硬件可靠性设计

只看该作者 · 2013-6-9 20:22

  最近一段时间做产品的可靠性的分析工作，看了不少相关方面的资料，也研究了很多公司的各种产品，这里的产品
指的是工控类产品，从中有很多体会，这里给大家讲一样我的体会，希望大家指正。
先说产品的硬件方面的可靠性设计，一个产品硬件方面如何才能设计的可靠呢？其实可以从以下几个方面着手：
1：EMC方面
   一个产品设计要满足各种EMC方面的要求，这是最基本的，这个大家也比较清楚，我在这里有个建议，不管做生么产品首先要把关于这类产品的IEC的标准找出来看看，如果觉得英文比较麻烦，相关国标也可以，国标基本上也是翻译，因为只有了解了相应的标准，才能对产品的性能指标有底，对性能是否符合合适有理论依据，否则的话就比较茫然，不知道自己做的产品到底行不行，其实EMC设计也不是特别复杂，基本上就是加一些防护器件，PCB布线时多注意一些，具体设    计有很多方面的参考资料我这里不多说了
2：安规方面
   产品要满足安规设计也是一项基本要求，对硬件设计来说安规要求一般的是针对具有危险电压的系统，每个类型的产品安规方面也有相应的标准，我主要说设计需要主要的几个方面：一个是爬电距离和电气间隙还有就是涉及到安全方面的器件的安规要求，器件方面一般的是通过是否通过安规认证来判断是否满足安规要求，再一个就是耐压值，因为安规上有一个耐压要求所以选择器件的时候要主要耐压值是否满足要求。
3：产品的容错能力
   对于工控产品来说也就是信号的输入输出处理而已，这些信号基本上都来自外部，所以产品一定要具有一定的容错能力，比如一块板卡，如果输出信号短路了怎么办？输入信号的超过了规定值怎么办？这些问题有时候解决起来并不难，也就是加一个保险或者压敏电阻的事情，但是如果有这个防护和没有这个防护后果差别却很大
4：自诊断
   一个产品如果满足上面几条基本上用在一般场合是没有什么问题了，但是用在重要的设备上面，还是远远不够的。一个好的产品不仅自身不容易发生故障，而且如果自身有了问题还要能发现，这就需要产品有一定的自诊断能力。自诊断设计方面很多，一般分为几个方面：首先是CPU的诊断，能检测出CPU内部RAM，FLASH，寄存器等是否发生了故障，其次是通道诊断，工控类产品一般的都是输入或者输出，要能诊断出通道中是否有器件发生故障。还有对电源要有监控能诊断出电源过压或者欠压关于自诊断的设计由于和现在从事工作太紧密，具体的案例就不举了，大家可以去看相关方面的资料。
  以上方面都是一些定性的东西，实际上每一项都有一个定量的标准，比如EMC方面浪涌，静电能满足工业几级的要求这个都比较容易理解，不过自诊断的设计的量化指标计算是比较复杂的，工作量也很大。

只看该作者 · 2013-6-9 20:22

欢迎大家讨论

1万 · 2013-6-9 21:17

虽然我们的产品也算国产，但国产的工控产品我们几乎不用，至少也要台湾品牌，国产的真不省心，变频，触摸屏，plc，温控仪，伺服，传感器，电机，开关电源，接触器......

只看该作者 · 2013-6-9 21:21

不至于吧，我曾经在一家做触摸屏的公司待过，我们可是真用心做产品，PLC分析过好多家的产品，其实硬件上大家都差不多。

1万 · 2013-6-9 21:40

就你说的那个触摸屏我们用过很多牌子，到目前为止还没发现完全省心的，用过pro-face，威纶，步科，海泰克，还有一款国产的，都是有各种问题，只是问题多少而已

1万 · 2013-6-9 21:50

最惨的经历就是那个国产的，也算有点知名度，因为碍于和那公司的关系用了一批，真是个苦不堪言，不到半年坏掉一半。好不容易有几个屏幕用了几年没坏，前几天一客户那里操作工不小心把屏幕砸裂了，去再买一个，他们告之停产了。哥的电脑每次重装系统时都要必须装上那些不同品牌的触摸屏软件，以防有维修

只看该作者 · 2013-6-10 19:43

不会吧，其实触摸屏应该是比较成熟的产品

只看该作者 · 2013-6-10 20:49

有些产品确实是不够完善的，比如国内比较热的工业串口屏——硬件基本没事，但是软件却离我们的想象差了十万八千里。那些东西做个简单的演示系统、有一点点控制勉强还可以，要是自己在屏上画个图形，比如扇形填充，几秒钟后换个位置再刷新一下，它的API根本做不到。

没办法，只好自己开发，ARM从头干。说实话，不是我们不想用，本来是科研项目的一个附属显示器，没有量，买现成的产品是最好的选择，但是，软件用不起来。想省事，门都没有。