Файл: Гарус М.В. Операторские и диспетчерские пункты автоматизированных систем управления предприятиями.pdf

Если по характеру производственного процесса требуется по­ стоянное управление или частое вмешательство оператора в ход процесса, такие органы управления размещают на отдельно стоящем пульте, устанавливаемом на рабочем месте оператора.

В случаях когда при управлении и внесении корректировок в работу систем автоматизации необходимо наблюдать за пока­ заниями соответствующих приборов, последние удобно устанав­ ливать на приборной приставке пульта или на отдельном щите, устанавливаемом в удобной для обзора зоне. При этом верхняя часть пульта (приставки) не должна закрывать приборных па­ нелей щита.

Щиты с приставными пультами применяют при наличии зна­ чительного количества переключателей к приборам и аппара­ туры управления нечастого применения, когда их установка на приборных панелях щитов (без пультов) повлекла бы за собой значительное увеличение протяженности щитов по фронту и, как следствие этого, ухудшение условий обзора и манипулиро­ вания.

Взаимное расположение панелей (конфигурация) щитов и пультов подчиняется правилам организации рабочего места.

21. Компоновка средств представления информации и органов управления

на фасадной стороне щитов и пультов

При компоновке средств представления информации и орга­ нов управления (приборы, средства автоматизации, аппаратура ■сигнализации, переключатели, ключи управления и т. п.) учиты­ ваются следующие факторы (принципы компоновки):

а. Функциональные связи. Средства представления информа­ ции и органы управления одного и того же объекта (агрегата, цеха, участка) объединяются на панели в компактную группу, достаточно четко зрительно разграниченную с другими группами.

б. Последовательность использования. При размещении средств представления информации и органов управления при­ держиваются той последовательности, в которой оператор (дис­ петчер) считывает показания и производит манипулирование. При этом размещение производится слева направо и сверху вниз.

в. Важность. Средства представления информации, отобра­ жающие значение наиболее ответственных параметров, и наибо­ лее ответственные по назначению органы управления распола­ гаются в пределах оптимальной зоны поля зрения и манипули­ рования.

г. Частота использования. Средства представления информа­ ции и органы управления, наиболее часто используемые опера­ тором (диспетчером), размещаются в пределах оптимальной зоны.

111

д. Конструктивные особенности. Средства представления ин­ формации и управления, наименее удачные по инженерно-пси­ хологическим характеристикам (с трудно читаемыми отсчетными частями, значительными усилиями при манипулировании и т. п.), которые все же приходится применять за неимением лучших, размещают в удобных для считывания и манипулирова­ ния зонах в целях обеспечения оператору (диспетчеру) нормаль­ ных условий считывания показаний и переключений.

Может случиться, что при компоновке приборов и аппаратуры некоторые из перечисленных принципов окажутся несовмести­ мыми. В этом случае следует дать предпочтение наиболее важ­ ным для данного конкретного случая принципам, не пренебре­ гая, однако, в полной мере остальными.

При компоновке технических средств на щитах и пультах следует стремиться к созданию легко запоминаемой информа­ ционной модели благодаря логической связи между средствами представления информации и аппаратурой управления либо бла­ годаря привычным, легко заучиваемым взаимоотношениям между ними. Например, размещение технических средств удобно принять функциональными группами в последовательности тех­ нологической схемы, размещая приборы и аппаратуру внутри этих групп с учетом изложенных принципов.

Удобно использовать приборы, имеющие одинаковую форму и модуль оцифровки, и располагать их так, чтобы расположе­ ние стрелок в положении «норма» было одинаковым или отсчетные устройства образовали эпюр. При этом выход из нормы какого-либо параметра легко обнаруживается.

Не рекомендуется применять приборы с подвижными, выпук­ лыми или неравномерными шкалами. На панелях с электриче­ скими приборами и аппаратурой не рекомендуется устанавливать приборы, к которым подводятся трубки с жидкостью. При не­ обходимости такой компоновки трубки закрывают защитными конструкциями для предотвращения попадания жидкости на электроприборы и проводки.

Приборы выбираются той точности, которая требуется для эффективного управления.

Расположение рядом с прибором относящегося к нему пере­ ключателя таким образом, чтобы была соблюдена совместимость движения указателя и рукоятки, высвобождает память опера­ тора от запоминания принадлежности переключателя, что осо­ бенно важно в аварийных случаях. Кроме того, переключатели располагают таким образом, чтобы при их использовании руки оператора не закрывали отсчетных устройств.

На оперативные щиты и пульты выносят минимальное необ­ ходимое количество средств представления информации. Для удовлетворения этого требования не следует выносить на опе­ ративные щиты самописцы, предназначенные для задач хозрас­ чета, материального баланса и т. п. При установке их в вы­

112

нужденных случаях на оперативном щите эти приборы уста­ навливаются на боковых панелях или в других зонах щита,, неудобных для установки оперативных приборов.

Самопишущие приборы (необходимые для определения тен­

использования стандартных инструментов при установке, снятииприборов и подключения проводов), так чтобы исключить воз­ можность взаимного повреждения приборов открывающимися дверками и другими выступающими частями.

Следует стремиться к одинаковому структурному построению приборных панелей и связанных с ними пультов управления.

Щиты и пульты систем автоматизации однотипных объектов выполняют идентичными.

22. Проектирование мнемосхем

Мнемосхема-—условное графическое изображение производ­ ственного (технологического) процесса, поточно-транспортной,, энергетической или другой системы, т. е. условная информацион­ ная модель процесса (системы), выполненная с помощью симво­ лов оборудования, механизмов и их взаимных связей (рис. 22).

Символ — условное графическое изображение производствен­ ного аппарата, агрегата, механизма, связей между ними.

Мнемосхема должна быть простой, четкой, не перегруженной деталями, без пересечений или с минимальным количествомпересечений линий связи.

По конструктивному исполнению различают мнемосхемы: мимическая — выполняется символами в виде пластин соот­

ветствующей формы (из металла или пластмассовых материа­ лов, окрашиваемых в цвет, отличный от цвета фона). Реже ми­ мические мнемосхемы выполняют путем гравирования и окраски контуров рисунка мнемосхемы либо путем окраски символов на панели щита, пульта или специальной конструкции;

световая — выполняется высвечиваемыми символами. При. этом предпочтительным является высвечивание только контура символа во избежание перегрузки мнемосхемы множеством цветовых пятен.

По назначению, т. е. по характеру встраиваемых техниче­ ских средств различают мнемосхемы:

а) информационно-оперативные, т. е. мнемосхемы, в которыевстраивают аппаратуру сигнализации (о состоянии оборудова­ ния и механизмов, о выходе параметров за пределы нормы или об аварийном состоянии и т. п.) и органы управления;

б) графопанели — мнемосхемы со встроенными приборами,, средствами автоматизации и органами управления;

1 1 3

в) информационные — мнемосхемы, в которые встраивают ■аппаратуру сигнализации.

Мнемосхемы выполняют при следующих обстоятельствах:

а. В случае сложных и разветвленных технологических про­ цессов (систем), когда на щиты (пульты) выносится значитель­

ное количество средств представления информации или орга­ нов управления.

Мнемосхема облегчает оператору логическую систематиза­ цию и техническую диагностику при нарушении хода техноло­ гического процесса (управляемой системы), выработку и осу­ ществление ответных действий.

1 1 4

б. В случае длительной исправной работы технологического процесса (системы), когда оператору приходится вмешиваться в ход процесса лишь эпизодически, но его вмешательство очень ответственно и протекает в условиях дефицита времени.

В психически напряженных ситуациях у человека в первую очередь выпадают интеллектуальные функции. Особенно нару­ шается логическое мышление, если оно строится на материале, хранящемся в долговременной памяти. Мнемосхема помогает оператору проанализировать события в условиях дефицита вре­ мени, выработать и вовремя принять нужные меры для устра­ нения нарушений.

в. В случае когда при громадном количестве датчиков, уста­ навливаемых для оптимального ведения процесса, применяют систему вызова, позволяющую установить на щите гораздо мень­ шее число показывающих приборов.

При этом применяют сигнализаторы выхода параметров за технологическую норму (предупредительный сигнал) и за до­ пустимые пределы (аварийный сигнал). Наличие сигнализато­ ров повышает надежность системы контроля.

Мнемосхема, показывающая расположение датчиков, первич­ ных приборов на разных участках технологических линий, осво­ бождает оператора от операций перехода от условной информа­ ционной модели к действительному производственному процессу и обратно, снижает количество ошибок при вызове и тем самым повышает надежность работы оператора. При этом наилуч­ шими признают так называемые совмещенные мнемосхемы, на которых вызывные кнопки с обозначением параметров встраи­ вают непосредственно в символы, обозначающие оборудование или коммуникации, в которые встроены датчики.

Невозможно дать общий способ размещения символов на мнемосхеме. Этот способ зависит от задач, которые должен выполнять оператор, их приоритета, характера производствен­ ного процесса и других условий, присущих каждому конкрет­ ному случаю.

Водних случаях символы располагают в таком порядке, чтобы была соблюдена последовательность технологических опе­ раций и отражена последовательность технологического потока;

вдругих удобно имитировать действительное расположение обо­ рудования на предприятии; в третьих целесообразно символы оборудования одного функциойального назначения группировать

водном месте.

Всвязи с этим желательно знать все выполняемые операто­ ром функции, их относительную значимость и частоту. Если это известно не полностью или функции, их значимость и частота операций могут изменяться, то символы располагают первым или вторым способом.

Линии взаимосвязей между символами показывают в следую­ щих случаях: если без них мнемосхема не наглядна; когда

1 1 5

линий связи несколько, а оператору важно знать, какая именно» действует в данный момент; когда требуется установить направ­ ление потока, а по мнемосхеме без связей это установить трудно. Иногда можно ограничиться небольшими стрелками.

Встречаются случаи, когда при большом числе взаимосвязан­ ных однотипных агрегатов число соединительных линий стано­ вится очень большим и это приводит к недопустимому загромож­ дению мнемосхемы. В этом случае меняют способ выполнения мнемосхемы. Например, не показывая соединительных линий, предусматривают высвечивание номера работающего агрегата или отдельной сигнальной лампы, встроенной в символ.

Размеры символов и расстояния между ними определяют в угловых величинах. Оптимальная величина символа, обеспечи­ вающая наиболее быстрое и точное считывание, равна 40', мини­ мальная 20', размер наименьших деталей символа 6'. Плотность символов на мнемосхеме, т. е. расстояние между соседними сим­ волами оборудования для обеспечения условий безошибочной работы оператора, принимают 40' и более [19]. Расстояние между символами разных технологических групп выбирают за­ метно большим, чем между символами внутри этих групп.

Расчет размеров символов ведут по формуле:

ние до знака по линии взора.

Если внутри знака располагают аппаратуру, цифровые или буквенные знаки, размеры символов получаются намного боль­ шими, чем требуется для их безошибочного различения. При выполнении символов контурными линиями толщину линии при­ нимают равной 2—3'. Символы связей при этом выполняют бо­ лее тонкими линиями (в однолинейном изображении).

Для облегчения чтения мнемосхемы удобно принимать форму символов соответственно упрощенному общему виду оборудо­ вания или общепринятым условным обозначениям.

Окраска (или цвет высвечивания) символов должна быть до­ статочно контрастной по отношению к фону.

Цвета для кодирования информации выбирают таким обра­ зом, чтобы они хорошо отличались друг от друга в конкретных условиях проектируемого объекта, а также с учетом условно принятой применимости цвета по международному стандарту, согласно которому сигналами опасности являются теплые тона, безопасности — холодные.

Согласно стандарту красный цвет требует немедленной оста­ новки действия, немедленного вмешательства, это аварийный, запрещающий сигнал, «пожарный» цвет (заменяющий цвет — оранжевый); желтый цвет означает предупреждение, опасность физического повреждения; зеленый цвет дает разрешение на

1 1 6