Ретроспектива: создание одних из первых автоматизированных рабочих мест
Продолжаю рассказ о предшественниках ПЛК, и сегодня расскажу об одних из первых в стране АРМов — автоматизированных рабочих мест и периферии для автоматизированной поверки датчиков.
Если присмотреться, то наше устройство можно назвать прибором АСУ ТП. Почему мы так не сделали? Дело новое, поэтому выбрали название АРМ, которое показалось нам очень звучным. Что касается конкретики, то мы использовали АРМы для поверки датчиков давления и температуры. Мы начали ставить образцовые приборы по давлению на каждый коллектор, а датчики температуры на каждую камеру тепла-холода. На нижеприведенной структурной схеме они не показаны, дабы ее не перегружать.
Структурная схема АРМ
Пояснения: Для индуктивных датчиков ставился специализированный блок питания. Потенциометрические же датчики запитывались от источника питания ГН09–01 из состава АРМ. На схеме он не указан, чтобы не перегружать схему и не показывать, что вольтметр питается от 220В переменного тока, а ГН 09–01 подключается к питающему напряжению через сетевой фильтр для борьбы с помехами. Не показан и выносной пульт, который дублировал кнопку на клавиатуре, которая запускала отсчет показаний коллектора. Ведь у нас не строго техническая документация, а рассказ о первом применении контроллеров на нашем предприятии больше 35 лет назад.
Еще опишем коллекторы. Это оснастка, с помощью которой давление подавалось сразу на 16 датчиков одного типа или 18 датчиков другого типа. А потом по очереди переключая ручной коммутатор выход датчика переключался на вход цифрового вольтметра.
В случае АРМа плата коммутации был автоматической и управлялась контроллером. В автомате плата связи с вольтметром первоначально программировала вольтметр на нужный режим работы и предел измерений, а также начинала замер показаний конкретного датчика сигналом «Пуск». Делалось это все под управлением контроллера.
Ход работы АРМа
Мы провели подготовительные операции, то есть прикрутили коллектор к цеховой магистрали давления, жгутом подключили датчики к АРМу включая питание датчиков и прогрели в течении 15 мин оборудование. Теперь мы отсчитываем нулевую точку давления. Нулевая точка — это когда давления нет (или оно атмосферное). Но лезть в дебри разницы между абсолютным и избыточным давлением нам не стоит. Тема статьи не об этом.
Я вспоминаю, как у меня один специалист по продажам просил объяснить разницу между избыточным и абсолютным давлением. Попробовал объяснить. Но сколько я ни бился, он ничего так и не понял. Наверное, я плохо объяснял.
Итак, ход работы:
Оборудование прогрето;
Подача воздуха подсоединена к коллектору, но воздух пока не подан;
Жгутом датчики с коллектора соединены с АРМом;
На пульте контроллера набран тип и номинал датчика. Давление задаем вручную;
Нажимаем кнопку «Пуск» на выносном пульте. Датчики с коллектора поочередно подключаются к вольтметру. Показание датчиков на нулевом давлении записываются в память контроллера;
Когда отсчитана нулевая точка считают согласно протокола, по стрелочному образцовому манометру, первую точку прямого хода, а затем и весь прямой ход. Потом та же операция с обратным ходом давления. (Напомню, прямой ход значения давления последующей точки больше предыдущей, обратный же наоборот, когда меньше. Так коллектор отсчитывается по всем точкам давления прямого и обратного хода);
Потом контроллер вычисляет максимальную вариацию датчика и максимальную погрешность. Эти данные хранятся в памяти и выводятся в протокол (бумажный носитель).
Датчики в этом АРМе шифровались условными номерами. В следующих вариантах АРМа мы осуществляли ввод уже заводских номеров датчиков. Не забывайте. Это всего лишь 80 годы прошлого века. Точки с бракованными показаниями датчиков выделялись жирным шрифтом. Вот пример протокола проверки:
Таблица протокола поверки
Бракованный — датчик № 6 на нулевой точке прямого хода и датчик №2 на точке 60 кгс/м2. Брак погрешности отмечен в протоколе, но вариация в норме. Там показания жирным шрифтом нет. Вот как работает АРМ вкратце. Можно было назвать установку АСУ ТП, но мы постеснялись без автоматической подачи давления и автоматической записи заводских номеров. А когда сделали — про название АСУ ТП забыли. Так у нас на предприятии такое оборудование собственной разработки называют до сих пор АРМ.
Преимущество АРМа перед ручной поверкой
Сокращение количества персонала.
Уменьшение влияния человеческого фактора.
Объективный контроль.
Пункты 2 и 3 можно было бы объединить, но я их специально разделил. Человеческий фактор будем считать за случайные ошибки человека, а объективный контроль будет подразумевать намеренное действие персонала, стремящееся выдать некондиционный прибор за кондиционный.
Персонал, он конечно тоже не из дураков состоит. Заведомо бракованный прибор он проталкивать как годный не будет. Себе дороже в конце выйдет. А вот прибор почти бракованный (90% допуска) выдать за вполне годный (70 — 80% допуска) — это рабочие умели. Или на потоке проверяли эту точку по давлению или подавали меньшее давление, а сообщали товарищу, который записывал данные в протокол заведомо большее значение. Магия цифр, так сказать. Или ловкость рук. Опытный работник знал много таких бандитских приемов, как из почти брака сделать якобы идеальный датчик.
Ниже АРМ, похожий на наш. Только более элегантный. У наших АРМов каркас был собран из серьезного стального уголка. Наверное, чтобы выдерживать ядерный взрыв. Ну это не программисты, а конструкторы из самого ОМА (отдел механизации и автоматизации) постарались.
Аналог нашего АРМ, только без принтера
Наш АРМ, вернее, наши АРМы, поскольку их было у одного центрального процессора несколько. По нескольку штук на морозе, тепле и при нормальных условиях. Мороз, тепло и нормальные условия — это климатические условия, в которых проверялись датчики.
Мороз и тепло обеспечивались большими климатическими камерами. Нормальные условия обеспечивались цеховым климат-контролем. Четверть площади цеха было отведено под вентиляционное и холодильное оборудование, которое и держало температуру зимой и летом на уровне 18 °C. Летом в цех заходить было приятно. На улице жара, а в цехе приятная и комфортная атмосфера. Даже первую минуту холодно казалось. Но потом отпускало.
А когда я еще работал в цехе регулировщиком РЭА, надо было оставаться в 3-ю смену термоциклировать приборы. Так в 3 часа ночи приходилось верхнюю одежду одевать. Включался этот самый климат-контроль и холодный воздух стал продувать весь цех. Температура не более 10 градусов и сильный сквозняк. Лучше в шубе и шапки переждать подготовку климата в цехе к рабочему дню. Вот такие случаи случались со мной, когда я работал в цехе.
А в конце статьи мне вспоминается принтер. Хороший принтер, хорошо работал. Жаль эти принтеры скоро заменили капиталистические Эпсоны. Этой страны уже нет. Я имею в виду ГДР. А принтеры Роботрон до сих пор вспоминают. Всех форматов. От А4 до А1 или А0. Уж не помню, как самый большой размер назывался.
Печатающее устройство Robotron CM 6329.02 M
У нас большие Роботроны в ИВЦ стояли, какие-то отчеты печатали. А работники ИВЦ воображали перед нами, что они самые умные из программистов. Не нам работникам ОМА чета. Хотя это было не так. Мы знали больше ИВЦшниц.
Вот на такой оптимистической ноте позвольте закончить свой рассказ про первый АРМ или АСУ ТП на нашем предприятии.
А в самом конце приведу копию отчета проверки потенциометрических датчиков. У него индивидуальная характеристика. Поэтому вместо графы «Погрешность» есть графа «Размах». Это разница между максимальной и минимальной величиной показаний датчиков.
Протокол поверки датчиков
Но конверсия прекратила деятельность КБ. Нас в нем из 12 человек осталось 2. И вместо автоматизации специальных датчиков давления, мы разработали АРМ, дожидаясь гражданской продукции — бытовых счетчиков газа.
