Требования простоты обслуживания систем управления.
Отказы в системах управления и переход к случайным неоптимальным алгоритмам могут быть вызваны и неправильными, ошибочными действиями персонала, эксплуатирующего или обслуживающего технические средства автоматизации. Техническое исполнение средств может либо содействовать возникновению таких ошибок, либо как-то блокировать их возможность, и это предполагает целесообразность постановки соответствующих требований к средствам автоматизации.
Для снижения вероятности ошибочных действий персонала (а по оценкам ряда экспертов с ними связано до 25% всех аварий на электростанциях) необходимо, прежде всего, обеспечить «взаимопонимание» человека и системы управления, конкретно обеспечить правильность и своевременность восприятия и оценки ситуаций и выдачи команд.
Существует ряд общих, направленных на обеспечение такого взаимопонимания рекомендаций по системе управления в целом (система требований к языку «общения» человека с системой, к формам представления информации оператору, к оформлению пультов, щитов и мнемосхем и т. п.). Имеется также и ряд частных рекомендаций к разработкам и техническому исполнению отдельных устройств. Отметим некоторые общепризнанные положения, такие как целесообразность автоматической сигнализации полного отказа устройства или нежелательность установки в одном устройстве более двух взаимосвязанных органов оперативной настройки.
Наряду с этими производными от экономики ограничениями к средствам автоматизации предъявляются также и эргономические (т. е. связанные с охраной здоровья и жизни людей) требования безопасности. В систему таких требований, прежде всего, входят ограничения на используемые в средствах энергетические потенциалы. Так, в измерительных цепях, в информационных каналах связи и в системах оперативного управления электрическое напряжение обычно не должно превышать 12 В, максимально допускаемое напряжение исполнительных устройств не должно превышать 380/220 В, а Давление сжатого воздуха в пневматических системах управления не должно превышать 0,6 МПа.
В числе прочих мер безопасности известны ограничения на применение в системах управления элементов с источниками радиоактивности, с отравляющими или вредными веществами (ртуть) и т. д. Целям безопасности служат также существующие ограничения на применение электрических средств автоматизации в пожаро- и взрывоопасных помещениях.
Требования к полноте функционального состава, к инструментальным погрешностям, к показателям надежности и, наконец, к уровням сложности эксплуатации и обслуживания определены стремлением ограничить экономические потери, которые могут иметь место при работе систем с неоптимальными алгоритмами управления. Эти требования в известной мере взаимосвязаны и противоречивы. Так, например, снижение инструментальных погрешностей усложнением схемных решений приводит, как правило, к снижению показателей надежности соответствующих устройств, к повышению их стоимости, усложнению эксплуатации или обслуживания. Следовательно, возникает задача оптимизации соотношений между различными требованиями к технико-экономическим характеристикам средств автоматизации (слишком точная реализация оптимального алгоритма — низкая надежность, высокая стоимость; менее точная реализация — систематические потери от работы с неоптимальным алгоритмом).
Обоснованное решение такой задачи может быть получено лишь при системном анализе, при совместном рассмотрении влияния всех технических характеристик средств автоматизации на экономическую эффективность системы управления, а также в результате поиска экстремума эффективности как функции этих характеристик.