第４０卷第１期・学术 Ｖｏｌ ４Ｏ Ｊａｎ．１ 湖南农机 ２０１３年１月 Ｊａｎ．２Ｏ１ ３ ＨＵＮＡＮ ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ 电气自动化控制设备进行可靠性测试研究 高乐昌 （山东经贸职业学院商学院，山东潍坊２６１０１１） 摘要：电气化已经越来越广泛的应用到人们的正常生活中，其使用过程中的安全性和可靠性都需要在技术上不 断的加强。人们在生产生活中已经离不开电气自动化设备的帮助，所以其技术领域的先进性和安全性已然成为广泛关 注的热点。文章主要是讲我国在发展电气自动化领域同国家电控配电设备质量监管中心的相关规章制度，同时讨论在 设备可靠性检测的主要方法以及检测方法的优势。 关键词：电气自动化；安全性；可靠性 中图分类号：ＴＭ９２１．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—８３２０（２０１３）０１—００８１—０１ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＧＡ０ Ｌｅ—－ｃｈａｎｇ （Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｔｒａｄｅ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｓｃｈｏｏｌ，Ｗｅ￣ａｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６１０１１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ．Ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｅｏｐｌｅ Ｓ ｎｏｒｍａｌ ｌｉｆｅ．ｉｔ ｉｓ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｆｏｒ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｋｅｅｐ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ．Ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｖｅｓ ｏｆ ｐｅｏｐｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｕ－ ｔｏｍａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｓ ｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅ ｔｏ ｈｅｌｐ，ＳＯ ｉｔｓ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｈｏｔ ｓｐｏｔｓ ａｎｄ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｈａｓ ｂｅ— ｃｏｍｅ ａ ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ ｃｏｎｃｅｒｎ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｗｉｔｈ ｎａｔｉｏｎａｌ ｑｕａｌｉｔｙ ＳＵ— ｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｄｉｓｔｉｂｕｔｒｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｒｅｌａｔｅｄ ｒｕｌｅｓ ａｎｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓ— ｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｄｖａｎｔａｇｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ；ｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ 电气自动化已经广泛的应用到人们的日常生活和工作中 （２）可靠性可增加市场份额。经济飞速发展的今天，用户 对于产品的要求不再简单的只停留在性能好单方面，而是把 重点放在了全方位可靠性高上。经研究表明，产品要想在日 益激烈的市场竞争中不被淘汰并能占有一定比例的市场份 额，就得依靠技术过关的高可靠性指标。由于近些年产品设备 去了，而电气化设备的安全可靠性是人们最为关注的。在上个 世纪７Ｏ年代，我国就已经创建了专门针对电子产品安全可靠 性能以及环境试验为主的研究所，这一举措开创了可靠性增 长的新纪元。我国在１９８４年成功创建了统一的电子产品可靠 信息交换网络平台，在这个平台上拥有的数据库资源可以提 在自动化以及复杂程度上都要求越来越精细，技术含量越来 供用户做信息的搜索和查阅。我国第一部关于电子产品可靠 性的制度《电子设备可靠性预计手册》成功的颁布，这有力地 证明了我国关于电子产品可靠性方面的一大进步。 越高，各个生产厂家已经把可靠性方面的技术作为占去市场 较大份额的一个重要凭证和工具。 ２ 电气化控制设备可靠性现状 １ 设备可靠性研究的意义 电气自动化的真正含义在于，当操作或参与的人员较少 甚至是无人管理的情况下，产品能够正常的按照设定好的计 划或者程序运行。 电气自动化设备所处的工作环境以及人为操作上的不当 都有可能造成设备控制可靠性降低。除了上述所讲的两点外， 工作气候，机械作用力，电磁干扰都可能成为影响电气自动化 设备正常运行可靠性的因素。 （１）可靠性可提高产品质量。产品的质量是检验产品的唯 一凭证，它是向用户体现其价值性和满足需求的关键。综合来 ３ 可靠性检测方法 （１）实验室测试。首先，我们在实验室中模拟出所需要的 说，产品质量主要包括：可靠性、性能、经济性、安全性。从产品 质量的主导内容来分析，可靠性还是占其中的重要地位。由于 工作环境以及条件，来使产品在此环境中运行，这种模拟环境 是为了让被检测的设备能够在接近真实的工作状态中进行试 验，在实验过程中需要工作人员有效的进行数据记录，将累计 的时间以及累计失效的数据等通过统计后得出一个可靠性指 标，这种通过模拟工作环境来获取可靠数据的方式，由于环境 类似真实工作环境，所以获取的数据时质量较高，得到的实验 结果可以进行不断的分析，其缺点是由于进行试验的条件容 易受到，实验的费用比较昂贵，试品需要（下转第８３页） 可靠性高，发生故障的几率相对就会低，事故的突发次数也就 会减少，因此不管是维修的费用还是耗费人力等方面自然会 较少，安全性也会相应的提高，将伤害和消耗降至更低。综上 所述，我们不难看出可靠性在产品质量中是重中之重也是所 有生产厂家以及技术革新人员所追求的终极目标。 收稿日期：２０１２—１１－１９ 作者简介：高乐昌（１９６６一），男，大学本科，工程师，主要研究方向： 工业电气自动化。 第４０卷第１期 熊 江：压气机叶轮五轴联动数控加工技术 ８３ 过程中一般不会出什么问题。 （２）自由曲面造型。自由曲面是由复杂的曲线线条组成的， （１）等距偏置法。等距偏置法的原理是首先要计算出切割 材料的边界面的等距面，然后再按照等距面进行开刀切割的 方法。这种方法常常用在对两相邻叶片进行开槽时，其切割 时刀具即可向内又可向外进行偏执。使用这种方法进行切割 这些曲线都是严格按照数学公式绘制出来的。自由曲线通常在 模拟设计软件中使用的是称为ＮＵＲＢＳ的曲线，其全称为非均 匀有理Ｂ样条曲线。ＮＵＲＢＳ在传统的制图领域是不存在的，是 为使用计算机进行３Ｄ建模而专门建立的。在３Ｄ建模的内部 空间用曲线和曲面来表现轮廓和外形。它们是用数学表达式构 时一定要考虑机床主轴转速问题，过高或过低的转速都将造 成对材料的过切现象。 （２）旋转界面法。旋转界面法指的是通过对材料边界曲面 进行一定角度的旋转之后使得边界曲面与刀具运动轨道形成 的加工面相交得出一组相交线而在这些线上进行开刀铣削的 建的，ＮＵＲＢＳ数学表达式是一种复合体。ＮＵＲＢＳ能够比传统 的网格建模方式更好地控制物体表面的曲线度，从而能够创建 出更逼真、生动的造型。ＮＵＲＢＳ曲面的定义式如下： ｎ ｍ 方法。这种方法比等距偏置法在操作上更为精确，而且无论是 进行直纹面的加工还是自由曲面的切割菊科使用该方法。但 Ｎ （ｕ）Ｎｊｐ（ｖ）ｗ Ｃ Ｓ（ｕ ｖ） ———— （３） 在使用时一定要注意，在界面旋转时，刀具与材料边界面形成 的相邻交线不可超过刀具刀头半径的一半，否则有可能导致 在进行切割时材料大面积受损。 Ｎ ｐ（ｕ）Ｎｊ （Ｖ）ｗ ｉ＝Ｏｊ＝０ 式子（３）中的Ｃ。，为控制顶点；Ｗ． 是Ｃ 所对应的权参数； Ｎ．ｐ（Ｕ）是沿Ｕ方向上的第ｉ个Ｐ次方的Ｂ样条基本函数， （３）等参数线法。所谓等参数线法是说在进行切割前首先 对要交工的材料进行参数曲面的计算，切割时要先保持参数 曲面的一个参数固定而导轨为另一个参数的变化轨迹从而来 （ｖ）是沿ｖ方向上的第 个Ｐ次方的Ｂ样条基本函数。有 ＮＵＲＢＳ曲面公式我们就能看出，一个ＮＵＲＢＳ曲面是由多个 复杂因子所决定的而且还涉及到高次方的问题，这就又加大 了ＮＵＲＢＳ曲面的设计难度。ＮＵＲＢＳ曲面不仅设计工作量巨 大，而且由其设计出来的曲面在制造加工过程中也是相当困 难，有的甚至根本无法完成铣削加工。 进行材料切割。目前针对于等参数线法中参数曲面的辅助软 件有很多，比如ＵＧ，ＣＡＴＩＡ等。这种切割方法的精度也比较 高且有辅助软件协助操作，切割效率也较大。但是如果切割材 料的外形是由多个不同的曲面混合而成时，等参数线法就不 能自由应对了。 ２五轴联动数控加工技术分析 压气机叶轮五轴联动数控加工过程有很多阶段其中最为 关键的是对铣削道具的选择和制造过程当中道具轨道的设 定。对于不同材质的原材料要使用不同的铣削刀具，这样才能 保证在进行材料削割时不会导致对材料的不规则破坏。而对 ３ 结语 压气机叶轮的叶片设计和加工是进行叶片生产的关键环 节，在这一环节中对于叶片的制造往往会出现与理论设计上 的偏差，这是目前压气机叶轮的加工技术的重点和难点之所 在。本文主要对压气机叶轮叶片的造型以及叶片的五轴联动 刀具切割轨迹方面来说不仅要考虑材料材质还要避免出现过 切、干涉和碰撞等现象。目前五轴联动数控加工技术在刀具轨 迹设计中常用方法主要有等距偏置法、旋转界面法和等参数 线法等。下面就这三种方法进行一下简要概述： （上接第８１页）过多，这会造成成本压力。 （２）保证实验测试法。这种方式是在产品出厂前进行无故 数控加工技术进行了讲解和简要分析，介绍了一些在压气机 叶轮叶片方面的常用加工方法。只有根据不同的加工材料选 择适用的刀具和加工方法来进行规范操作才能做到对叶片的 高质量制造。 备中的作用也是非常大的。现阶段，提高电气化设备的可靠 性，提高元器件的可靠性已经成为用户也是学术界最为关注 障工作实验，保证实验测试一般通常称之为烤机，这是由于产 品设备的组合原件相对较多，发生故障并不只集中在某几种 组件上，所以会呈现出多样且随机的特点，所以失效率也就会 随着时间变化而变化，这是其故障发生的特性。当我们进行烤 机实验时，其实就是在做产品早期失效考核。 （３）现场测试法。对电气自动化产品设备在使用过程中进 行可靠性的测试，获取有效数据，然后对于数据进行统计处理 得出可靠性指标。这种测试方法的特点是需要的设备不多工 作环境真实，同时由于投入资金并不十分多，所以可选择性较 的话题，对于这个问题的研究在学术界已经成为非常普遍的 课题。总之，保证电气自动化设备的可靠性是一个十分复杂 且涉及领域广泛的工程。只有在设计上采取各种科学的措施， 同时在使用的过程中按照一定的操作顺序以及保养得到满意 的结果。 参考文献 ［１】孙大涌．浅谈电气自动化控制设备可靠性测试方法［Ｊ］．黑龙江科技 信息中国期刊全文数据库，２００９。（１７）． ［２１张伟林，宋修臣．浅谈电气自动化控制设备可靠性测试的方法［Ｊ］．中 小企业管理与科技，２００９，（２１）． 【３］孙志礼，陈良玉．实用机械可靠性设计理论与方法【Ｍ】■ｂ京：北京科 学出版社，２００３． 大。且现场测试法能够较真实的反应具体数据。 ４结语 电气自动化设备的可靠性是一个非常复杂并且涉及面相 当广的系统工程。就目前来讲，电气化设备已经在社会上得到 非常广泛的运用，就元器件测试方法中运用最为广泛的就是 现场可靠性测试方法，所以现场可靠性测试方法在电气化设 【４】刘海龙．如何对电器自动化控制设备进行可靠性测试『Ｊ］科技信息中 国期刊全文数据库，２００７，（５）． ［５】徐平，李金灿．电控及自动化设备可靠性工程技术【Ｍ】．北京：北京机 械工业出版社．１９９７．
