[科普中国]-自动化控制设备

自动化控制设备是指没有联成自动化生产线或半自动化生产线，而是以单个自动化设备进行生产的设备。

电气自动化就是机械设备在无人或者少人的情况下按照预先的计划和程序自动完成对产品的操作、控制及监控等工作。

随着机械电子技术、微电子技术的快速发展，电气自动化控制被各个行业广泛运用，电气自动化提高了生产效率，提高了工作的可靠性，也提高了运行的经济性，保证了电能质量，大大改善了劳动条件，更是大大方便了人们的生活。

常见故障自动化控制设备比较常见的故障主要有：系统性的设备故障，随机性的设备故障。

1.系统性的设备故障。系统性的设备故障一般指的是，被控设备如数控机床，在工作中的某些指标如果满足了一定的条件，又或者超过了某一事先设定好了的界限或限度，就必然会发生特定的设备故障。此类故障是比较常见的故障现象，要想杜绝或者避免此类系统性设备故障的发生，按照操作规范进行正确的使用是切实保障，还应做好精心的维护工作。

2.随机性的设备故障。随机性的设备故障一般指的是，被控设备比如数控机床，在相同的工作环境条件下工作时，有时不发生故障，而有时会偶然出现一两次的故障，也有的称此类故障是“软故障”1。

维护对策自动化控制设备的维护必须根据控制设备的特点，采用相应的可靠性设计方法，从元器件的正确选择与使用、散热防护、气候防护等入手，使系统可靠性指标大大提高。

1.在控制设备设计阶段，研究产品与零部件技术条件，分析产品设计参数，研讨和保证产品性能和使用条件，正确制定设计方案；其次，根据产量设定产品结构形式和产品类型。因为产量的大小决定着生产批量的规模，生产批量不同，其生产方式类型也不同，因而其生产经济性也不同；同时，运用价值工程观念，在保证产品性能的条件下，按最经济的生产方法设计零部件；在满足产品技术要求的条件下，选用最经济合理的原材料和元器件，以求降低产品的生产成本；全面构思，周密设计产品的结构，使产品具有良好的操作维修性能和使用性能，以降低设备的维修费用和使用费用。

2.电子元器件的选用准则。根据电路性能的要求和工作环境的条件选用合适的元器件，元器件的技术条件、技术性能、质量等级等均应满足设备工作和环境的要求，并留有足够的余量；优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途的标准元器件，不选用淘汰和禁用的元器件；应最大限度地压缩元器件的品种规格，减少生产厂家，提高它们的复用率；除特殊情况外，所有电子元器件应按不同的要求经过必要的可靠性筛选后，才能用到产品中；优先选用有良好的技术服务、供货及时、价格合理的生产厂家的元器件1。

如何提高自动化控制设备的可靠性提高设计的可靠性要想提高控制设备的整体可靠性需要从设计阶段开始就保证设计的可靠性。我们在控制设备设计之初就需要以控制设备的特点进行深入研究，分析产品的设计参数，研讨和保证产品的性能和使用条件，在这种情况下制定出科学合理的设计方案。产品的结构形式和类型需要根据应用空间来设计，产品的大小决定着产品的类型和其生产规模以及生产批量。产品的形式和类型的不同也影响着产品的经济性能，在设计时这些方面需要一一考虑到，遗漏任何一个方面对其设备整体的可靠性都带来一定的影响。在保证器件技术要求的情况下，运用价值工程观念选择最经济合理的方案对零部件进行设计，以减少生产产品的费用，降低整个设备的制造成本。在周密的思维下选择合理的材料和元器件进行设计不仅是降低了生产成本，也提高了产品的实用性能和操作维修性能，从整体上提高设备可靠性2。

合理选用零部件因设备中存在的零部件多而杂，在选择零部件的时候就需要慎重。设备中的零部件、元器件，产品的品种规格要尽可能少，尽可能地使用专业厂家生产的通用零部件。这样不仅使得零部件精度有保障，其使用性能也有所保障，而且能在维修保养更换时及时处理设备存在的硬件问题。在购材时严格检验以防出现任何纰漏，更不能因市场的恶性竞争追求经济型而采购质量差的材料2。

电子元器件的选择如何选择元器件要根据工作环境的技术条件、技术性能和元器件的质量等级要求来选择。选择时优先选择标准的元器件，并且有足够的替代品保证出现故障时得到及时更换。因温度的影响，电子设备的可靠性是直接关系到整个设备的可靠性的。所以选择的电子元件散热性能要好，特别是对于功率较大的电子元件，散热必须良好。同时湿度也影响着电子设备的可靠性，特别是在低温高湿的环境下，空气湿度达到饱和时就会使机器元器件、印刷电路板上产生凝露现象使得电器元件电气性能下降。总的来说，保证电子元器件合理选择是提高电气自动化控制设备可靠性的主要方法之一3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所