10.4. МНЕМОСХЕМЫ

1.   Мнемосхема представляет собой наглядное графическое изображение функциональной схемы управляемого объекта. Она облегчает оператору запоминание хода технологического процесса, назначения различных приборов и органов управления, а также способов действия при различных режимах работы объекта. В процессе управления мнемосхема является для оператора важнейшим источником информации о текущем состоянии системы, характере и структуре протекающих в ней процессов, в том числе связанных с нарушением технологических режимов, авариями и т. п.

2.   Применение мнемосхем наиболее эффективно в тех случаях, когда управляемый объект имеет сложную технологическую схему и большое число контролируемых параметров или когда технологическая схема объекта в процессе работы может оперативно изменяться и это изменение должно запоминаться оператором.

Применение мнемосхем эффективно также при использовании в системах автоматизации избирательных устройств контроля и управления и миниатюрной контрольно-измерительной и сигнальной аппаратуры.

3.   Мнемосхема должна наглядно отображать схему системы в целом и связи между основными объектами, входящими в систему; четко делить схему системы на части (если в этом есть необходимость) и достаточно подробно отображать функциональные схемы отдельных агрегатов или объектов; показывать связи и характер взаимодействия

данной системы с друіими системами и внешней средой; обеспечивать световую сигнализацию состояния (IIOJЮжeния) важнейших техіюлоіических агрегагов; сигнализировать о всех существенных нарушениях в работе системы; обеспечивать возможность быстрого нахождения резервов для локализации аварий.

4.   В мнемосхему должны включаться лишь те элементы, которые играют существенную роль в управлении, т. е. мнемосхема не должна содержать лишнюю, избыточную информашпо.

5.   При компоновке мнемосхемы должны учитываться последовательность и отдельные стадии в решении оператором задач управления; оценка наступивших изменений в системе, принятие решения о необходимых действиях, выбор объектов, воздействие на которые необходимо для нормализации режима работы системы, контроль за выполнением принятого решения.

6.   Элементы мнемосхем, наиболее существенные с точки зрения контроля оператором состояния системы, принятия им решений и реализации управляющих воздействий, должны четко выделяться размерами, формой и цветом.

7.   На мнемосхемах следует выделять участки или части, которые соответствуют схемам отдельных об'ьектов, входящих в систему. Каждая такая часть мнемосхемы должна иметь четкую, легко запоминающуюся и отличную от друіих структуру, отражающую особенности данного объекта.

8.   Между отдельными деталями и элементами мнемосхем должно быть обеспечено пространственное соответствие с органами управления на пульте оператора. Соблюдение этого принципа позволяет оператору быстро переходить от прослеживания схемы системы и принятия решения к управляющим воздействиям.

9.   При построении отдельных элементов и компоновке всей мнемосхемы с.педует учитывать привычные ассоциации оператора. Так, схема системы может ассоциироваться с пространственным расположением обозначаемых объектов, а отдельные символы — с функциональіюй схемой_ объектов, или с внешним видом агрегатов, или с принятыми для их обозначения значками, буквами, фигурами.

10.  Символы сходных но функциям объектов и элементов системы, представляемых на мнемосхеме, должны бьггь максимально унифицированы. При разработке мнемознаков особое внимание следует уделять отработке сигнальных признаков каж

дого символа для облегчения его опознания и отличения от других си.мволов.

11.  Мнемонические символы должны разрабатываться в виде единого алфавита. Необходимо стремиться к тому, чтобы алфа- ВИ1 был максимально коротким, а различительные признаки символов были очень четкими. Символы, составляющие алфавит, должны делиться в соответствии с отображаемыми объектами на отдельные леіко различимые группы.

12.  При выборе формы символов необходимо стремиться, чтобы основные признаки символов cooTBercTBOBajm основным функциональным (реже внешнкм) признакам объекта. По форме символы должны представлять собой замкнутый контур. Вспо- моіательные элементы и линии не должны пересекать контур символа и.пи каким-либо другим способом затруднять его чтение.

В процессе проектирования рекомендуется использовать нормализованные символы, имеющие применение в мнемосхемах, распространенных в различных отраслях промышленности.

13.  Повышенные требования должны предьявляться к символам, сигнализирую- гц!ім функциональное (особенно аварийное) состояние отдельных агрегатов или объектов. Сигнализацией того, что данный объект или агрегат работает (включен), должен служить, как правило, зеленый цвет, что он не работает (отключен) — красный. Смене состояния должен соответствовать прерывистый световой сигнал того цвета, которым обозначается новое состояние агрегата. Например, ecjtH работающий агрегат останавливается, то ровный зеленый свет должен смениться красным прерывистым. Частота мигания сигнала смены режима должна составлять

3    — 8 Гц с длительностью свечения не менее

0,05 с. Сигналы о смене положения (состояния) агрегатов должны отключаться самим диспетчером.

14.  Соединительные линии на мнемосхеме должны быть прямыми и сплошными. При компоновке -мнемосхемы необходимо стремиться, чтобы соединительные линии были возможно короче и имели наименьшее число пересечений.

15.  Поскольку при работе с мнемосхемами, имеющими значительные размеры и множество объектов различных цветов и яркостей, зрительная система оператора подвергается большой нагрузке, необходимо уделять серьезное внимание рациональному цветовому решению мнемосхемы, учитывая при этом законы цветоведения и особенности психофизиологического влияния цвета на

человека. В частности, на мнемосхемах не допускается использование в большом количестве цветов, которые быстро утомляют глаз — красного, фиолетового, пурпурного. В качестве фона мнемосхем при использовании общего освещения рекомендуется применять малонасыщенные цвета средней части спектра. Символы мнемосхем и мелкие элементы могут окрашиваться в цвета всех частей спектра. Цвета вспомогательных элементов и дополнительного фона для групп связанных объектов должны сочетаться с общим цветовым решением мнемосхемы.

Необходимо также учитывать, что цвет фона мнемосхемы часто служит основополагающим при создании общей цветовой схемы всего пункта управления в целом, причем для южных районов весь интерьер пункта управления желательно решать в холодной цветовой гамме, для северных — в теплой. Для лучшего выделения мнемосхемы стены рядом с ней следует окрашивать в более насыщенные (но не яркие) тона, однако это контрастное отношение должно быть меньше, чем контрастное отношение линий на мнемосхеме к ее фону.

16.  В практике проектирования (а также в эксплуатации) распространено большое число разнообразных мнемосхем. С целью систематизации эти мнемосхемы могут быть подразделены по приведенным ниже признакам, с тем чтобы в каждом случае, исходя из особенностей системы и конкретных условий деятельности оператора, можно было наиболее правильно осуществить выбор требуемого типа мнемосхемы.

По функциям операторов, работающих с мнемосхемами, различают операторские и диспетчерские мнемосхемы. Различие между ними состоит прежде всего в масштабе и сложности отображаемых объектов. В первом случае это, как правило, единый пространственно сосредоточенный технологический комплекс, во втором — рассредоточенная система, включающая в себя разнообразные агрегаты, объекты, комплексы. Операторские и диспетчерские мнемосхемы резко различаются также степенью подробности отображения отдельных управляемых объектов, что обусловлено разным характером оперативных единиц, с которым и приходится иметь дело оператору и диспетчеру.

В зависимости от того, выполняет ли оператор какие-либо переключения непосредственно на мнемосхеме или она несет чисто информационные функции, операторские мнемосхемы делятся на оперативные и неоперативные, а диспетчерские — на световые и мимические.

В оперативные мнемосхемы наряду с сигнальными элементами и приборами встраиваются индивидуальные или вызывные (избирательные) органы управления. В мимические мнемосхемы встраиваются ручные переключатели для квитирования (снятия) сигналов и приведения отобрдаения состояния объекта на мнемосхеме в соответствие с его реальным состоянием.

В отличие от неоперативных мнемосхем, для которых достаточно обеспечить хороший обзор и надежное чтение показаний каждого прибора с рабочего места оператора, ореративные мнемосхемы и особенно органы управления, встраиваемые в них, должны располагаться в зоне, которая обеспечивает удобство пользования ключами и кнопками, т. е. не ниже 550 и не выше 1600 мм и не дальше чем на 800 мм от плеча сидящего оператора. Это требование не относится к диспетчерским мимическим мнемосхемам, которые для удобства обслуживания снабжаются специальными ступеньками.

Мнемосхема или отдельные ее участки могут быть подключены к одним и тем же управляемым объектам или поочередно подключаться к нескольким объектам, имеющим одинаковую структуру. В соответствии с этим мнемосхемы делятся на индивидуальные (однообъектные) и вызывные (многообъектные, избирательные). Вызывные многообъектные мнемосхемы позволяют сократить размеры панели, наиболее рационально использовать оптимальную зону поля зрения оператора. Однако, как показывают исследования, применение вызывных мнемосхем практически ограничено лишь наиболее простыми мнемосхемами, так как оператор с трудом улавливает различия в наборе сложных мнемосхем и может не заметить существенных изменений в ходе технологического процесса.

На мнемосхеме может быть постоянно отображена вся технологическая схема объекта или ее часть, изображение которой может существенно изменяться в зависимости от конкретных режимов работы объекта. Например, сначала изображается пусковая схема, затем она сменяется схемой нормального технологического режима, аварийной схемой и т. п. По этому признаку мнемосхемы могут быть постоянными и сменными.

По месту расположения различают мнемосхемы: на отдельных (специальных) панелях, на надстройке к приборному щиту, на приставке к пульту, на рабочей панели пульта (так называемые микромнемосхемы, реализуемые на графических и буквенноцифровых дисплеях).

Информация на мнемосхемах может представляться в дискретной, аналоговой и аналого-дискретной формах.

К первому типу относятся мнемосхемы с сигнальными лампочками, обозначающими различные дискретные состояния агрегатов: «включено» и «отключено», «норма» и «отклонение» каких-то параметров за пределы допустимых. В мнемосхемы с аналоговым представлением информации встраиваются различные элементы, отображающие непрерывные изменения процессов, например стрелочные показывающие приборы, аналоговые регистраторы и т. п.

Мнемосхемы, на которых информация отображается в аналого-дискретной форме, распространены наиболее широко благодаря своей универсальности. Они позволяют, в частности, непрерывно отображать изменение состояния управляемого объекта, подготавливая оператора к появлению дискретных сигналов, на которые необходимо сразу реагировать. Такая мнемосхема может быть определена еще как динамическая в отличие от обычных статических.

Динамические мнемосхемы следует реализовать на графических дисплеях.

В зависимости от конструктивного выполнения на мнемосхеме условных обозначений агрегатов, технологических линий н другого оборудования различают плоские, рельефные и объемные мнемосхемы. Наибольшее распространение получили плоские мнемосхемы. Рельефные мнемосхемы имеют ряд недостатков: возможно появление теней от выступающих деталей, зрительно увеличиваются обозначения малосущественных агрегатов, подавляются расположенные вблизи информационные элементы. Объемные мнемосхемы почти исключительно применяются в качестве демонстрационных макетов для обучения персонала, разбора оперативных задач и т. п.

По способу кодирования информации различают условные и символические мнемосхемы. Условные знаки, применяемые в первом типе мнемосхем, отличаются от символов полным отсутствием внешнего сходства и вообще зрительных ассоциаций с отображаемыми предметами или явлениями. Чисто условными мнемосхемы бывают редко, так как общий их рисунок разрабатывается на основе функционально-технологических схем. Однако обозначения отдельных деталей, объектов, технологических параметров, органов управления могут быть чисто условными.

В зависимости от соотношения светлоты фона и условных обозначений технологиче

ских агрегатов, линий и других элементов мнемосхемы могут быть построены на прямом (темные знаки на светлом фоне) и обратном (светлые знаки на темном фоне) контрастах. Мнемосхемы с обратным контрастом рекомендуется применять лишь в случаях, когда необходимо сохранить темповую адаптацию оператора (например, если на щите рядом с мнемосхемой встроены элек- тронно-лучевые индикаторы, показания которых лучше считывать при приглушенном свете).

По выполнению и технологии изготовления различают мнемосхемы рисованные (лучше всего нанесенные фотоспособом), накладные (знаки и линии штампуются или выпиливаются и наклеиваются на гладкий фон), электролюминесцентные (дисплеи) и проекционные (например, кинопроекционные или телевизионные).