3.1.1. Общие вопросы инженерно-психологического проектирования

Современные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) представляют собой системы «человек-машина», реализованные на базе высокоэффективной управляющей вычислительной техники и обеспечивающие управление технологическими процессами или комплексами производственного оборудования (КПО) на основе централизованно обработанной информации по заданным технологическим и технико-экономическим критериям. При этом все функции по контролю и управлению технологическим процессом и КПО в АСУ ТП разделяются между человеком-оператором (или группой людей) и различными автоматическими устройствами (включая и современные ЭВМ).

Для того чтобы управлять технологическим объектом, необходимо непрерывно или эпизодически получать информацию о значениях качественных и количественных характеристик продуктов, получаемых в результате осуществления технологических операций (сырья, полуфабрикатов и т.д.), а также о разнообразных технологических и производственных параметрах (температуре, давлении, напряжении, токе, скорости и т. п.). Текущая информация сравнивается с заданными (допустимыми) значениями параметров и характеристик с целью выявления отклонений, нарушений или неисправностей в протекании технологического процесса или работе оборудования.

Нарушения в работе объекта управления могут произойти по различным причинам, требующим для их устранения различных управляющих воздействий на объект. Для их выявления необходимо провести анализ причин, т. е. решить задачу технической диагностики с привлечением взаимосвязанных параметров, влияющих на данное нарушение.

После установления действительной причины нарушения (первопричины) принимается решение о наиболее целесообразном пути ее устранения, т. е. приведении основного параметра, характеризующего нарушение, в допустимые границы. Далее определяется алгоритм принятого решения и осуществляется его реализация путем подачи управляющих воздействий на исполнительные устройства (заслонки, клапаны, регуляторы и т. д.) В заключение контролируется эффективность принятых действий по соответствию контролируемых параметров заданным значениям. Человек-оператор, выступающий в роли звена АСУТП, осуществляет процесс решения задач технической диагностики, выбирает и реализует управляющие воздействия и контролирует их результаты. При этом он работает за пультом, который может быть достаточно удален от объекта управления, и решает все задачи управления, опираясь на информационную модель объекта, т. е. совокупность данных об его характеристиках и параметрах, представленную на средствах отображения информации (индикаторах). Поэтому эффективность работы человека-оператора, а соответственно и всей АСУ ТП существенно зависит от того насколько правильно и обоснованно выбран необходимый и достаточный состав и объем предъявляемой ему информации.

В общем случае инженерно--психологическое проектирование систем «человек-машина» сводится к решению следующих задач:

1. Выявление набора задач, стоящих перед системой управления, возможных нарушений и неисправностей, причин их возникновения, управляющих воздействий, целесообразных в каждой конкретной ситуации.

2. Определение величин, которые целесообразно измерять; чтобы решить основные задачи контроля и управления, а также требования к точности и частоте их измерения.

3. Выбор формы отображения и принципов кодирования информации, предъявляемой человеку-оператору, и определение эргономических характеристик конкретных средств отображения информации (СОИ).

4. Выбор средств для осуществления управляющих воздействий и определения характеристик конкретных органов управления (ОУ).

5. Компоновка СОИ и ОУ на пульте управления.

Четкая, полная и однозначная проработка всех перечисленных задач инженерно-психологического проектирования СМЧ обеспечивает функциональную эффективность и надежность. В качестве исходной информации для инженерно-психологического проектирования обычно используется технологическая схема объекта управления и описание его работы.