工业控制系统中可靠性设计的研究.pdf

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1、行业应用与交流自动化技术与应用2014年第33卷第2期ndustrialApplicationsandCommunications工业控制系统中可靠性设计的研究牛健，李喜东，田力(黑龙江省科学院自动化研究所，黑龙江哈尔滨l50090)摘要：本文主要阐述了在工业生产控制系统中，可靠性设计中的热设计、电磁防护设计、机械防震设计，提出了可靠性设计中应当注意的问题，以及一些解决问题的方案和办法。热设计中应当主要注意温度，电磁防护设计中应当主要注意屏蔽和接地，机械防设计中应当主要注意防震。关键词：可靠性设计；热设计；电磁防护设计；机械防震设计中图分类号：TP2

2、9文献标识码：B文章编号：1003—7241(2014)02-0109—04StudyonReliabilityDesignofIndustrialControlSystemNIUJian，LIXi-dong，TIANLi(AutomationInstituteofHeilongjiangAcademy,Harbin150090China)Abstract：Thisal’ticlemainlyelabol’atesthermaldesign．reliabilitydesignofelectromagneticpl’otectiondesign，mec

3、hanicaldesignofvibm‘ationresistanceintheindustrialproductioncontrolsystem．Thereliabilit),desi-nproblems，andthesolutionto．theproblemsareputforward．Themainattendonshouldbepaidtotemperature．inthermaldesignandshieldingandgroundingineJectrOmagneticdesignandviberationinmechanicalshoc

4、kproofdesign．Keywords：reliabilitydesign；thermaldesign；electrolnagneticdesign；mechanicaldesignofviberationresistance上一jFl●一茜一性问题。在现代工业电气自动化控制系统中，电气可靠性技术越来越受到人们的重视。可靠性技术是管理和技术的高度结合，可靠性管理的任务是分析和追踪故障信息反馈的起因，产生的环节，从而将信息反馈给有关单位，指导设计、制造环节的改进，研究具体故障的消除和预防技术。进行可靠性管理应了解可靠性工程的全貌，从全局出发，统筹、

5、协调各方面的工作。可靠性管理的核心是推动产品可靠性的提高，其内容主要包括以下几个阶段：(1)进行可靠性模拟试验和调查(2)采用图1电气可靠性设计FMEA、FMECA、FTA、统计分析等方法分析并找出产品可靠性的薄弱环节；(3)组织攻关，从设计、制造、外从生产过程各阶段应用的目的和任务角度电气可协件质量控制等方面确定改进方案和落实措施；(4)将攻靠性包括：(1)可靠性设计，通过设计达到预期的可靠性关成果落实到生产中去，并以有效的监控管理手段进行指标；(2)制造阶段可靠性，通过制造实现产品的可靠性，监督控制。可靠性技术是结合实际产品的失效(不可靠)研究制

6、造偏差的控制、缺陷的处理和早期故障的排除，问题，通过研究其失效模式及失效机理，解决实际可靠保证设计目标的实现；(3)可靠性试验，通过实验测定和验证产品的可靠性，研究在有限的样本、时间和试验费收稿日期：2013—01—17自动化技术与应用20l1年第33卷第2期彳亍业应用与交流ndustriatApplicationsandCommunications用卜如何获得合理的评定结果；使用阶段可靠性，通过使散发出去lI。用维持产品的可靠性，研究产品运行中的可靠性视、诊断预测，采用售后服务和维修策略等防止可靠性劣化；3可靠性电磁防护设计(4)可靠性管理，组织实

7、施以较少的费用、时间实现产品电磁兼容性包括：电子系统与周围其他电子系统之的可靠性目标，研究可靠性目标的实施计划和数据反馈间相互兼容的能力；电子系统在自然界的电磁环境中按系统II。见图1所示。照设计要求正常工作的能力。电磁防护设计的主要任务：要求设备既能抑制其他设备的干扰，又能抑制自然2可靠性热设计界电磁作用的干扰，同时还要求减少设备本身对其他设热设计是电气产品设计的重要内容，对于提高电备的干扰。构成电磁干扰必须具备三个基本条件：仔在气产品的可靠性、延长设备的使用寿命有重要的意干扰源；有相应的传输介质(耦合途径)；有敏感的接收单义。热设计是采用冷却、加

8、热或恒温等措施，保证电子元(被干扰源)。对电子设备进行电磁防护设计(兼容性设设备及元器件在规定的温度范围内正