принять решение и осуществить управление технологи­ческим процессом.

Значительным подспорьем в решении этой задачи для человека-оператора служили автоматические регулято­ры; они освобождали его от необходимости ежеминутно принимать решения по управлению большим количест­вом стабилизируемых технологических переменных. Од­нако управление процессом в целом оставалось за оператором: практически трудно осуществить правиль­ное автоматическое взаимодействие большого числа ре­гуляторов, обеспечивающих раздельное регулирование параметрами в каждом контуре (участке) процесса, т.е. создать взаимосвязанную систему автоматического управления процессом как единым целым. По-прежнему оператор должен был принимать решения по управле­нию. относящиеся к взаимодействию многих контуров. Для этого он по показаниям измерительных приборов интуитивно производил необходимые оценки и вычисле­ния, принимал решения и осуществлял управляющие воздействия. Однако по мере усложнения процессов даже самые квалифицированные операторы перестали удовлетворительно справляться с этими задачами.

Чтобы яснее представить себе всю трудность стоя­щих перед каждым оператором задач, следует учесть, что при управлении современным промышленным объек­том к нему надо подходить как к единому целому, а не как к набору различных независимых элементов. Необходимо весь производственный процесс вести в некотором оптимальном режиме, при котором может быть получен надлежащий эффект управления. Важно также отметить, что системы управления, используемые в настоящее время в промышленности, часто принадле­жат к так называемым большим системам, т. е. харак­теризуются участием значительного числа людей, разно­образных машин и аппаратов, наличием связанных между собой достаточно сложных подсистем, обладаю­щих своими частными целями и критериями и, наконец, наличием развитой иерархии уровней управления: агре­гат—производство—предприятие.

Анализ подобных промышленных объектов и систем управления показывает, что для них характерны сле­дующие тенденции:

· практически во всех отраслях промышленности наблюдается неуклонное возрастание единичной произ­водительности агрегатов; так, за последнее десятилетие мощность создаваемых энергоблоков тепловых электро­станций последовательно повышалась до 300, 500 и 800 МВт, а в последнее время превзошла 1 млн. кВт;

· аналогичная картина укрупнения объектов наблюдается на предприятиях нефтеперерабатывающей, металлурги­ческой и других отраслей промышленности; как след­ствие увеличиваются важность и технико-экономическая результативность управления технологическими объек­тами;

· соответственно интенсивно возрастает необходимая «мощность» применяемых систем контроля и управле­ния; иллюстрацией этой тенденции может служить рис. B.I, на котором показаны кривые изменения числа точек измерения и числа управляющих воздействий на объектах тепловых электростанций за последние 20 лет (по данным 12 зарубежных электростанций); если 6 1965 г. число измеряемых сигналов не превышало в среднем 500, то в 1975 г. оно уже приближалось к 3000; число управляющих сигналов за этот же период времени возросло с 500 до 2000; эти цифры наглядно показывают изменение масштабов управления крупными технологическим объектами;

· в последнее время коренным образом изменяются взгляды на значение энергетических ресурсов, экономию топлива, роль человека в производстве и на защиту окружающей среды; в ре­зультате происходит су­щественное повышение требований к качеству ведения технологических процессов;

· по мере повышения степени автоматизации производства происходит естественный процесс во­влечения все новых и 'но­вых агрегатов и участков в сферу действия центра­лизованного управления.

Этот процесс диктуется экономическими соображениями: оптимизация работы отдельного агрегата или отдельной установки не гаран­тирует максимального экономического эффекта для производства в целом; оптимум для него чаще всего достигается при некотором компромиссе между частны­ми критериями оптимизации. В результате этого растет, однако, степень взаимосвязанности отдельных агрегатов и усложняются алгоритмы управления объектом в це­лом; возникают задачи создания интегрированных систем управления. Все это приводит к резкому услож­нению задач управления.

В таких условиях и возникла проблема автоматиза­ции собственно управления, т. е. процесса принятия решений, которая потребовала привлечения современ­ных математических методов и новых технических средств. В результате появились автоматизирован­ные системы управления, т. е. развитые челове­ко-машинные системы, реализующие такой автоматизи­рованный процесс сбора и переработки информации, ко­торый необходим для принятия решений по управлению объектом (процессом, производством) в целом. При этом роль человека в любой АСУ весьма существенна: так как ряд ответственных задач принятия решений в силу их сложности, многогранности и не изученности не под­дается формализации, их выполнение не может быть полностью автоматизировано и остается за человеком.

По мере развития отмеченных выше тенденций стало очевидно, что функциональные возможности традици­онных средств автоматизации в сфере переработки информации уже недостаточны. И тогда на первый план вышла электронная вычислительная машина (ЭВМ). Она сразу взяла на себя практически все функции слож­ной первичной обработки данных и централизованного контроля, а также рутинную задачу ведения отчетности (составления протоколов) о работе технологического объекта, ставшую в усложнившемся производстве обя­зательной. Но это было только начало. Поскольку ЭВМ стоила слишком дорого, разработчики систем управле­ния старались возложить на нее как можно больше функций. В этой ситуации стремление автоматизировать процессы принятия решений помогло быстро осознать значение новых функциональных возможностей ЭВМ во многих направлениях.

В результате средства вычислительной техники стали не только разгружать человека от выполнения рутинной нетворческой работы, связанной с большим числом про­стых операций по обработке крупных массивов инфор­мации, но и оказывать ему помощь в выполнении твор­ческих задач (принятие решений по распределению ограниченных ресурсов, оптимизации технологического процесса и т. п.).

Важно отметить, что по мере повышения степени автоматизации принятия решений, необходимых для управления отдельными технологическими аппаратами и участками, последние теряют значение самостоятель­ных объектов управления и сливаются во все более крупные производственные комплексы. В результате появились мощные централизованные системы управле­ния, в которых с помощью ЭВМ концентрируются контроль и управление большим числом агретов. По­нятно, что в такой системе оператор-технолог как звено, принимающее наиболее ответственные решения по управлению всем объектом в целом, играет исключи­тельно важную роль.

Как уже отмечалось, основным инструментом для решения современных проблем управления материаль­ным производством служат так называемые АСУ, в ко­торых центральная, главенствующая роль и творческие способности человека сочетаются с широким применени­ем современных математических методов и средств ав­томатизации, включая вычислительную технику.