提升电气自动化控制设备可靠性的措施
李子昂
中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东 济南 250102
中图分类号:TM75 文献标识码:A
引言
电气自动化控制设备在现代工业生产、交通运输、能源供应、智能建筑等各行各业得到了广泛应用,既有助于降低生产中断风险,提高生产效率,又可降低维护成本,减少资源浪费。然而,在实际应用场景当中,受设备自身、外部环境与人为等因素影响,部分电气自动化控制设备常常会出现性能不稳定等现象,极易导致相关电气自动化控制设备发生故障,从而严重影响生产效率。因此,深入探究影响电气自动化控制设备稳定性的各类影响因素,并有针对性地制定行之有效的控制策略,对于保障电气自动化系统的可靠运行、推动相关行业的高效稳定发展等具有重要意义。
1 影响电气自动化控制设备可靠性的因素
1.1 外部电磁干扰
在自动化控制系统中,电气设备和传感器会受到周围电磁环境的影响,出现信号传输误差,进而影响控制精度。电磁干扰来源于周围的电力设备、无线电波、变频器、电动机等高功率电气设备,会引起控制信号失真、系统响应滞后等问题。在精密加工中,计算机数控设备的控制系统在周围电磁环境的影响下,会出现指令信号的错误传输,造成加工误差或设备损坏。此外,电磁干扰还会严重影响控制器与传感器间的数据交互,导致传感器反馈信号不准确,阻碍控制决策的执行。
1.2 人为操作
(1)操作不当。操作者的专业素养与电气自动化控制设备的运行稳定性紧密相关。一旦操作者不了解设备操作规程或违法操作,作出强行启动或停止设备、参数设置错误、误操作按钮等行为,极易引发设备损坏、生产停滞、物料浪费等问题[1]。(2)工作人员技能水平不高。工作人员的技能水平直接关系着设备故障的诊断维修效率。工作人员的专业知识与技能不足,在设备发生故障时往往无法及时准确地判断故障原因,致使故障排查时间延长,设备停机时间增加,最终不仅无法及时解决问题,还极易由于操作失误致使故障进一步恶化。
1.3 设备维护力度不足
机械设备管理是企业管理工作的关键,在企业运行过程中,会面临形形色色、种类繁多的机械设备,任何一台机械一旦发生故障,不仅会削弱生产效率,还可能导致工作现场安全风险的增加。在实际操作中,由于作业环境恶劣,再加上外界环境和人为操作等多重因素的影响,机械设备很容易受到损害,例如,零件损坏等问题,这将威胁到生产安全与稳定性。因此,企业需建立维护队伍,有计划地进行设备养护与维修,通过及时保护与处理,有效预防和控制故障问题,降低对生产的不良影响。
2 提升电气自动化控制设备可靠性的措施
2.1 抵御外界干扰
严格做好温度、湿度控制及电磁干扰防护工作,对提升电气自动化控制设备稳定性极为关键。具体可以采取如下措施:(1)温度控制。可在设备运行环境中安装适宜的空调系统、通风设备、加热装置等,调节并控制设备运行环境,以确保设备运行始终处于适宜的温度范围之内。(2)湿度控制。在高湿度环境中,安装除湿机、干燥剂等除湿设备,既可有效降低环境湿度,又可避免设备表面结露与元件受潮。反之,在干燥环境中,则可采用加湿器增加空气湿度。同时还应结合设备接地、穿戴防静电服、使用防静电地板等防静电措施,尽量减少静电的产生与积累,避免其对电子元件造成损坏[2]。(3)电磁干扰防护。为有效抵御电磁干扰,可针对电气自动化控制设备开展电磁屏蔽设计,运用屏蔽电缆、金属外壳等装置将设备整体屏蔽,以阻碍外界电磁辐射进入设备内部。也可使用屏蔽线缆布设信号传输线路,以减少电磁干扰。另外,在设备内部电路设计中,也可适当增加滤波电路、隔离电路等抗干扰电路,严格做好电源输入、信号输入输出等流程的滤波与隔离处理,使设备的抗电磁干扰能力得到显著提升。
2.2 完善电气设备设计
电气设备设计工作的开展带有复杂性特征,需要在积累经验的基础之上灵活应用电路和电磁厂基础理论。就传统的电气设备设计工作开展的情况来看,其往往是采取最简易的方式,借助手工进行,相关技术和经验并不支持对多项方案进行设计和比对,也就难以采用最具优势的方案,难以保证设计和应用效果[3]。而计算机技术的迅速发展和广泛应用则突破了技术等方面的瓶颈,推动了电气设备设计从传统手工向智能计算机方式转变,不仅缩短了电气设备设计的周期,同时也可以借助预先模拟等环节来保证设计方案的最优化。而人工智能技术在电气设备设计当中的应用不仅推动了 CAD 技术的发展,同时也有利于在提高设计效率的同时保证质量。
2.3 加强设备管理
基于质量与安全控制,企业必须强化设备的管理措施,借由严格的检查制度,避免设备因素对自动化工程产生负面的扰乱。具体来说,应当在电气自动化工程的设备使用上实行一人一机的操作规则,并周期性地执行保养任务,确保设备的优良性能,对于滥用器械的行为要严厉处罚,以将潜在安全问题的发生概率降到最小。此外,在电气自动化工程的实施过程中,对所使用的设备加强监管是必要的[4]。设备作为技术载体,其质量直接影响着电气自动化系统的运行效果。因此,在种类繁多的设备启用之际,必须符合电气自动化的操作准则和业界标准,经过严密的质量检验与系统调校。只有确保质量符合要求,才能应用于实践,以此降低设备带来的潜在风险。
2.4 强化操作人员专业技能
定期开展专项技术培训是提升操作人员技能、减少人为失误、提高系统稳定性的重要措施。技术培训应针对操作人员的不同层级和岗位开展针对性设计。对于初级操作员,培训内容应包括基本的控制系统操作技能、设备的常规维护,以及常见故障的排查;对高级操作员,培训内容应涵盖系统优化、故障分析与处理、复杂操作条件下的应急响应[5]。鉴于现代电气自动化控制系统的复杂性,培训应重点强化系统状态监控、故障诊断,以及调试操作能力。在培训过程中,应采用理论与实践相结合的方式,利用模拟器、虚拟现实(VR)技术等实施模拟操作,提升操作人员的实际操作能力,帮助其在面对突发情况时,作出准确、及时的决策。
3 结束语
随着电气自动化技术的不断发展和普及,电气自动化技术的应用已经成为电力系统管理和运行的重要手段。电气自动化控制系统的质量,决定了现代工业生产的整体效率,是实现智能化生产升级的关键。随着技术的不断进步,电气自动化控制系统将持续完善,助力推动工业生产向更智能化、高效化的方向发展。
参考文献:
[1] 陈霞,秦鑫.电气自动化控制设备可靠性研究[J].电子测试,2022,36(20):127-129.
[2] 王灿. 电气自动化控制设备可靠性测试的策略[J]. 智能建筑与智慧城市,2022,(09):100-102.
[3] 孙伟,甄力,王彦贞,等.电气自动化控制设备可靠性测试方法分析[J].电子测试,2022,36(14):42-44.
[4] 姜国正.电气自动化控制设备可靠性分析[J].冶金与材料,2022,14(01):79-80.
[5] 周志宏.电气自动化控制设备可靠性相关问题分析[J]. 精密制造与自动化,2022,(01):49-51.