Всесилие КИП и А или Почему математика – царица наук

Вся мировая индустриальная мощь построена на агрегатах, которые поражают своим разнообразием и на первый взгляд совершенно не схожи между собой. Однако, во всех индустриальных системах, начиная от простейшего жарочного шкафа в поселковой пекарне и заканчивая линиями по «выращиванию» чипов для спутников системы аэрокосмической обороны имеется один общий компонент. Этот компонент – комплекс контрольно-измерительных приборов, которые позволяют контролировать характеристики происходящих в производственной системе процессов. 

Характеризуя понятие КИП и А, Большая техническая энциклопедия дает нам лаконичное: «Расшифровывается КИП и А как контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИП и А), общее название средств измерений (СИ) физических величин веществ, приборов КИП и А для автоматизации процессов и производств. Наряду с этим понятием также используется КИПиС - это контрольно измерительные приборы и системы. Обслуживанием, ремонтом, диагностикой этого оборудования на предприятии как правило занимаются: инженер КИПиА, мастер КИП и А, слесарь КИПиА, метролог или приборист».

Приборы КИП и А – это, с одной стороны, глаза и уши операторов, а с другой – их основной инструмент, позволяющий реализовать управление любым процессом – начиная от приготовления пива и чипсов и заканчивая защитой государство от ракетно-ядерного нападения. Сила и универсальность КИПиА заключается в способности приборов дать количественную оценку любым процессам: температуре, давлению, расходу веществ, химическому составу и тысячам других параметров.

Известно, что способность математики найти единое числовое выражение любой величине открыло перед нами сногсшибательные возможности современных наук. Великий русский химик Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «Наука начинается там, где начинают измерять». Перефразируя это высказывание, мы без тени сомнения можем сказать, что современная индустрия и инфраструктура начинается там, где появляются приборы КИП и А.

Профессия специалиста по КИП и А требует глубоких и интегрированных знаний обо всех тонкостях проходящих технологических процессов, а также знаний самых современных достижений в области электроники и компьютерных технологий.

Прогресс технологий во многом на современном этапе заключается в совершенствовании систем контроля и управления. Чем меньше человек непосредственно, своими мускулами участвует в производстве, тем больше работы специалистам КИП и А, ведь всякая «умная» машина или производственный комплекс своим умом обязан продуманной архитектуре кибернетических связей в автоматизированных системах.

Если привести биологический пример, то приборы КИП и А – это нервная система любой индустриальной системы. При любых дисбалансах в ее работе организм начинает давать сбои, а при более серьезных проблемах – гибнет. Современный завод, морской порт, железнодорожный узел или газопроводный хаб, будучи лишен электронного управления и автоматизации, превращается не просто в груду бесполезного металла, но часто в бомбу замедленного действия, смертельно опасную для его окружения.

Скажем, нашумевшая авария на японской АЭС Фукусима-1, возможно и не произошла бы, если бы системы управления были правильно рассчитаны на возможность возникновения проблем с подключением аварийных мощностей энергоснабжения системы охлаждения реакторов.

Архитектура КИП и А была реализована в этом проекте без достаточной запаса маневренности, что не позволило персоналу осуществить запитывание системы охлаждения от штатных паровых турбин… На Чернобыльской АЭС ситуация с КИП и А, так же приведшая к ужасающей катастрофе была просто диаметрально противоположной – там КИП и А дало персоналу избыточную возможность для маневра, что позволило инициировать игру в «русскую рулетку» с избыточной реактивностью системы.

Как мы помним, целью экспериментов в ночь на 26 апреля 1986 года была проверка возможности работы системы охлаждения за счет инерции паровых турбин. Ирония судьбы заключается в том, что режим, повлекший катастрофу 1986 года, был единственным шансом на спасение перед катастрофой 2011 года.

Вот, что такое значимость приборов КИП и А в современной жизни, значимость правильного проектирование его архитектуры и значимость тонкостей правильной эксплуатации этих систем.