10. Требования безопасности к пультам управления автоматическими и полуавтоматическими линиями
10.1. Пульты управления автоматическими и полуавтоматическими линиями должны соответствовать требованиям межгосударственных стандартов ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.064-81 «ССБТ. Органы управления производственным оборудованием. Общие требования безопасности» (далее — ГОСТ 12.2.064), ГОСТ 12.4.040-78 » ССБТ. Органы управления производственным оборудованием. Обозначения «, ГОСТ 12.2.049, Правил охраны труда при эксплуатации электронно-вычислительных машин, утвержденных приказом Государственного комитета Украины по промышленной безопасности, охране труда и горному надзору от 26.03.2010 N 65 (z0293-10 ), зарегистрированных в Министерстве юстиции Украины 19.04.2010 за N 293/17588 (НПАОП 0.00-1.28-10), Государственных санитарных правил и норм работы с визуальными дисплейными терминалами персональных электронно-вычислительных машин (ДСанПиН 3.3.2.007-98), утвержденных постановлением главного государственного санитарного врача Украины от 10.12.98 N 7 (v0007282-98).
10.2. На панелях пультов управления не должно быть посторонних элементов, которые затрудняют работу операторов (необоснованных функциональному назначению пульта выступлений, углублений, ризноплощинности, элементов внешнего крепления, выступающие и т.д.).
10.3. Панели пультов управления необходимо устраивать зависимости от высоты их расположения:
в горизонтальной плоскости или под углом до 30 град. к ней — в случае расположения панели на высоте 0,6 — 1,0 м;
под углом 30 — 60 град. к горизонтали — в случае расположения панели на высоте 1,0 — 1,3 м;
в вертикальной плоскости или под углом более 60 град. к горизонтали — при расположении на высоте 1,3 — 1,6 м от уровня пола или площадки обслуживания.
10.4. В случае расположения на одной панели нескольких элементов системы управления их необходимо располагать так, чтобы оператор выполнял наименьшее количество движений при выполнении необходимых операций и унеможливлювались ложные включения.
10.5. Элементы системы управления (кнопки, рукоятки, маховики, штурвалы, рычаги и т.п.) необходимо располагать в соответствии с требованиями межгосударственного стандарта ГОСТ 23000-78 «Система человек-машина. Пульты управления. Общие эргономические требования».
10.6. Для предотвращения самовольном перемещению маховики, рукоятки и рычаги системы управления должны надежно фиксироваться в заданном положении.
10.7. Кнопки электрических элементов системы управления и регулирования необходимо приводить в действие усилием 0,2 — 0,3 кг. Рычаги, штурвалы и маховички постоянного пользования необходимо приводить в действие усилием не более 4 кг.
10.8. Кнопка аварийной остановки должна иметь головку в виде грибка диаметром 50 — 60 мм, которая выступает над педалью поста на 20 — 25 мм.
10.9. Штурвалы, маховички и рукоятки рычагов необходимо изготавливать из материалов, имеющих низкую теплопроводность, если по условиям эксплуатации возможно их охлаждения ниже 10 ° или нагревания выше 60 ° С.
10.10. Кнопки и рукоятки системы управления электроаппаратурой должны быть изготовлены из диэлектрических материалов.
10.11. Для ускорения поиска нужного сигнала и средства управления элементы системы пульта управления должны быть рациональной формы и размеров и иметь отличительную окраску, знак или надпись соответствии с их назначением. Надписи необходимо делать у тех элементов, к которым они относятся, не допуская сокращения слов.
10.12. Во время устройства рычагов, штурвалов и маховичков необходимо соблюдать мнемонического правила: поворот по часовой стрелке, перемещение вправо, вверх и «на себя» должна соответствовать включению механизма или увеличению скорости, а поворот против часовой стрелки, перемещения влево, вниз и «от себя» — исключению механизма или уменьшению скорости.
10.13. Цвет окраски панелей и приборов на пультах управления необходимо выбирать с учетом физических свойств цвета и психологического воздействия его на работника.
10.14. При управлении сложными системами регулирования, если процесс характеризуется большой динамичностью и значительным числом переменных движений, имеющих существенные взаимосвязи, пульты управления необходимо оборудовать мнемоническими схемам, что показывают в упрощенном виде расположения механизмов и транспортных связей между ними.
10.15. Если пульт управления оборудован мнемосхемой, то фон последнего должна быть темнее, чем изображение символов.
10.16. Мнемосхемы и мнемознакы, наносимые на лицевые части панелей пультов управления, должны отвечать требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 21480-76 «Система» человек-машина «. Мнемосхемы. Общие эргономические требования».
10.17. В сложных системах управления средства информации должны быть точными, четкими и ясными, чтобы оператор мог наилучшим образом поддерживать работу оборудования, входящего в состав линии.
10.18. Сигналы системы информации должны обеспечить оператору возможность предсказания общей ситуации результатов своих действий. Объем информации должен включать как перегрузка, так и недогрузка оператора.
10.19. При проектировании пультов управления необходимо правильно организовать рабочее место оператора, учитывая общую продолжительность непрерывной работы и его основную рабочую позу, соотношение функций наблюдения и непосредственного влияния на систему органов управления, вероятность возникновения и динамику развития аварийных ситуаций.
Эргономические требования к пультам управления
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Общие эргономические требования
Man-machine system. Control consoles.
General ergonomic requirements
Дата введения 1979-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28 февраля 1978 г. N 586 срок введения установлен с 01.01.79
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 1987 г.
Настоящий стандарт распространяется на пульты управления стационарных объектов с индивидуальными рабочими местами и устанавливает общие эргономические требования к расположению средств отображения информации и органов управления на панелях пультов.
Термины, используемые в стандарте, приведены по ГОСТ 26387-84.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Пульты управления должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-74.
1.2. Поверхности пультов управления должны обладать диффузным или направленно-рассеянным отражением светового потока, исключающим появление бликов в поле зрения оператора.
1.3. При разработке пультов, предназначенных для управления однотипными объектами, должно соблюдаться одно и то же размещение наиболее важных для процесса управления, часто используемых и аварийных органов управления и средств отображения информации.
1.4. При необходимости пульты управления могут оборудоваться выдвижными ящиками для хранения документации и выдвижными досками для ведения записей и размещения дополнительных переносных приборов. Кресло для оператора должно соответствовать ГОСТ 21889-76.
1.5. Пульты управления для работы в положении сидя должны иметь пространство для ног оператора с размерами, мм, не менее:
400 — по глубине (на уровне колен);
600 — по глубине (на уровне пола);
Для удобства работы оператора у пультов должна предусматриваться подставка для ног.
1.6. При необходимости обзора пространства поверх пульта управления высота пультов для работы в положении сидя не должна быть более 1100 мм от пола.
1.7. Средства отображения информации, устанавливаемые на пультах управления, должны соответствовать требованиям ГОСТ 22902-78 и ГОСТ 21829-76.
1.8. Средства звуковой сигнализации, устанавливаемые на пультах управления, должны соответствовать требованиям ГОСТ 21786-76.
1.9. Мнемосхемы и мнемознаки, наносимые на лицевые части панелей пультов управления, должны соответствовать требованиям ГОСТ 21480-76.
1.10. Надписи и обозначения, не относящиеся непосредственно к работе оператора (заводской номер, фирменный знак и т.п.), не должны располагаться на лицевых частях панелей пультов управления.
1.10.* Органы управления, устанавливаемые на пультах, должны соответствовать требованиям ГОСТ 21752-76, ГОСТ 21753-76, ГОСТ 22613-77, ГОСТ 22614-77, ГОСТ 22615-77.
_________________
* Нумерация соответствует оригиналу. — Примечание «КОДЕКС».
1.12. Способы кодирования зрительной информации на пультах управления должны соответствовать требованиям ГОСТ 21829-76.
2. ТРЕБОВАНИЯ К ПАНЕЛЯМ ПУЛЬТОВ
2.1. Панели пультов управления не должны иметь посторонних элементов, затрудняющих работу оператора (неоправданные функциональным назначением пульта выступы, углубления, разноплоскостность, выступающие элементы наружного крепежа и т.п.).
2.2. Расположение и углы наклона панелей информации и панелей управления на пультах должны соответствовать указанным на черт.1 и 2 рекомендуемого приложения 1.
2.3. Панели информации и органов управления не должны располагаться друг против друга.
2.4. При работе оператора в положении сидя средства отображения информации и органы управления, умещающиеся в зоне, ограниченной снизу плоскостью, отстоящей от пола не менее чем на 700 мм и не более чем на 1500 мм по фронту, располагают на фронтальной панели. Если располагаемые на панели элементы не умещаются в указанных пределах, используют трапециевидную, многогранную или полукруглую форму панелей. Диаметр полукруглой и многогранной панелей должен быть не менее 1200 мм.
3. ТРЕБОВАНИЯ К РАСПОЛОЖЕНИЮ СРЕДСТВ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ И ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ НА ПАНЕЛЯХ ПУЛЬТОВ
3.1. Средства отображения информации и органы управления должны располагаться на панелях пультов согласно черт.1-5, при этом размеры зон расположения должны соответствовать приведенным в табл.1-3 рекомендуемого приложения 2.
3.2. Взаимное расположение средств отображения информации и органов управления должно соответствовать требованиям ГОСТ 22269-76.
3.3. При расположении средств отображения информации на панелях пультов допустимы отклонения лицевой поверхности средств отображения информации от нормальной линии взора не более чем на 45° в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Расположение лицевой поверхности средств отображения информации относительно линии взора оператора приведено на черт.5 рекомендуемого приложения 2.
3.4. Дополнительные требования к расположению средств отображения информации и органов управления на панелях пультов приведены в рекомендуемом приложении 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (рекомендуемое). РАСПОЛОЖЕНИЕ И РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА ПАНЕЛЕЙ ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
Черт.1. Расположение и углы наклона панелей пульта управления для работы в положении сидя
Расположение и углы наклона панелей пульта управления для работы в положении сидя
Черт.2. Расположение и углы наклона панелей пульта управления для работы оператора в положении сидя-стоя
Расположение и углы наклона панелей пульта управления
для работы оператора в положении сидя- стоя
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). РАСПОЛОЖЕНИЕ СРЕДСТВ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ И ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ НА ПАНЕЛЯХ ПУЛЬТА
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
Черт.1. Зона расположения средств отображения информации и органов управления на панелях пульта в положении сидя
Зона расположения средств отображения информации и органов управления
на панелях пульта в положении сидя
Эргономические требования к техническим средствам деятельности.
Эргономические требования к техническим средствам деятельности определяют конструкцию, организацию и компоновку рабочих мест — целостных единиц производства, в которых присутствуют три его основных элемента: предмет труда, средство труда и субъект труда. Конструктивные свойства технических средств должны быть согласованы с возможностями человека выполнять рабочие операции в нормальных и аварийных условиях.
Этого можно достичь, если учитывать, кроме антропометрических, биомеханических, психофизиологических и других свойств работающего человека, также требования техники безопасности, соблюдать санитарно-гигиенические нормы и требования, а также требования технической эстетики.
В настоящее время эргономические требования к конструкции и компоновке рабочих мест, а также к элементам рабочего места изложены в многочисленных ГОСТ ах. Пространственная компоновка рабочего места, величина силы воздействия на органы управления, параметры обзорности определяются прежде всего положением тела работающего. Каждое из положений характеризуется определенным расходом энергии. Выбор рабочего положения связан с размерами моторного пространства, величиной и характером ( статическая, динамическая ) рабочей нагрузки, объемом и темпом рабочих движений, требуемой степенью точности выполнения операций, особенностями предметно-пространственного окружения.
В положении стоя человек имеет благоприятные условия для зрительного обзора, перемещения и зрительно-моторных координации, но это положение более утомительно, поэтому в положении стоя следует избегать фиксированных поз, рекомендуется частая их смена с кратковременными перерывами для отдыха.
При работе сидя энергетические затраты организма снижаются на 10 — 20 %, но уменьшается возможность передвижения, сокращаются зоны досягаемости, уменьшаются силовые возможности.
Одним из факторов , определяющих организацию рабочего места, является поза работающего. Она характеризуется наиболее предпочтительным расположением частей тела при выполнении трудовых операций и рассматривается как пространственная граница фазы движения ( начальная, граничная, конечная ) . При проектировании рабочего места особое внимание следует уделять проектированию рабочей позы и условий ее поддержания, исходя из того, что наиболее вредным является не сама поза, а продолжительность времени, в течение которого человек в ней находится.
Общие эргономические требования к индивидуальным рабочим местам определяющие взаимное расположение элементов и компоновку рабочего места, изложены в ГОСТ 22269-76, ГОСТ 12.2.032-78, ГОСТ 12.2.033-78.
Рабочее место оператора состоит из пульта управления, средств связи, и кресла человека. Пульт управления является основным функциональным элементом рабочих мест. Он может быть конструктивно отделен от объекта управления и даже находиться в другом помещении или быть частью оборудования. Информацию оператор может получать с контрольно-измерительных приборов расположенных на пульте, приборном щите или непосредственно с управляемого объекта. В последнем случае на пульте располагаются только органы управления.
Габаритные размеры пульта , параметры зон достигаемости по высоте, ширине и глубине, размеры пространства для ног, высота рабочей поверхности, углы наклона панелей рассчитываются по общим правилам расчета рабочих мест. Панели пульта, являющиеся его рабочей поверхностью, могут быть различно ориентированы в пространстве в зависимости от положения тела работающего. Горизонтальные и наклонные панели различной формы ( прямоугольные, трапециевидные, полукруглые, многогранные ) предпочтительнее для работы в положении сидя ( рис. 3.31 ) . Глубина их не более 500 мм от переднего края. Если ширина вертикальной панели больше 1500 мм, то удобнее работать стоя. Наклонная панель пульта предпочтительнее горизонтальной. Средства отображения информации обычно располагают на вертикаль ных панелях, а органы управления — на наклонных ( под углом 10-20 ° к горизонтальной плоскости ) и горизонтальных.
Расположение и углы наклона панелей управления на пультах должны соответствовать показанным на рис. 3.32 3.35. Углы зрительного обзора и зоны размещения средств отображения информации — на рис. 3.36, 3.37, а зоны размещения средств отображения информации на рис. 3.38.
При размещении на панелях пульта органов управления, требующих повышенной точности манипуляции, необходимо предусмотреть опорную поверхность для предплечий и кистей рук.
Рис. 3.32. Наклон панелей пульта управления при работе сидя.
Рис. 3.33. Расположение средств отображения информации и органов управления на панелях пульта при работе сидя:
1, 2, 3 — средства отображения информации; 4, 5, 6 — органы управления.
Рис. 3.34. Наклон панелей пульта управления при работе стоя сидя.
Рис. 3.35. Расположение средств отображения информации и органов управления на панелях пульта при работе стоя — сидя:
1, 2, 3 — наиболее важные средства отображения информации.
4, 5, 6 — менее важные средства отображения информации и органы управления.
Цветовое решение панелей должно быть спокойным, применяются светлые, приглушенные тона. Необходимо, чтобы поверхности панелей и размещенных на них элементов не были блестящими. Конструктивные и отделочные материалы, защищающие поверхность пульта и его элементов, должны быть долговечными. На панелях пульта управления не должно быть посторонних элементов или выступающих.
Рис. 3.36. Углы зрительного обзора оператора при повороте глаз и головы:
α — оптимальный угол; β — оптимальный угол при движении глаз; у — оптимальный угол при повороте головы.
Рис. 3.37. Зоны зрительного наблюдения оператора в горизонтальной плоскости:
A — оптимальная зона; В — оптимальная зона при движении глаз; С — оптимальная зона при повороте головы.
Рис. 3.38. Зоны размещения средств отображения информации на плоскости:
A — часто используемая зона для быстрого и точного считывания; В — часто используемая зона для менее точного и быстрого считывания; С — редко используемая зона при выполнении работ стоя; D — зона стрелочных индикаторов элементов наружного крепежа.
При проектировании рабочей поверхности необходимо предусмотреть возможность быстрой и легкой уборки. Если части тела работающего соприкасаются с рабочей поверхностью, последнюю следует изготовлять из материала, обладающего низкой теплопроводностью.
Торговые знаки и наименования завода или фирмы изготовителя и другие обозначения, не связанные с индикаторными функциями, не должны находиться на лицевой стороне панели.
Общие эргономические требования к пультам управления установлены ГОСТ 23000-78. При обосновании эргономических требований к средствам отображения информации необходимо учитывать характеристики зрительного анализатора человека. Скорость и точность считывания показателей во многом зависят от того, с какого участка шкалы ведется считывание: при приближении показаний к краям шкал индикаторов скорость и точность считывания значительно падают. Точность считывания возрастает с увеличением интервала между отметками до определенного предела ( оптимальная длина интервала 12,5 — 18 мм, оптимальная величина самого малого интервала 1,5 мм ) . Причем эффективность чтения определяется не столько абсолютными размерами шкалы, сколько ее отношением к дистанции наблюдения.
Цифры на шкалу следует наносить прямыми линиями только у главных отметок. Они должны быть простыми, без каких-либо украшений. Точность считывания зависит от высоты, ширины и толщины обводки. На последнюю влияют освещение и контрастность. Оптимальное соотношение толщины обводки белых цифр на черном фоне к их высоте 1 : 10 , черных цифр на белом фоне 1 : 6 . Отношение ширины к высоте должно составлять 2 : 3 . Расстояние между цифрами должно равняться половине ширины цифр.
Для более детального знакомства с эргономическими требованиями к средствам отображения информации следует обратиться к ГОСТ 2601-84, ГОСТ 19785-88, ГОСТ 21480-76, ГОСТ 21786-76, ГОСТ 21829-76, ГОСТ 21837-76, ГОСТ 22269-76, ГОСТ 22902-78.
Органы управления предназначены для передачи управляющих воздействий от оператора к машине. С их помощью приводятся в действие исполнительные органы объектов управления, осуществляется ввод информации и вывод ее на средства отображения.
Орган управления состоит из приводного элемента и исполнительной части. Размеры и форму приводного элемента рассчитывают в соответствии с размерами и формой тех частей тела человека, с которыми он соприкасается. Силы, прилагаемые к органам управления, не должны превышать допустимые динамические и статические нагрузки на двигательный аппарат человека.
Размещение органов управления влияет на эффективность и надежность работы, лучше, если они будут сгруппированы в моторном пространстве рабочего места. Органы управления постоянного действия или наиболее часто используемые — справа, в пределах оптимальных границ. Зоны досягаемости оператора в вертикальной и горизонтальной плоскости при работе в положении сидя и стоя представлены на рис. 3.39.
Большинство ручных органов управления постоянного действия должны располагаться на уровне локтя ( над полом, сиденьем ) или чуть ниже, редко используемые ( 2-3 раза в смену ) — на уровне плечевого пояса или лучезапястного сустава.
Органы управления не следует располагать на внешних границах зон досягаемости для рук, их лучше размещать в пределах зоны обзора. Те же органы управления, случайное изменение положения которых может привести к нежелательным последствиям ( относится к состоянию оборудования или безопасности работающих ) , следует располагать на периферии моторного пространства или применять другие меры предосторожности.
При большом числе органов управления они должны быть сгруппированы с учетом функционального назначения, последовательности использования в зависимости от алгоритма деятельности оператора.
Размещение органов управления должно быть таким, чтобы рука работающего не закрывала расположенные рядом средства отображения, а движение руки оператора соответствовало ожидаемому движению указателя индикатора.
Выбирая тип и параметры приводных элементов, следует исходить из вида управляющих движений, типа захвата, возможности минимизации прилагаемых усилий, диапазона точности, быстродействия и надежности управляющего движения.
Для операции включено — выключено, требующей незначительных усилий и редко осуществляемой, рекомендуется применение тумблеров или кнопок.
Рис. 3.39. Зоны досягаемости оператора при работе стоя — сидя ( а ) , сидя ( б ) , стоя ( в, г ) : А легкой досягаемости; В — предельной досягаемости.
Если часто повторяющиеся операции ударного типа не требуют приложения значительных физических сил, но осуществляются с большой скоростью, целесообразно применение клавишей. Органы упрвления поворотного типа с большой частотой вращения ( маховики и т. п. ) следует применять в случае, если требуется высокая точность регулирования. Для ступенчатых переключений и плавного динамического регулирования одной или двумя руками при средних и больших управляющих усилиях рекомендуется применять рычаги.
Все органы управления должны быть легко опознаваемы, информировать о состоянии управляемого объекта, позиции приводного элемента в любой момент. Приводные элементы органов управления должны различать ея между собой двумя-тремя признаками. Для этого используют кодирование посредством формы, цвета, размера, размещения ( особенно для органов аварийного управления ) .
Окраска приводных элементов органов управления производится в соответствии с их функциональным назначением. Например, органы управления системы питания кислорода окрашивают в голубой цвет, органы аварийного управления-в красный.
Форма приводных элементов может быть разной. Приводные элементы кнопок и клавишей должны обеспечивать автоматическое возвратное движение, а при включении вызывать слышимый щелчок или другое ощущение: звуковое, световое, тактильное. Расстояние между ними должно составлять не менее 15 мм, а при работе в перчатках — не менее 25 мм. Цвет приводных элементов должен отличаться от цвета фона, на котором они размещены.
Рабочая поверхность переключателей может иметь выемки, насечки, рифления, безопасные для кожи пальцев. Маховики и штурвалы переключений и плавного регулирования могут быть предназначены для управления одной или двумя руками. В последнем случае ось вращения маховика или штурвала следует располагать в плоскости симметрии сиденья, отклонение не более 50 мм. Штурвал может быть выполнен с двумя рукоятками, отстоящими на 90 — 120.
При кодировании назначения маховиков целесообразно использовать форму и размер ободьев, цвет и расположение в моторном пространстве. Конечные позиции маховика или штурвала следует снабжать стопором.
Рис. 3.40. Возможное размещение рычагов на рабочем месте.
Рычаги управления позволяют выполнять быстрые движения при коротком пути и прямых траекториях. Наиболее удобны рукоятки овальной или цилиндрической формы, допустимы конусообразные с гладкой или рифленой поверхностью без острых углов и заусенцев. Рычаги, перемещаемые одной рукой, должны располагаться со стороны действующей руки на уровне локтя при сгибании руки в локтевом суставе под углом 90-135 ° при движении к себе — от себя ( рис. 3.40 ) . Рычаг удобнее перемещать в вертикальной плоскости, чем в горизонтальной. Размах рычага не должен превышать 200 мм. При размещении рычага необходимо исключить возможность случайного включения.
Ножные органы управления следует применять только при необходимости разгрузки рук, когда допустима грубая регулировка типа «включено — выключено». При частом и продолжительном пользовании ножными органами управления необходимо обеспечить работу в положении сидя, хотя усилие, развиваемое ногой, больше в положении стоя. Оптимальные размеры педали и размещение приведены на рис. 3.41.
Эргономические требования к органам управления приведены в ГОСТ 21752-76, ГОСТ 21753-76, ГОСТ 22613-77 — ГОСТ 22615-77.
При выборе типа рабочего сиденья учитывают специфику работы, объем рабочего пространства, соотношение с другими элементами рабочего места, возможность смены рабочих поз, положения тела, развиваемые усилия, диапазон движения частей тела, наличие вибрации, условия безопасности.
Рабочее сиденье должно обеспечивать положение тела, при котором нагрузка на мышцы будет оптимальной, равномерной. При этом должна создаваться опора позвоночнику и свобода перемещения корпуса и конечностей, удобство усаживания и вставания. Рабочее сиденье должно свободно перемещаться относительно рабочей поверхности, фиксироваться при обширной зоне вращения и иметь регулируемые параметры. Наиболее распространенным сиденьем является кресло. Общие эргономические требования и типы кресел устанавливает ГОСТ 22189 — 83. Эргономические требования к кабинам мостовых и козловых электрических грузоподъемных кранов изложены в PTM 24.090.35-77, к кабинам буровых станков для открытых горных работ — в PTM 24.073.04-72.
4.4 Требования к пультам управления
Пульт управления является основным функциональным элементом рабочих мест с автоматизированным управлением (станки-автоматы, автоматизированные конвейерные линии, роботизированные участки, операторские и диспетчерские пульты), а также рабочих мест смешанного типа с наличием автоматизированного элемента (станки-полуавтоматы, кузнечно-прессовые машины, строительно-дорожные машины, прокатные станы и т.п.) [9].
Пульт управления может быть конструктивно отделен от объекта управления и даже находиться в другом помещении, а может являться и частью оборудования. Возможны комбинированные варианты. При работе за пультом управления оператор может получать информацию с контрольно-измерительных приборов, расположенных на пульте, приборном щите, или непосредственно с управляемого объекта. В последнем случае на пульте располагаются только органы управления. Эффективность использования пульта управления определяется выполнением требований к информационным моделям (подраздел 3.2).
Выбор пульта и панели управления, их количество зависят от типа рабочего места, его назначения и организации. Габаритные размеры пульта, параметры зон досягаемости по высоте, ширине и глубине, размеры пространства для ног, высота рабочей поверхности, углы наклона панелей рассчитываются по общим правилам расчета параметров рабочих мест. Эти параметры зависят от параметров сиденья и объема рабочего пространства.
Парные напольные пульты (справа и слева от оператора) используются в тех случаях, когда необходимо обеспечить оптимальную обзорность с рабочего места (башенные краны, экскаваторы и т.п.). Навесные пульты управления (настенные, на гибких шлангах) используются при дефиците рабочего пространства. Пульты небольших размеров (150х250 мм, 200х400 мм) для станков и других машин с автоматизированным и полуавтоматизированным управлением целесообразно выполнять навесными и передвижными. Угол наклона рабочей поверхности должен быть регулируемым. При выполнении сложных многоцелевых работ, при наличии большого числа органов управления и средств отображения информации рекомендуются многопанельные пульты управления.
Панели пульта, являющиеся его рабочей поверхностью, могут быть различно ориентированы в пространстве в зависимости от положения тела работающего, рабочего места, его назначения и организации. Горизонтальные и наклонные панели различной формы (прямоугольные, трапециевидные, полукруглые, многогранные — рис. 14) предпочтительнее для работы в положении «сидя». Вертикальные панели для работы в положении «стоя» используются в тех случаях, когда их ширина больше 1500 мм.
а – горизонтальная; б – трапециевидная; в — многогранная
Рисунок 14 – Форма панелей пульта управления
Следует предпочитать наклонную панель пульта горизонтальной панели. Средства отображения информации целесообразнее располагать на вертикальных панелях, а органы управления — на наклонных (10—20° к горизонтальной плоскости) и горизонтальных. Трапециевидные, полукруглые и многогранные панели пультов (горизонтальные и наклонные) позволяют увеличить протяженность расположения средств отображения информации и органов управления по ширине (справа и слева от оператора), но ограничивают их расположение по глубине (не более 500 мм от переднего края). Расположение панелей под углом друг к другу (в вертикальной плоскости) позволяет увеличить протяженность средств отображения информации и органов управления по глубине и высоте.
Общие эргономические требования к пультам управления установлены ГОСТ 23000-78. В состав пульта управления, как правило, входят: панель управления, кресло, органы управления и средства отображения информации. Элементы пультов управления должны удовлетворять нормативным требованиям. При взаимном расположении элементов рабочего места оператора необходимо учитывать (ГОСТ 22269-76):
рабочую позу человека-оператора;
пространство для размещения человека-оператора;
возможность обзора элементов рабочего места;
возможность осуществления всех необходимых движений и перемещений для эксплуатации и технического обслуживания оборудования;
возможность обеспечения оптимального режима труда и отдыха.
При работе оператора в положении «сидя» средства отображения информации и органы управления, умещающиеся в зоне, ограниченной снизу плоскостью, отстоящей от пола не менее чем на 700 мм и не более чем на 1500 мм по фронту, располагают на прямоугольной горизонтальной панели. Если располагаемые на панели элементы не умещаются в указанных пределах, используют трапециевидную, многогранную или полукруглую форму панелей. Диаметр полукруглой и многогранной панелей должен быть не менее 1200 мм. Если во время работы оператору необходим обзор пространства поверх пульта, то высота его должна быть не более 1100 мм от пола (для работы в положении «сидя»).
При расположении средств отображения информации и органов управления на панелях пульта следует учитывать следующие основные факторы:
группировки в логические блоки;
взаимосвязь между органами управления и средствами отображения информации.
При установлении приоритета по месту расположения необходимо учитывать, как тот или иной орган управления или средство отображения информации используется оператором и каково его воздействие на работу системы. При этом определяются следующие параметры:
частота и степень использования;
точность и (или) скорость считывания показаний или установки позиции органа управления;
влияние ошибки считывания или запаздывания в выполнении операций на надежность и безопасность работы системы;
легкость манипулирования отдельными органами управления (определяется по точности, скорости, усилиям) в разных местах расположения.
При размещении индикаторов и органов управления на панели применяют два способа их группировки:
функциональный — объединяются индикаторы и органы управления, идентично по функциям или совместно используемые при выполнении одной задачи, а также относящиеся к одному компоненту оборудования;
последовательный — расположение в порядке последовательности использования.
Средства отображения информации и органы управления на панелях пульта должны быть расположены следующим образом:
важные и наиболее часто используемые СОИ и ОУ — в пределах оптимальной зоны;
аварийные — в легко доступных местах, но не в оптимальной зоне;
второстепенные, периодически используемые — не в оптимальных зонах, при этом руководствуются в основном правилами группировки и взаимосвязи между ними.
Средства отображения информации на панелях пульта группируют и размещают в соответствии с последовательностью их использования или функциональными связями элементов системы, которые они представляют.
При компоновке средств отображения информации необходимо обеспечивать:
обзор и видимость с рабочего места;
возможность легкого опознания нужного индикатора;
объединение СОИ в последовательные или функциональные группы;
учет взаимосвязи индикаторов с требованиями системы и органами управления, которые влияют на показания этих индикаторов.
При групповом размещении индикаторов для контрольного считывания необходимо выполнять следующие правила:
при наличии в группе шести и более индикаторов располагать их в виде двух параллельных рядов (вертикальных или горизонтальных);
не делать более 5—6 горизонтальных или вертикальных рядов;
при наличии на панели более 25—30 индикаторов компоновать их в 2—3 зрительно отличимые группы.
При компоновке органов управления все органы управления располагают в зоне досягаемости, причем часто используемые — на высоте 600—1000 мм для работы в положении «сидя» и 1000—1400 мм для работы в положении «стоя». Функционально однородные органы управления располагать единообразно на всех панелях пультов данной системы. Необходимо исключить возможность их случайного переключения.
Расположение и углы наклона панелей со средствами отображения информации и панелей управления на пультах для работы в положении «сидя» должны соответствовать требованиям, представленным на рисунках 15,16 и в таблице 24.
Таблица 24– Размеры зон расположения СОИ и ОУ на панелях пульта в положении «сидя»
Высота кромки над уровнем пола, мм
*Обозначение зоны расположения СОИ и ОУ в соответствии с рисунком 15.
1, 2, 3 – СОИ; 4, 5, 6 — ОУ
Рисунок 15 – Расположение средств отображения информации
и органов управления на панелях пультов при работе «сидя»
Рисунок 16 – Расположение и углы наклона панели пульта
управления для рабочего положения «сидя»
Расположение и углы наклона панелей со средствами отображения информации и панелей управления на пультах для работы в положениях «стоя» и «сидя – стоя» должны соответствовать требованиям, представленным на рисунках 17, 18 и в таблице 25.
Таблица 25 – Размеры зон расположения СОИ и ОУ на панелях пульта в положении «стоя»
Высота кромки над уровнем пола, мм
*Обозначение зоны расположения СОИ и ОУ в соответствии с рисунком 17.
1, 2, 3 – наиболее важные СОИ; 4, 5, 6 – менее важные СОИ и ОУ
Рисунок 17 – Расположение средств отображения информации
и органов управления на панелях пультов при работе стоя
Рисунок 18 – Расположение и углы наклона панели пульта
управления для рабочего положения «сидя-стоя»
Оптимальное расположение лицевой поверхности средств отображения информации относительно линий взгляда оператора и допустимый угол отклонения приведены на рис. 19. Для наиболее часто используемых в процессе управления средств отображения информации допустимый угол отклонения их лицевой поверхности от нормальной линии взгляда не должен превышать 15 о . Оптимальным считается расположение, перпендикулярное нормальной линии взгляда. Углы обзора приведены в таблице 26.
Таблица 26 – Размеры углов обзора
При повороте глаз
При повороте головы
При повороте головы и глаз
В горизонтальной плоскости*
В вертикальной плоскости**
* В горизонтальной плоскости углы обзора отсчитываются по обе стороны от линии симметрии.
** В вертикальной плоскости углы обзора отсчитываются вниз и вверх от нормальной линии взгляда (рис. 19).
1 – горизонтальная линия взгляда; 2 – нормальная линия взгляда;
3 – лицевая поверхность средств отображения информации
Рисунок 19 – Оптимальное расположение лицевой поверхности панели
Зоны расположения СОИ и ОУ на панелях пульта в горизонтальной плоскости для работы в положении «сидя» приведены на рис. 20.
Взаимное расположение средств отображения информации и органов управления должно соответствовать требованиям ГОСТ 22269-76.
Пульты управления для работы в положении «сидя» должны иметь пространство для ног оператора с размерами не менее 600 мм по высоте, 400 мм по глубине (на уровне колен), 600 мм по глубине (на уровне пола), 500 мм по ширине. Для удобства работы оператора у пультов должна предусматриваться подставка для ног.
Средства отображения информации, устанавливаемые на пультах управления, должны соответствовать требованиям ГОСТ 22902-78 и ГОСТ 21829-76. Средства звуковой сигнализации должны соответствовать требованиям ГОСТ 21786-76. Мнемосхемы должны соответствовать требованиям ГОСТ 21480-76. Органы управления должны соответствовать требованиям ГОСТ 21752-76, ГОСТ 21753-76, ГОСТ 22613-77, ГОСТ 22614-77, ГОСТ 22615-77. Способы кодирования зрительной информации должны соответствовать требованиям ГОСТ 21829-76.
А – зона для расположения наиболее важных и часто используемых СОИ и ОУ; Б — зона для расположения нечасто используемых СОИ и ОУ (в пределах досягаемости и обзора); В — зона для расположения редко используемых ОУ (в пределах максимальной досягаемости, обзор только при движении глаз и головы); Г — зона для размещения вспомогательных ОУ (вне пределов досягаемости и обзора из исходного рабочего положения)
Рисунок 20 – Зоны расположения средств отображения информации и
органов управления на панелях пульта в горизонтальной плоскости
для работы в положении «сидя»
При необходимости обзора пространства поверх пульта управления высота пультов для работы в положении «сидя» не должна быть более 1100 мм от пола.
При необходимости пульты управления могут оборудоваться подвижными ящиками для хранения документации, а также досками для ведения записей и размещения дополнительных переносных приборов. При размещении на панелях пульта органов управления, требующих повышенной точности манипулирования, необходимо предусматривать опорную поверхность для предплечий и кистей. Цветовое решение панелей должно быть спокойным, следует применять светлые, приглушенные тона. Необходимо, чтобы поверхности панелей и размещаемых на них элементов не были блестящими. Конструктивные и отделочные материалы должны защищать поверхность пульта и его элементов от влияния факторов внешней среды, воздействий оператора.
При графическом оформлении панелей следует использовать стандартизованные или общепринятые знаки, метки и обозначения. На панелях пультов управления не должно быть посторонних элементов, затрудняющих работу оператора (выступов, углублений, разноплоскостных панелей, выступающих элементов наружного крепежа и т. п.). В операторском пункте, в котором оператор работает в положении «стоя», необходимо предусматривать стол (за которым он мог бы вести записи, работать с коммутатором и т. д.), а также зону оперативного покоя.
Обеспечение соответствия санитарно-гигиенических условий нормативным требованиям достигается за счет выполнения ряда мероприятий [2, 18, 39, 42]. Примеры решения практических задач приведены в подразд. 4.5. Особое внимание необходимо уделять освещению пультов управления.
Освещенность пультов управления РТК должна составлять по ГОСТ 12.2.072-82 не менее 400 лк. Освещенность в рабочей зоне устанавливается СНиП II-4-79 и отраслевыми нормами соответствующих производств.
При размещении постов управления РТК, участками или линиями в закрытых кабинах минимальные внутренние размеры кабины по ГОСТ 12.2.072-82 должны составлять: высота — 2100 мм, ширина — 1700 мм, длина — 2000 мм, ширина дверного проема — 600 мм. Температуру, относительную влажность, скорость движения воздуха и содержание вредных веществ в воздухе кабины или помещения, откуда ведется управление комплексом, устанавливают по ГОСТ 12.1.005-88. В кабину должен подаваться воздух в количествах не менее 30 м 3 /ч на человека (СН 245-71). Точное количество подаваемого в кабину воздуха определяют расчетом (подразд. 2.5). Интенсивность лучистого потока, поступающего через смотровые окна кабины, не должна превышать 1200 кДж/(м 2 ·ч) или 350 Вт/м 2 , а уровень звука — 80 дБА.