Применяемые человеком органы управления и условия их применения.
Управляющие действия человека-оператора являются своеобразным языком, на котором он отдает приказания машине. Основными из них являются рабочие (исполнительные) движения, являющиеся основным содержанием управляющих сигналов. На них накладываются познавательные (гностические) движения, с помощью которых оператор изучает реакции объекта на управляющие действия. Помимо того существуют приспособительные движения, предназначенные для поиска наилучшего положения руки на органе управления.
Наиболее производительными и экономичными являются круговые и эллиптические движения. Величина реализуемых руками и ногами усилий и их точность зависят от направления движений, пространственного расположения зоны движений.
Наряду со зрительным контролем осуществляется контроль движении со стороны тактильного и кинестезического анализаторов, что требует определенного сопротивления органов управления их перемещению.
В зависимости от свойств объектов управления и их назначения используются органы управления, позволяющие удобно вводить цифровую, буквенную и логическую информацию (кнопки, клавиши) или легко производить переключения в электрических цепях (тумблеры, поворотные выключатели), производить точное и плавное регулирование (круглые ручки), реализовывать значительные усилия (рычаги, штурвалы, рулевые колеса).
Приборы и системы отображения информации.
Отдельные приборы и их комплексы - системы отображения информации (СОИ) - служат для снабжения оператора сведениями о текущем состоянии объекта управления, а если требуется, то и среды.
Наиболее распространенными являются стрелочные индикаторы (рис. 7). Быстрый и точный отсчет показаний обеспечивает счетчик типа «открытое окно» (а).
Рис. 7 Стрелочные приборы с различными шкалами
Удобными для чтения являются круглые (б) и полукруглые (в) шкалы. Показания приборов с горизонтальной шкалой (г) читаются труднее, а с вертикальной шкалой (д) - с еще большей трудностью. Однако целесообразность пользования той или шкалой определяется еще соблюдением адекватности между направлением перемещения объекта и стрелки прибора. Так, например, для индикации перемещения транспортного сосуда в шахтном стволе целесообразно использовать прибор с вертикальной шкалой. Оптимальное расстояние от наблюдателя до стрелочного прибора должно обеспечить угловой размер шкалы от 2,5 до 5°. Во избежание ошибок при считывании показателей стрелка прибора должна находиться как можно ближе к шкале. Если приборы располагаются на одной панели, то необходимо выбирать у всех шкал одинаковые системы делений и одинаковую их оцифровку. В СОИ часто используются различные фигуры, символы, буквы и цифры, т.е. знаки.
Основную роль при опознании знаков играют их контуры. При количестве дополнительных признаков знака, превышающих число признаков или состояний соответствующего объекта, у оператора возникают дополнительные трудности в идентификации существующей ситуации. Аналогичная сложность возникает и при недостаточном отражении в знаках необходимой информации. Сложность знака повышается с возрастанием числа его элементов. При отсутствии дефицита времени на наблюдение угловые размеры контура сложного знака должны быть не меньше 35 -40. Вследствие легкости достижения яркости, изменения цвета, контрастности и размеров изображения, широкое применение нашло отображение знаковой информации на электронно-лучевых трубках, экранах ЭВМ (дисплеях).
Для суждения о развитии технологических режимов и действиях оператора в сложных и ответственных системах управления широко используются приборы-самописцы.
При обилии информации о состоянии объекта управления все чаще используются интегральные индикаторы, позволяющие оператору быстро оценить ситуацию в целом. Такие индикаторы приносят особую пользу в условиях известной изоляции оператора. Один из таких приборов изобретен для управления подводными лодками при их погружении (рис.8). При изменении курса по азимуту изображение коридора пропорционально смещается по горизонтали, при изменении глубины его изображения - по вертикали. При изменении скорости лодки пропорционально изменяется частота набегания горизонтальных полос.
Аналогичным образом функционирует прибор авиагоризонт. Система
индикаторов компонуется на приборной панели, с соблюдением определенных правил.
Рис.8 Интегральный индикатор курса подводной лодки
Для управления сложными и распределенными в пространстве объектами (химико-технологические процессы, энергетические системы) широко используются мнемосхемы. Они представляют собой функциональные графические модели объектов и процессов производства с указанием их взаимных связей, органов управления и с индикаторами состояний. Мнемосхемы разрабатываются с учетом специальных требований. В их построении большую роль играют инженеры-технологи соответствующих профессий.
В связи с усложнением объектов и их мнемосхем все большее распространение получают сменные мнемосхемы. Каждая из них подробно отражает лишь определенную часть сложного объекта. Оператор, обычно с использованием ЭВМ, получает возможность вызвать на экран, проанализировать весьма тщательно и изменить состояние только нужной в данной ситуации части объекта системы.