Человеко-машинный интерфейс ЧМИ (в зарубежной практике – humanmachine interface – HMI) является основным узлом любой АСУ ТП, который наиболее подвержен ошибкам и сбоям, особенно в нештатных ситуациях. ЧМИ представляет совокупность средств и правил взаимодействия устройств, программ и человека. Разработка ЧМИ происходит в несколько этапов на протяжении жизненного цикла устройства и осуществляется группой специалистов, в которую входят: проектировщики, аналитики, дизайнеры графического интерфейса (GU), технические писатели (инструкции, руководства, справки), менеджеры.
По тематике ЧМИ существует множество литературы за последние десятилетия в виде реализации железных шкафов с тумблерами, кнопками и индикаторами до современных устройств в составе операторной панели, компьютера (ПК) и типового программного обеспечения (ПО). Основополагающими материалами при разработке ЧМИ является ГОСТ IEC 60447–2015 [1] и целый ряд ведомственных инструкций, которые учитывают специфику технической системы.
При разработке ЧМИ учитывают следующие виды совместимости человека и технических систем: биофизические, энергетические, пространственноантропометрические, технико-эстетические, информационные. Человек воспринимает воздействия через рецепторы, которыми являются структурные нервные образования, являющимися датчиками восприятия внешних сигналов. Эти внешние сигналы человек воспринимает с использованием органов чувств: зрения, слуха, обоняния, осязания, боли, положения тела в пространстве. Вышеуказанные органы чувств обладают недостаточным быстродействием в диапазоне от 1 до 3 бит/с.
Недостаточное быстродействие и возможность совершения ошибки оператором или машинистом могут привести к возникновению опасных ситуаций, особенно при возникновении нештатных режимов или наложении аварий. Для исключения подобных ситуаций в помощь человеку вводят целый ряд автоматических подсистем в АСУ ТП, которые берут на себя выполнение рутинных функций. В настоящее время все большее распространение получают интеллектуальные автоматические системы, которые предшествуют переходу на беспилотный транспорт (воздушный, судовой, а вскоре и наземный) [2–5].