10.1.        ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Управление технологическими процессами в современных автоматизированных производствах осуществляется, как правило, из операторских или диспетчерских пунктов (пунктов управления).

На іцитах и пультах пунктов управления концентрируются десятки и сотни контрольных приборов, сигнальных устройств, регуляторов, аппаратов управления, представляющих оператору информацию о состоянии технологического процесса и позволяющих управлять им.

Работа оператора сложна и имеет ряд специфических особенностей.

1.   Наиболее характерной чертой операторского труда является то, что оператор имеет дело не с самим управляемым обьек- том, а с его моделью, заметающей обт^ект в процессе восприятия и переработки информации.

2.   В процессе управления оператору приходится одновременно решать различные задачи. По показаниям приборов, представляющих информацию, оператор контролирует ход технологического процесса и обнаруживает изменения, происходящие в нем. Среди множества сигналов и показаний приборов на щите оператор должен заметить новые и определить, какому агрегату или участку они принадлежат, является ли вновь поступившая информация отклонением от нормы, каков физический смысл наступивших изменений, к каким последствиям они могут привести. Выделяя основные параметры, характеризующие соответствующие нарушения

и неисправности, и определяя причины их появления, оператор принимает соответствующее решение и производит управляющие воздействия на объект, контролируя правильность произведенных им действий. При этом он должен воспроизводить в памяти схему технологического процесса, основные агрегаты и узлы, их технологическую последовательность, взаимосвязь и назначение. Оператору приходится в каждом конкретном случае определять приоритетность событий, принимаемых решений и управляющих воздействий. В обязанности оператора входит также запись показаний приборов, ведение оперативной телефонной связи и т. д.

3.   Оператор, как правило, удален от yпpaвJІяeмoгo объекта. Мелсду оператором и объектом и.меются дистанционные системы управления и контроля (имеются в виду различные дистанционные системы, в том числе и телемеханические). Информацию о состоянии объекта он получает по каналам контроля в виде закодированных сообщений, а воздействие на обі>ект осуществ.іяст путем дистанционного управления.

4.   Органы чувств оператора нагружены таким образом, что почти всю информацию об управляемом объекте он получает через зрительный канал, в то вре.мя как при непосредственной работе с объектом человек судит о его состоянии, основываясь на восприятии органов зрения, слуха, органов чувств, создающих ощущение движения, обоняния.

5.   Скоротечность процессов требует от оператора быстроты реакции. Во многих

промышленных автоматизированных системах в аварийных ситуациях оператор действует в условиях дефицита времени. В нормальных режимах оператор работает в относительно спокойной и тихой обстановке, в условиях немноголюдности (порой одиночества), что накладывает определенное влияние на его психофизиологическое состояние.

Нетрудно заключить, что оператор находится в тесной взаимосвязи с системой управления, является ее важным составным звеном.

Эффективность работы сложных систем, в которых человек рассматривается как звено системы управления, зависит от совершенства технологического оборудования, принятой системы автоматизации, профессионального мастерства оператора, взаимной приспособленности человека и автомата как звеньев единой системы управления.

Из этого, в частности, следует, что организация представления информации оператору должна наилучшим образом соответствовать закономерностям восприятия и дальнейшей переработки ее человеком, поскольку значительное количество ошибок, допускаемых операторами, связано с тем, что щиты и пульты, на которых отображается информация и с которых ведется управление объектом, во многих случаях не обеспечивают оптимальных условий выполнения решаемых оператором задач.

Чтобы обеспечить эффективную работу оператора, необходимо проектирование щитов и пультов, а также операторских и диспетчерских пунктов в целом вести не только на основе технических требований и предпосылок, но с привлечением данных инженерной психологии и методов художественного конструирования (технической эстетики).

Появление инженерной психологии было обусловлено необходимостью изучения человека как звена системы управления.

Конструкторов современной техники интересуют не только вопросы оптимальной рабочей позы человека, рациональной организации его движений и т. п., но и характеристики восприятия, внимания, памяти, мышления, так как главным содержанием деятельности человека в производственной сфере становится прием информации от машины, ее преобразование, формирование решений, выполнение управляющих действий.

Основным предметом исследования инженерной психологии является система «человек-машина», в том числе и ее разновидность — система «человек — автомат», в которой человек управляет машиной (системой) с помощью автомата (автоматов).

Инженерная психология занимается выявлением путей согласования характеристик технических устройств с психофизиологическими характеристиками оператора с целью обеспечения надежной и эффективной работы как оператора, так и всей системы «человек — машина» в целом.

Круг проблем, изучаемых инженерной психологией, широк. Основными из них являются: анализ задач человека в системах управления и способов его связи с другими компонентами системы; исследование групповой деятельности людей, обслуживающих систему управления; анализ структуры деятельности оператора; исследование факторов, влияющих на эффективность и надежность действий оператора; изучение процесса приема человеком информации о состоянии управляемого объекта; анализ процессов переработки информации человеком; исследование управляющих действий человека.

Инженерная психология является частью более обшей научной дисциплины — эргономики (от греческого ergo — работа и nomos — закон, наука о законах труда), которая объединяет в себе ряд наук, непосредственно решающих задачу повышения эффективности трудовой деятельности человека.

Эргономика включает в себя: инженерную психологию, психофизиологию труда, организацию труда, гигиену труда, профессиональную патологию и ряд других предметов. К эргономике относится и техническая эстетика, изучающая закономерности проявления красоты в технике и пути их использования для повышения производительности труда. Приемы художественной композиции, закономерности цветовых решений должны учитываться при разработке проектов автоматизации технологических процессов и, в частности, при проектировании пунктов управления и их оборудования. Проектировщикам отраслевых и специализированных проектных институтов, разрабатывающих проектно-сметную документацию для промышленного и гражданского строительства, в своей повседневной практике часто приходится обходиться без помощи эргономистов и художников-конструкторов и принимать самостоятельные решения, учитывающие требования инженерной психологии и художественного конструирования. Несмотря на нехватку специалистов этого профиля и ряд нерешенных организационных вопросов при разработке типовых, уникальных, особо сложных и ответственных проектов, привлечение к проектированию эргономистов .и художников-конструкторов является необходимым.

При таком положении дел проектировщиков главным образом интересует инженерное приложение теоретических положений эргономики к проектированию автоматизированных систем управления и, в частности, вопросы выбора средств представления информации и органов управления, компоновки приборных панелей и пультов, выполнения мнемосхем, задачи архитектурного оформления и инженерного выполнения помещений пунктов управления, организация рабочего места оператора и т. п. В настоящее время по инженерной психологии и художественному конструированию накоплены значительные научные и инженерные материалы. Результаты проводимых работ нашли и находят отражение в обширной научно-технической литературе — журналах, книгах, справочниках.

В данном разделе внимание сосредоточено лишь на некоторых сугубо практических рекомендациях по компоновке приборных панелей и пультов, выполнению мнемо-. схем, проектированию пунктов управления, ориентированных на специалистов по автоматизации проектных институтов.

Эти рекомендации, естественно, не могут быть полными и расцениваться как готовые рецепты. В каждом конкретном случае должны быть найдены пути, наиболее полно и точно учитывающие особенности той или иной автоматизируемой системы. В процессе решения выделенных выше вопросов необходимо иметь в виду, что правильное с точки зрения эргономики проектирование щитов, пультов, мнемосхем, пунктов управления всегда сводится к поиску компромиссного решения между требованиями психофизиологическими, антропометрическими, художественного конструирования и инже- нерно-конструктивными возможностями. Это связано тем, что в реальных проектах приходится не только считаться с существующими противоречиями между указанными требованиями, но и учитывать; какие ограничения накладывает применение стандартных конструкций щитов и пультов, серийно выпускаемых приборов, устройств сигнализации, органов управления; как влияет месторасположение и ограниченность площади помещения, отводимого под пункт управления; каковы особенности организации труда оператора (будет ли работать один оператор или несколько, непрерывно или с перерывами, стоя или сидя); в каких условиях будет протекать работа оператора (освещение, шум, температура, вибрация) и т. п.

Кроме того, следует помнить, что проектирование щитов, пультов и пунктов управ

ления является лишь одним из этапов разработки проекта автоматизации в целом. На этом этапе происходит дальнейшее развитие и документальное оформление решений, принятых на более ранних стадиях проектирования при выполнении структурных, функциональных и принципиальных схем, в которых воплощаются принятые идеи и принципы организации автоматизируемой системы, выбирается и специфицируется аппаратура, приборы, намечаются места расположения пунктов управления, расстановка щитов у агрегатов и т. д. По сути дела непосредственно на этапе проектирования щитов, пультов и пунктов управления производится лишь дальнейшее уточнение необходимого количества и размеров панелей для установки ранее выбранной аппаратуры контроля и управления, осуществляется рациональное размещение этой аппаратуры в щитах и пультах, намечается наиболее целесообразное расположение щитов и пультов в пунктах управления, выполняются чертежи общих видов щитов и пультов, их монтажные схемы, подготавливается и выдается задание генпроектировщику на выполнение архитектурно-строительной, сантехнической и электрической части пункта управления и т. д. Поэтому, учитывая определенную последовательность (этапность) в процессе разработки проекта автоматизации, необходимо будущий щит и пульт оператора, а также будущую организацию его рабочего места «видеть» и намечать их правильное выполнение уже на самых начальных этапах проектирования при определении структуры системы, выборе объема автоматизации, средств автоматизации и принятия схемных решений.