Автомату нужна логика

В наше время на некоторых производствах, железнодорожных станциях, самолетах автоматизация достигла такого уровня, что всё управление может вести один человек из одного пункта. На этот центральный пункт управления (рис. 15) по проводам или иными способами передаются сигналы от многих воспринимающих элементов и измерительных приборов ВЭ, дающих всю необходимую информацию о температурах, давлениях, скоростях и других величинах, которые полностью характеризуют состояние и работу отдельных частей аппаратуры. Все эти данные находят отражение на приборной доске с её многочисленными циферблатами и разноцветными вспыхивающими лампочками.

Рис. 15. Центральный пункт управления

Руководствуясь этими сигналами, дежурный инженер или технолог может тотчас обнаружить всякое отклонение от нормы и принять необходимые меры, нажимая соответствующие кнопки или передвигая рычажки центрального пульта управления. Каждая кнопка или иной орган управления посылает по проводам сигналы исполнительным механизмам (нагревателям, кранам, двигателям...)" которые и изменяют режим работы в желательную сторону.

Это весьма высокая степень автоматизации: один человек управляет всем ходом производственного процесса большого промышленного предприятия. Но все же здесь необходимо участие человека, от которого требуется неусыпное внимание и исключительная оперативность. Что же мешает нам сделать последний шаг к полной автоматизации - передать функции дежурного инженера соответствующим управляющим автоматам?

Сделать это было бы сравнительно несложно, если бы, независимо от всех других факторов, при повышении температуры в некоторой точке всегда требовалось включать исполнительный механизм № 1, при повышении давления - механизм № 2, при изменении скорости - механизм № 3 и т. д.

В действительности же в большей части случаев дело обстоит совсем не так. Например, при одних температурах давление в 10 атмосфер может быть вполне нормальным, а при других - чересчур высоким. Поэтому при управлении процессом нельзя руководствоваться сигналами каждого воспринимающего элемента в отдельности, а необходимо принимать во внимание показания всех приборов в их совокупности.

Следовательно, обязанности дежурного инженера могут выполняться только таким автоматом, который был бы в состоянии сопоставлять или "подытоживать" показания всех приборов, делая определенные "логические выводы".

Легко представить себе, что такой-то производственный агрегат нужно останавливать всякий раз, когда температура выше 100° или давление выше 20 атмосфер. Другой же производственный агрегат обладает иными свойствами - его нужно останавливать только в том случае, когда температура выше 100° и давление выше 10 атмосфер. Хотя различие между этими двумя условиями заключается только в союзах "и", "или", тем не менее оно очень существенно: для первого агрегата опасны как чрезмерная температура, так и повышенное давление в отдельности, а для второго - только одновременное сочетание обоих факторов.

При наличии двух воспринимающих элементов, один из которых сигнализирует о повышении температуры, а другой - о повышении давления, в автомате управления указанными двумя агрегатами нужны еще специальные "логические устройства", которые определяли бы, когда выполнены следующие сложные условия:

а) "температура выше 100° или давление выше 10 атмосфер";

б) "температура выше 100° и давление выше 10 атмосфер".

Если выполнено сложное условие "а", должен подаваться сигнал остановки на исполнительные элементы первого агрегата, а при выполнении условия "б" - второго.

Может показаться, что такая, по существу своему логическая задача для автоматически действующей аппаратуры чересчур "интеллектуальна". Ведь для решения ее необходимо понимать тонкие грамматические и логические различия между союзами "и" и "или"! Тем не менее эта задача с успехом выполняется простейшими электрическими цепями.