Столяру хорошо, а инженеру ‑ лучше…

Маяковский В.В. «Кем быть?»

Чем занимаются учителя, врачи, водители и кондукторы автобусов, в общих чертах, знают даже дошкольники. А вот чем занимаются специалисты по автоматизации технологических процессов и производств иногда не понимают даже студенты, которые только начинают учиться на этой специальности. Коды специальности, компетенции, уровни образования и учебный план есть в открытом доступе, но всё это трудно понять абитуриенту. Поэтому мы расскажем, чем занимаются специалисты по автоматизации, где и кем работают, что знают и что умеют делать. Попробуем обойтись без специальных понятий, терминов и ссылок на образовательные стандарты.


Проектировщики

Кто такие проектировщики? Это люди, которые создают знания. Например, в области автоматизации, проектировщики создают знания о том, как сделать автоматизированную систему управления (например, производством), а потом оформляют это в виде схем, чертежей, таблиц и текстов. Причём делают это в электронной форме. Результат работы инженера-проектировщика ‑ интеллектуальный продукт. Прежде чем создавать систему “в железе”, кто-то должен представить её до мельчайшего винтика, до последнего резистора и рассказать всем, как она выглядит.

Чтобы система автоматизации управляла большим, сложным, зачастую опасным производством (а не музыку проигрывала и не кино крутила) инженер проектировщик должен очень много знать, и знания эти должны быть из очень разных областей. Перечислим знания, которые имеются в голове проектировщика.

Проектировщик немного технолог. Он должен не хуже технолога знать тот процесс, который автоматизирует. Проектировщик имеет знания строителя ‑ систему автоматизации надо располагать в зданиях. Проектировщик немножко географ и умеет читать планы и карты, так как систему автоматизации располагают не только в зданиях. Он даже немного почвовед и гидрограф (вот вы знаете глубину промерзания грунта в Пермском крае?). Он хорошо знает (по крайней мере, должен знать) химию, материаловедение, теплотехнику и гидравлику, и многое, многое другое. А электротехнику, электронику и программирование проектировщик знает, даже когда спит. А ещё проектировщик немного юрист. Он должен знать современные нормативные документы и законы по безопасности ведения технологических процессов и управления ими. А ещё он экономист, метролог, инженер по безопасности. Хороший проектировщик, наверное, может поддержать беседу с человеком любой профессии.

Проектировщик должен обладать навыками оформления документов ‑ основами черчения и техники чтения схем, основами написания текстов понятным и простым языком (а вы думали для чего в школах пишут сочинения?).

В нерабочее время проектировщик так же применяет свои навыки ‑ спроектировать дачный участок, электропроводку в доме или детскую площадку во дворе для него детское развлечение.

Программисты

Представьте. Приходите вы к врачу и говорите: “Болит горло, посмотрите, пожалуйста”. А врач отвечает: “Не могу ‑ не умею”. Вы: “Как так “не умею?”. А врач вам: “Не умею, и всё тут. Я ортопед. Разувайтесь”.

С программистами та же история. Практически не бывает программистов, которые программируют все задачи во всех средах и на всех языках. Здесь поговорим о программистах, которые заставляют микропроцессорные устройства управлять технологическими процессами и производствами.

Начнём с того, что таких микропроцессорных устройств много: это и классические персональные компьютеры, и микропроцессорные контроллеры общего и специального назначения, и однокристальные микроконтроллеры. У каждого из них ‑ своя операционная система, своя организация памяти. А уж фирм, которые выпускают технологические контроллеры ‑ не счесть. И чем известнее фирма-разработчик контроллера, тем больше особенностей программирования.

Ответственность ‑ очень высокая. Что будет, если школьник (или студент) сделает ошибку в программе? Не сдаст зачёт? А если программист при разработке бухгалтерского приложения? Рабочие завода не получат зарплату и будут весьма недовольны. А если допустить ошибку в программе для космического навигационного спутника, и он улетит, скажем, к тау Кита?.. В технологических процессах ответственность порой ещё выше. Например, в колонне синтеза аммиака 300 атмосфер, а объём резервуара хранения нефтепродуктов достигает 100000 куб.м. К чему приведет ошибка в управляющей программе?

Обычно интересуются, какой язык программирования изучают такие программисты? А вот никакой специально. Нужен Си ‑ изучат Си, нужен VisualBasic ‑ изучат и его. Базы данных задействованы? Изучат SQL-запросы. А слышали ли вы (специалисты ‑ не подсказывать) про язык LD или FBD? А язык Structured Text (который похож на Pascal и является одним из пяти основных языков для контроллеров)? Сложно перечислить все языки и среды разработки. Поэтому главное для программиста не язык, а умение алгоритмизировать задачу и знание свойств технологического объекта управления.

Наконец, что, если программисту надоест программировать для производств? Ничего страшного. Потому что есть лифты, животноводческие фермы, умные дома, транспорт ‑ всё это работает по тем же алгоритмам и управляется теми же контроллерами.

Монтажники и наладчики

Вот уж у кого совсем не сидячая работа. Очень часто и монтаж, и пуско-наладку систем автоматизации делают одни и те же люди. То есть, они сначала смонтируют систему, а потом пытаются понять, почему она не работает, ну и исправить ошибки и замечания.

Монтажники и наладчики должны уметь читать (и понимать) техническую документацию, читать технологические схемы, разбираться в электрических схемах и строительных чертежах, сметной документации, знать технологическое оборудование, иметь навыки программирования и особенно важно знать правила безопасности работы в условиях пожаровзрывоопасных производств, знать правила работы с сосудами под давлением, опасными и вредными веществами.

Монтажники должны уметь выполнять строительные работы, варить металл, монтировать датчики, собирать шкафы управления, загружать программное обеспечение.

Наладчики должны знать основы электротехники и электроники, уметь программировать, уметь общаться с людьми, знать теорию управления, уметь составлять и оформлять документы.

Если работа монтажника чем-то похожа на работу строителя, то работа наладчика очень напоминает работу сыщика. Например, оператор нажимает на экране монитора кнопку, а насос не включается. Наладчик должен определить причину. А причин может быть много: не исправен насос, сгорел пускатель, вышло из строя или неправильно подключено реле гальваноразвязки, неправильно сконфигурирован выход микропроцессорного контроллера, неправильно названа переменная в программе контроллера, нет связи между микропроцессорным контроллером и компьютером, кнопка в программе не подключена к нужной переменной, оператор нажимает не ту кнопку. Вот где дедукция – шевелите серыми клеточками.

Поставщики оборудования

Это специалисты, которые продают приборы и средства автоматизации, микропроцессорные устройства, программное обеспечение для автоматизированных систем. Именно специалисты, ведь кроме того, что они осуществляют продажу оборудования, они занимаются ещё и инженерной работой.

И вот что они делают. Они анализируют требования разработчиков системы и определяют требования к средствам автоматизации: надёжности, погрешности, монтажным особенностям, и даже могут просчитать эти параметры. Они подготавливают техническую документацию на приборы. Проводят испытания приборов. А ещё представители поставщика должны участвовать при вводе системы автоматизации в эксплуатацию.

Метрологи

Представьте, что вы покупаете в магазине какой-нибудь товар на развес. Насколько могут ошибаться весы, чтобы вы это особенно и не заметили? 5 грамм, 100 грамм, килограмм? Например, если вы покупаете кофе или чай, то и одного грамма погрешности уже достаточно много, а если картошку в мешках? У весов погрешность может быть и 0,1 кг. А если цемент в вагоне?

Основная задача метролога – определить, с какой погрешностью надо измерять тот или иной технологический параметр, как подготовить средства измерения таким образом, чтобы они эту точность измерения обеспечили. Как подготовить и провести сами измерения.

А вот для этого метролог должен знать высшую математику (любимые разделы метролога ‑ теория вероятности и математическая статистика), физику (от механики до оптики и квантовой физики), информатику и программирование, химию. А ещё он должен хорошо знать законодательство Российской Федерации, так как все измерения, правила по которым они проводятся регламентированны законами. Метролог настолько важен, что на многих предприятиях руководитель всех служб по автоматизации называется “Главный метролог”.

А вне производства метролог может найти себе занятие? Да сколько угодно. Он может быть… метрологом…, но уже в торговле, строительстве, медицине, управлении государством ‑ в любой отрасли, где надо что-нибудь измерять.