备故障；第三是易燃易爆环境，化工企业生产原料具有易燃易爆特点，如果操作不当引起爆炸和火灾，将会造成设备彻底损害；第三是腐蚀环境，化工企业生产原料不仅具有易燃易爆的特点，还具有易腐蚀性，长期受到这些生产原料的影响，自动化设备裸露在外表的表层就会遭到腐蚀，损害设备，造成设备故障。

2 化工企业电气自动化可靠性影响因素

2.1 外在因素

正如上文，影响可靠性的最重要的因素是环境因素，包括化工企业产品制造的生产环境即易燃易爆环境、粉尘环境、易腐蚀环境等等。电气自动化控制设备可靠性受到气候因素影响，包括气压、气温和湿度，这些因素可能导致电气自动化控制设备性能弱化，运行不灵活，设备结构受损。

2.2 内在因素

电气自动化控制设备可靠性内在因素主要是设备自身因素和操作人员是否正规操作。操作工人的不正确操作不仅会影响生产效率，更为严重的是造成设备损害以及更大的人身财产损失；在生产过程中设备受到加速和震动作用，会使控制设备零件受到损害，从而零部件失效，长久运行导致设备损害；化工产品生产车间内，存在大量电磁波，主要分布在电气自动化控制设备周围，电磁波会影响电气自动化控制设备运行，从而造成设备不稳定运行，有时会伴随噪声污染。

3 关于电气自动化控制设备可靠性的重要测试方法

3.1 进行现场实施测试的方法

现场测试可靠性的定义，就是在电气自动化控制设备现场中，对其过程进行控制。对其可靠性实施检测。使用现场测试办法对自动化控制设备实施可靠性检验，需要对自动化控制设备应用经过中的各类实验数据实施仔细与认真的记录，实验完成要及时实施数据的分析，进而把设备的可靠性评价指标详细化，展现出真实的设备运行的整个过程的可靠性程度。对于使用现场测试的办法检测自动化控制设备的可靠性的方法，尽管需要用到的专业检验工具相对小，但是这种检验办法可以最真实的反应出设备的真实性能，并且这种测试办法耗费的人力与物力比较低，不会对设备应用经过形成相对大的干扰。

3.2 保证试验的方法

保证试验办法俗称烤机，是在产品出厂前，在固有的条件下，对产品进行零故障的一种工作试验。其实，保证实验方法是一种测试方法，实验室测试方法又是另一种测试方法；我们都知道，电控设备基本上都是由很多的元器件组成，所以它的故障以随机性与多样性的方式表现，而不是以多种故障为主表现出来的。关于保证试验方法失效率所拥有的特点，其实就是随着时间改变并服从指数的分布。烤机是针对产品的早期失效进行测试考核的一种方法，它主要是在出厂前，通过改良方式，让产品的失效率达到指标。通常情况下所要的时间相对较长的是保证试验，它在面对数量小、大系统生产产品的情况下对所有产品都适用，但是在对于大量生产的产品的情况来说就只适用于设备的样本了。

4 提高电气自動化控制设备可靠性的方法

4.1 提高设计的可靠性

提高电气自动化控制设备的可靠性，首先需要在设计阶段就对其可靠性进行严格的规范。在设计阶段，设计人员首先要针对控制设备的应用场合对其特点进行研究，详细了解产品的各项设计参数、产品的性能及使用条件，以便制定出合理的设计方案。产品的结构、尺寸、形式等因素也都可能对产品的经济性产生影响，因此在设计阶段均要考虑到这些方面，以便在整体上提高设备的可靠性。

4.2 提高零部件选用的合理性

电气自动化控制设备中的零部件种类繁多、形式多样，因此在零部件选择的时候要考虑多方面的影响。首先，设备中的零部件形式要选用专业厂家生产的具有较好精度的通用零部件，这样可以在零部件性能上保证设备的可靠性；其次，严格检验零部件的质量，不购买任何质量差的材料，这样可以在零部件质量上保证设备的可靠性。

4.3 提高电子元器件选用的合理性

电气自动化控制设备中的电子元器件要根据设备运行的技术条件、技术性能和质量要求来选择，优先选择符合标准的元器件；同时要有一定量的替补品，保证在元器件出现故障时能够及时更换。对于电子元器件，具有较好的散热性能尤为重要，因为温度的升高会直接影响元器件的灵敏度，同时也会影响设备的可靠性，特别是对于功率较大的电子元件，一定要保证其较好的散热性。另外，环境空气湿度也会较大程度地影响电子器件的工作性能，当空气湿度过大时，电子器件的性能会明显下降。例如 PLC 控制系统，必须在一定温度 0～55 ℃、湿度小于 85%、远离震感强烈的震动源以及避免与 HCl、H2S 等腐蚀性气体接触的环境下，才能保证该控制器的正常运行。因此，合理选择电子元器件也是保证电气自动化控制设备可靠性的重要方法之一。

综上所述，加强对电气自动化控制设备的研究，注重对设备的可靠性分析是具有重要意义。通过全面控制各种影响控制设备可靠性的各方面因素，提升电气自动化控制的水平，为我国化工行业的发展创造更好的条件。

参考文献

[1] 徐渠.化工装置电气自动化控制中PLC技术的应用分析[J].西昌学院学报（自然科学版）.2014（04）.