Интернет-каталог экономической информации
для потребителей
Разделы:
Все статьи раздела Материалы, оборудование
Автоматизация производства
Автомат (от греческого automatos - самодействующий), представляет собой по определению: самостоятельно действующее устройство (или совокупность устройств), выполняющее по заданной программе без непосредственного участия человека процессы получения, преобразования, передачи и использования энергии, материала и информации.
Автоматическое оборудование применяются для повышения производительности и облегчения труда человека, для освобождения его от работы в труднодоступных или опасных для жизни условиях.
Самодействующие устройства известны были ещё в глубокой древности. С их помощью жрецы создавали у слепо верующих людей представления о "чудесах", якобы творимых божественной силой.
В эпоху античности и в средние века неоднократно создавались устройства, имитирующие движения живых существ без видимого участия движущей силы. Практические значения такие "автоматы" не имели, но, оставаясь занимательными игрушками, они оказались своего рода предшественниками современных
автоматов. Существенно повлияло на развитие
автоматического оборудования изобретение часов с пружинным приводом (П. Хенлейн в Германии, 16 в.) и особенно маятниковых часов (Х. Гюйгенс в Голландии, 1657), в которых впервые использовались принципы и отдельные механизмы, получившие впоследствии широкое применение в
автоматизации.
Однако первое промышленное использование
автоматического оборудования. относится к 18 века - периоду промышленной революции, когда средства труда приобрели такую материальную форму существования, которая обусловила замену человеческой силы силами природного происхождения и рутинных приёмов в организации труда сознательным использованием накопленного опыта.
К автоматическим устройствам этого времени, имевшим в основном экспериментальный характер, относятся: в России - автоматический суппорт Андрея Нартова для токарно-копировальных станков (20-е гг. 18 в.), поплавковый регулятор уровня воды в котле И. И. Ползунова (1765), в Англии - центробежный регулятор Дж. Уатта (1784), во Франции - ткацкий станок с программным управлением от перфокарт для выработки крупноузорчатых тканей Ж. Жаккара (1808) и др.
Автоматические устройства 18-19 вв. основывались на принципах и методах классической механики. Развитие электротехники, практическое использование электричества в военном деле, связи и на транспорте привели к ряду открытий и изобретений, послуживших научной и технической базой для новых типов
автоматов, действующих при помощи электричества. Важное значение имели работы русских учёных: изобретение П. Л. Шиллингом магнитоэлектрического реле (1830) - одного из основных элементов электроавтоматики, разработка Ф. М. Балюкевичем, В. М. Тагайчиковым и др. в 80-х гг. 19 в. ряда устройств автоматической сигнализации на железнодорожном транспорте, создание С. М. Апостоловым-Бердичевским совместно с М. Ф. Фрейденбергом первой в мире автоматической телефонной станции (1893-95) и многих
других.
Возникновение новой самостоятельной области науки и техники - электроники, привело к появлению принципиально новых электронных автоматических устройств и целых комплексов от электронного реле до управляющих вычислительных машин. По мере развития
автоматического оборудования расширялись их возможности и области применения.
Из механизмов, выполнявших одну какую-либо функцию без прямого участия человека,
автоматы превратились в сложные автоматические устройства, успешно выполняющие функции контроля, регулирования и управления
(автоматизация
производственных циклов АСУ ТП) особенно в промышленности, энергетике и космонавтике, автоматические комплексы, часто с использованием электронных вычислительных машин.
В зависимости от условий работы и вида используемой энергии существуют
виды автоматического оборудования,
включающего механические, гидравлические, электрические (электронные), пневматические, комбинированные, например пневмоэлектрические устройства, а также
автоматы, действие которых основано на использовании энергии взрыва (например, пистолет-пулемёт).
Последовательность всех рабочих и вспомогательных операций, выполняемых
автоматами, называется рабочим циклом. Автоматизированные устройства, у которых рабочий цикл прерывается и для его повторения требуется обязательное вмешательство человека, называются полуавтоматами. В общем случае рабочий цикл
автомата определяется программой, которая задаётся в конструкции
оборудования, либо извне с помощью перфорационных карт или других каких-либо носителей информации, либо с помощью копировальных или моделирующих устройств. Например, программа действия наручных часов определяется конструкцией спускового механизма и маятника, получающих в большинстве случаев энергию от заводной пружины. В металлорежущем копировальном станке программа задаётся с помощью копира.
Автоматические выключатели электрической сети срабатывают при выходе за установленные пределы значений силы электрического тока, напряжения или частоты.
Программа автоматического
оборудования, заданная с помощью
информационных носителей, мало связана с его структурой и конструкцией, что обеспечивает универсальность
автомата (например, металлорежущие, ткацкие, полиграфические станки с программным управлением, автодиспетчер и автомашинист, электронные вычислительные машины, космические летательные аппараты).
