Автоматизація - це наука управління без участі людини

Прагнення людини перекладати важку монотонну працю на плечі машин і механізмів безпосередньо пов`язаний з таким, на перший погляд, сумним властивістю психології, як лінь. Однак будь-яким пристроєм слід керувати, що, звичайно, легше, ніж працювати самому, але теж буває нелегко.

Так виникла наука, назва якої походить від двох грецьких слів, що означають «само» і «чинний». Отже, автоматизація - це система знань, що дозволяють змушувати машини працювати без участі людини. Дисципліна ця вивчається в технічних ВНЗ і має славу серед студентів не менше складною, ніж горезвісний "термех". І не дивно, освоїти теорію автоматичного управління (ТАУ) неможливо без дуже хорошого рівня підготовки по вищої математики та фізики.

Автоматизація виробництва буває частковою, комплексної або повної, различающейся за ступенем відстороненості людини від процесу керування технологічними процесами. Головною причиною її широкого розповсюдження є економічна доцільність, оскільки утримання технічних засобів обходиться дешевше, ніж персоналу. Однак, як показала практика, якість готової продукції також буває вище в тих випадках, коли людський фактор мінімізований.

Якщо розглядати цю теорію в спрощеному вигляді, то вона представиться не настільки складною, головне, засвоїти її основні поняття. Головний термін ТАУ - об`єкт управління, тобто якийсь пристрій виробничого або побутового призначення, якийсь із параметрів якого повинна регулювати автоматизація. Це може бути, наприклад, бак, в якому рівень рідини або її температуру необхідно підтримувати з заданою точністю. На блок-схемі він позначений літерою «А».

Другим пристроєм, необхідним для створення контуру управління, є датчик. Без нього неможливо судити про стан системи, тобто величиною вихідного параметра (у нашому випадку рівня або температури). Він позначений синім кружечком.

Третє пристрій, без якого неможлива автоматизація, - це регулятор (beta-). Він може бути вкрай простим (двохпозиційним), як в прасці наприклад, або складним, що представляє електронний блок з настройками, що забезпечує особливий алгоритм (пропорційний, пропорційно-інтегральний або пропорційно-інтегрально-диференційний). Завдання автоматичного регулятора полягає у виробленні керуючого сигналу, що надходить на четвертий і останній елемент контуру - виконавчий механізм (ІМ). Якою б не була витонченою схема всієї системи, якщо її рішення не будуть виконуватися, вона працювати не буде. ІМ позначений кружечком білого кольору, а знаки «+» і «-» символізують негативний характер зворотного зв`язку, тобто протилежність її дії напрямку зміни вихідного параметра.

За цією схемою працює практично вся автоматизація процесів на будь-якому виробництві. Незважаючи на видиму простоту, вона ефективна, хоча і вимагає ретельного вивчення всіх особливостей об`єктів управління. Справа в тому, що вони, як і люди, по-різному реагують на впливи (так фахівці з автоматизації називають різні дестабілізуючі фактори). По-перше, всі вони мають час запізнювання. По-друге, коефіцієнт передачі, тобто ефективності впливу, також різниться у різних об`єктів. І швидкість «розгону» у кожного каналу керування різна.

Після зняття характеристик і монтажу елементів контролю та управління починається найвідповідальніший етап, яким завершується автоматизація. Це наладка та налаштування.