Перелом (СИ)

А энтузиасты готовили уже третью версию, где сменные панели позволяли набирать "программу" отдельно, пока аппарат обрабатывает другую программу, а наличие переключающих блоков позволяло выполнять даже условные переходы. Интересно, сколько я еще будут терпеть такое аналоговое непотребство? Наверное, столько, сколько придется — аналоговики уже "отработали" все свои увлечения на сто лет вперед. Одна схема автоматической запайки стеклянных колб экономила нам ежедневно две тысячи человеко-часов. Ведь колбу от стеклянной трубки, ведущей к вакуумному насосу, надо отпаивать по нелинейному закону — сначала прогреть место соединения, затем — усилить нагрев, и когда стекло начнет плавиться и сдавливаться атмосферным давлением, снова уменьшить нагрев. И все это — еще в зависимости от марки стекла, температуры окружающего воздуха, температуры и плотности газа. Вот разработка такого аппарата, а также аппарата припайки колбы к трубкам вакуумого насоса, обновление самих трубок — все это позволило разработать и роторную линию по откачке электронных ламп. Пока мы сделали только две таких роторно-конвейерных линии, но, кажется, скоро мы сможем есть лампы чем только захотим.

Глава 8

А ламп в скором времени потребуется все больше и больше — мы ведь и в других областях также постепенно вводили автоматическое управление, оставляя человеку только функции контроля и наладки. Так, в производстве нитроглицерина сначала ввели единый операторский щит, на который вывели показатели скорости потоков исходных и конечных веществ в контрольных сечениях, температуру в контрольных точках, а также управляющие потенциометры, чтобы с этого же рабочего места можно было управлять насосами и задвижками, которые увеличивают или уменьшают подачу реагентов и охлаждающей жидкости. Затем, по уравнениям массо- и теплообмена составили математическую модель работы нитроглицеринового реактора, конструктора собрали и наладили соответствующую ей схему и мы запараллелили ее работу с работой оператора — оператор крутил рукоятки управления вручную, а электронная модель на операционниках крутила электромоторчиками свои рукоятки на соседнем щите, не подключенном к исполнительным механизмам — отлаживали ее работу, сравнивая положения рукояток на рабочем и тестовом щитах.

Следующим шагом, после почти трех недель отладки, стала опытная автоматизированная работа реакторной системы под управлением автоматики — уже она управляла рукоятками и ползунами, а оператор, поначалу с замиранием сердца, следил за ее работой. Но по мере того, как работа реактора шла, а ничего плохого не случалось, людей понемногу отпускало, а то поначалу многие ворчали — вот мол, свалили нам на голову такую заботу. А разработчики продолжали отлаживать автоматику — добавлять датчики в саму реакторную систему, операционные усилители — в управляющую схему — и следить за параллельной работой "боевой" и "учебной" управляющих машин. Конечно, поначалу было сложно подобрать коэффициенты для уравнений — все-таки реальная система имела отличия от теорий — тут и незапланированные охладители в виде сквозняков, и снижение теплоотдачи из-за запыления радиаторов — все это вносило в работу системы большую неравномерность. Пока ее решили увеличением числа датчиков — их показания и выступали входными коэффициентами для системы уравнений, реализованной в схеме управляющей машины. Сами датчики, правда, тоже давали погрешность, особенно первые версии, но и тут шла большая работа по повышению их точности. К лету сорок третьего над этим проектом работало уже более пятидесяти человек, отлаживая параллельно три, а то и четыре модели.

А работы продолжались. Так, исследовались реакции системы на аварийные ситуации — в модель загонялись входные значения типа "прекратилась подача охладителя" ("датчик" расхода охлаждающей воды начинал "выдавать" нулевые значения — естественно, это инженер устанавливал на сопротивлении такое входное значение), и затем наблюдались результаты работы тестовой системы — остановит ли подачу исходников, и за какое время это сделает. Удовлетворительные результаты сразу вводились в работу — добавлялись блоки, перенастраивались сопротивления и конденсаторы. И, хотя конца и края пока не было видно, но уже за первые три месяца "боевой" эксплуатации автоматики почасовой выход готового продукта повысился на семь процентов, расход реагентов снизился на три процента, а расход электричества — на пять — просто система умела очень тонко предсказывать предстоящие события, в частности — скорость реакций по температуре протекающих жидкостей, причем она учитывала очень небольшие изменения температуры, и соответственно очень тонко изменяла режимы охлаждения, тогда как человек реагировал на сравнительно большие изменения температуры, да и то — с запаздыванием. И было предотвращено уже три аварийные ситуации.

Количество же работающих на реакторе снизилось с восьми до двух на смену, да и то — можно было бы оставить и одного, но дублирование все-таки тоже было нужно — мало ли — заболеет человек, или просто надо отойти по своим делам. Смены также сократили с шести до четырех часов, и у людей было уже шесть часов на прохождение образования и час на военную-спортивную подготовку. Ну а новые операторы обучались работе с реактором на электронной модели, и уж там "учителя" создавали им довольно сложные и нестандартные ситуации в таком количестве, что не возникнет и за десять лет — качество обучения повышалось чуть ли не на порядок. Правда, пока такая реакторная установка была только одна, еще на шести были введены центральные пульты, а четыре старых установки предполагалось вывести из эксплуатации — им на замену готовились уже более производительные комплексы, в которых сразу учитывалась автоматизация работы, а то в существующих пришлось врезать в трубопроводы много датчиков.

Эти системы автоматизации переползали в производство из исследовательских лабораторий — ведь прежде всего именно там был громадный объем относительно простых опытов, которые можно было автоматизировать. Например, надо снять чувствительность фотокатода к освещению разной степени интенсивности. Подаем анодное напряжение, и затем последовательно увеличиваем освещение — самописец протягивает бумагу и рисует график, причем график сразу же фиксирует и время реакции фотоэлемента. Но из-за инерции фотокатодов нельзя сразу увеличивать освещенность по всем ступеням — надо ждать, пока разница между значениями тока при очередном значении освещенности не станет меньше заданной экспериментатором величины, иначе будет непонятно — то ли фотокатод реагирует уже на новый уровень света, то ли еще продолжает отрабатывать предыдущий. Но и ждать бесконечно тоже нельзя, так как разница в фототоке может и не наступить — скажем, при насыщении фотокатода. Значит, надо сделать еще и отсечку по времени ожидания.

Так, последовательно проходя уровни освещения, мы получим линию значений фототока. И все это — для одного напряжения питания. А их может быть несколько, и надо будет выбрать наиболее оптимальное, ну а заодно — посмотреть, как от него зависят другие характеристики. Значит, повторяем те же самые ступеньки освещенности уже не для одного напряжения питания, а для сетки напряжений — пространство характеристик становится двумерным. Но прибор может работать при разных температурах. ОК — теперь к градациям светового потока и напряжения питания добавляется еще и температура прибора — набор характеристик выстраивается в куб. А еще интересно посмотреть на частотную чувствительность — как фотокатод реагирует на свет разной длины волны. При тех же, уже пройденных параметрах — каждая точка куба превращается в линейную структуру. А ведь на характеристики фотокатодов влияют и примеси, и хорошо бы посмотреть, повышает ли, например, цезий отдачу, и как влияет концентрация — линейная субструктура пространства характеристик становится двумерной. А веществ много — вдруг получится улучшить чувствительность или отодвинуть длинноволновую границу чуть подальше — субструктура становится уже трехмерной — по одной плоскости на каждое вещество. А ведь доступных нам веществ было уже довольно много, больше половины таблицы Менделеева — сначала хлорированием и последующим разделением хлоридов получали миллиграммы из песков и руд, а в конце сорок второго, при поисках нефти, все чаще стали натыкаться на рассолы, которые содержали до полукилограмма растворенных солей на литр воды — йод, литий, стронций, цезий, марганец, цинк, рубидий, бор, аммоний — эти рассолы содержали порой до сорока разных элементов, и наши ученые уже начали их называть полиметаллическими водными концентратами. Первые залежи были обнаружены на глубинах в полтора километра, но уже намечались новые месторождения на глубинах более двух километров, и ученые робко оценивали их мощность в полторы тысячи кубических километров. Да, кубических километров. Полторы тысячи. Море. С запасами металлов в пересчете на сухой вес в сотни тысяч тонн. Так что каждая субплоскость факторов разворачивалась уже в куб длина волны-вещество-концентрация. Напомню, это уже подкуб куба освещенность-напряжение-температура. Также конечно же интересует степень очистки — не слишком ли сильно мы очищаем, и может можно делать не семь перегонок хлоридов, а только четыре, или даже три? Уже точки подкуба начинают разворачиваться в свои подпространства. А ведь есть и разные способы изготовления, то есть теоретически каждую точку подпространства надо разворачивать еще и по технологии изготовления фотокатода — то ли напыление чистых металлов в вакууме, то ли ионное легирование, то ли распрыскивание карбонатов металлов с последующим спеканием, а тут еще появляются и время спекания, и среда, в которой оно происходит, и последующая выдержка в разных атмосферах.