Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

Эта замечательная способность автоматов беречь наше время, внимание, освобождать человека от тоскливой примитивной работы и сегодня оказывается одной из главных движущих сил автоматизации. Было время, когда на станциях метро работали сотни девушек-контролеров, они только то и делали, что отрывали корешки билетов и пропускали пассажиров. Сегодня со всей этой однообразной и гигантской по объему работой (через контрольные пункты московского метро ежедневно проходит 5–6 миллионов пассажиров) справляются довольно простые электронные автоматы. Или возьмите другой пример — автомобильный стеклоочиститель. Если бы не простейший автомат, го водителю пришлось бы каким-то образом самому непрерывно менять направление движения «щетки», заставлять ее двигаться туда обратно. В автомобиле можно встретить и другие автоматы. Один из них управляет системой охлаждения, поддерживает на постоянном уровне температуру двигателя, второй регулирует напряжение генератора, в нужный момент подключает к нему для зарядки аккумулятор, третий поддерживает необходимый уровень бензина в карбюраторе. Если бы не эти автоматы, то шоферу, наверное, нужно было бы иметь ассистента, иначе ему просто некогда было бы следить за дорогой. В современных машинах столько разных автоматов, что все они, наверное, в тысячи раз увеличивают возможности работающего человечества. Кроме того, автоматы прекрасно работают в условиях, просто нетерпимых для человека, скажем, в атомных реакторах, на далеких планетах, во вредных агрегатах химических заводов. Автоматам часто поручают такие процессы, которыми человек вообще управлять не может: ему не хватает на это скорости реакций или объема внимания. У автоматических регистраторов ядерных частиц порой есть лишь несколько миллиардных долей секунды на то, чтобы заметить частицу и привести в действие аппаратуру для фотографирования ее полета. Автоматы, управляющие запуском гигантской ракеты, за тысячные доли секунды улавливают малейшие ее отклонения от расчетного курса и дают необходимые команды на реактивные рули.

А вот пример иных масштабов и совсем из другой области: автомат, завертывающий конфеты на кондитерской фабрике, за секунду выполняет десяток сложных операций, причем безотказно повторяет их двадцать — тридцать тысяч раз за смену.

Т-262. В системах автоматического управления и контроля широко используются электрические и электронные автоматы. Разнообразных автоматов существует огромное множество. Они различаются и по своему назначению, и по устройству, и по своим взаимоотношениям с оператором. Иногда автомату доверяют управление всем процессом полностью, иногда ему поручают часть работы, а иногда автомат лишь собирает сведения о том, как идет процесс, ведет автоматический контроль, а решение принимает человек.

Различаются автоматы и по тому, в каком виде представлена в них информация. Есть автоматы чисто механические, как, например, часы, где механическое перемещение маятника управляет работой сложного механизма, а вся программа действий записана в конфигурации шестерен и их взаимном расположении. Бывают автоматы гидравлические и пневматические, в них информация тем или иным способом записана в потоках жидкости или газа. Есть автоматы и электрические, в них главные действующие липа — это токи и напряжения, электрические сигналы

Во многих случаях электрические автоматы управляют электрическими же процессами. К таким электрическим автоматам для электрических систем нужно нести и многочисленные элементы «малой автоматизации» в электронных схема к, например, автоматическую стабилизацию режима транзистора (Т-162), автоматическую подстройку частоты или автоматическую регулировку усиления (Т-220). Но очень часто электрический автомат приглашают на работу в совершенно-чуждую для него область: он управляет температурой, ходом химических реакций, скоростью движения, управляет пронес сами, не имеющими никакого отношения к электричеству.

Использование электричества для управления неэлектрическими процессами связано с замечательными особенностями электрических сигналов — их легко перерабатывать: складывать, вычитать, сравнивать, разделять по определенным признакам. Их можно легко и быстро передавать на большие расстояния, распределять между многими потребителями, собирать с многих источников. И наконец, разнообразные датчики позволяют легко перевести на электрический язык, отобразить в электрических сигналах самые разные неэлектрические характеристики — температуру, скорости движения, освещенность, давление, химический состав.

Возможности электрических автоматов резко расширяются, когда они становятся электронными, когда появляется возможность усиливать сигналы, менять их форму, умножать и делить частоту, записывать в память и считывать — словом, производить разнообразные преобразования сигнала, которые умеет делать электроника.