книги из ГПНТБ / Кирпичников В.М. Автоматы - друзья металлурга

другой покидают печи и ложатся на тележку. Та достав­ ляет их на рольганг. Операции выполняются в строгой последовательности. Сначала толкатель «грузит» заготов­ ку на тележ ку, затем тележка трогается с места. Когда заготовка окажется на рольганге, он придет в действие. Значит, каждая, следую щ ая операция начинается лишь после того, когда окончится предыдущая. При помощи фотореле, гамма-реле, индуктивных датчиков система автоматики сама определяет момент завершения одной операции, после чего приступает к следующей.

Когда же мы говорим о замене, к примеру, операто­ ра прокатного цеха, которому за короткий срок прихо­ дится обдумывать много возможных вариантов своих действий, выбирать наилучшие, то ясно, что система автоматики должна уметь «рассуждать». Порученные ей операции она выполняет не механически, не в одной и той же последовательности. «Думающий» автомат сам решает, выполнять следую щ ую операцию или пропу­ стить ее. В общем, замкнутого цикла действий здесь нет. Потому-то и говорят, что подобная автоматика построе­ на по ациклическому принципу.

Обычно ни один из трех принципов комплексной автоматизации — временной, рефлекторный, ацикличе­ ский — не используется в отдельности. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. Сочетание этих трех видов позволяет полнее использовать преимущества каждого из них.

Вот пример. Топливо в мартеновскую печь подают то слева, то справа. Если подавать его только с одной сто­ роны, то огнеупорная кладка в том месте перегреется и расплавится. Как же автоматика узнает, когда изменить направление подачи топлива — произвести перекидку

выполнять и простая электрическая схема, приведенная на стр. 52. Если одновременно нажать на кнопки К1 и К2, то получит питание катушка реле Р и замкнет контак­ ты Р. На выходе появится напряжение.

Напряжение на выходе появляется тогда, когда на­ жмешь И на кнопку К 1, И на кнопку К2.

А если оператору требуется ИЛИ принимать очеред­

еациии^-

ную порцию жидкого чугуна из доменного цеха, ИЛИ заливать его из миксера в мартеновскую печь? В этом случае он опять-таки должен находиться на одном и том же месте. В данном случае выполняется логическая опе­ рация типа ИЛИ.

Но и с такими операциями справляется схема, состоя­ щая из одного реле. При нажатии на любую из кнопок К1 или К2 включается реле Р, замыкает свои контакты. На выходе появляется напряжение.

Наконец, у оператора миксера есть так называемая педаль внимания. Если он сидит прямо, ему очень удоб-

но управлять ею. Но как только он изменит привычную позу, повернется направо или налево, его нога уже не достанет до педали. Значит, миксер не будет наклонять­ ся и автоматически возвращается в исходное положе­ ние. Оператор здесь выполняет логическую операцию типа Н Е : если он нажмет на педаль внимания, то миксер НЕ выпрямится.

свои контакты, и напряжение на выходе НЕ появляется. Выходит, электрические схемы способны к самостоя­ тельным рассуждениям? Совершенно верно. Правда, не к любому виду рассуждений, а всего лишь к простей­ шим, отвечающим законам догматической формальной логики. Диалектически рассуждать может только чело­

век.

Но и эти скромные способности схем автоматики позволяют облегчить труд операторов, автоматизиро­ вать многие технологические процессы.

Проанализируем для примера работу станка по об­ дирке поверхности слитков легированной стали. Резцом снимается тонкий слой металла, чтобы удалить окалину, брызги, глубокие царапины. Оператор нажимает на

ИЛИ. Сейчас кнопку «пуск» можно отпустить. Схема останется в том же положении.

Если нажать кнопку «стоп», то исчезнет напряжение на первом входе элемента типа И, тогда автоматически снимается напряжение на его выходе, значит, и на вто­ ром входе элемента типа ИЛИ.

На базе двух логических элементов возникла схема, называемая «команда». Она запоминает кратковремен­ ную команду «пуск» или «стоп» на длительное время. Когда резец подходит к слитку, то его положение фик­ сирует элемент типа И. Он выдает команду на выходе только тогда, когда есть И движение резца вперед, И -когда резец подошел к слитку. Такую логическую опе­ рацию может выполнить один элемент типа И с двумя входами.

Приглядевшись к работе любого механизма, можно без труда заметить, что оператор, управляя им, очень часто обходится только логическими операциями типов И, ИЛИ, НЕ.

Значит, обязанности оператора могут исполнять «рас­ суждающие» электрические схемы. Причем, возможно­ сти их весьма значительны.

На столе в лаборатории кафедры электрических стан­ ций, сетей и систем Уральского политехнического инсти­ тута стоит шкаф. Его размеры 1020X720X 400 миллимет­ ров. Внутри шкафа уместились 21 реле, 8 переключате­ лей, 28 германиевых диодов, сигнальные лампочки и многое другое. Установка используется для изучения теории релейных схем.

Все электрические схемы, выполняющие логические операции типов И, ИЛИ, НЕ, можно изобразить в виде особого алгебраического уравнения. Потому-то разра-

ботка новых схем сводится к составлению и преобразо­ ванию специальных алгебраических формул и уравне­ ний. Их можно быстро воплотить в действующую схему и опробовать ее. Для этого и служит установка Ураль­ ского политехнического института, которая демонстри­ ровалась на Выставке достижений народного хозяйства в Москве.

Ученые института автоматики и телемеханики Акаде­ мии наук СССР пошли еще дальше и создали чудесные аппараты «Барс», «Импликанта», «Пума». По требова­ ниям заказчиков они сами «сочиняют» схемы автомати­ ки и сообщают их человеку при помощи сигнальных ламп. В общем, автомат соз­ дает автоматы. Не за горами то время, когда автоматы самостоятельно начнут «раз­ множаться», изготовлять

точные свои копии.

К сожалению, схемы ав­ томатики, содержащие ка­ тушки реле и электрические контакты, при решении сложных задач «рассуж­ дают» слишком медленно, не очень надежны в работе. Основная масса электриче­ ских аппаратов с контактами выдерживает один-два мил­ лиона включений. Затем им

требуется ремонт и наладка, иначе контакты могут ока­ заться непослушными, перестанут замыкаться.

Схемы управления сложными, быстропротекающими технологическими процессами даже при использовании бесконтактных аппаратов становятся очень громоздкими. Их приходится разбивать на отдельные блоки: устрой­ ство управления, вычислительно-логические устройва, датчики, преобразователи сигналов датчиков и так да­

Электронный оператор. Мы у поста управления ста­ ном Первоуральского Новотрубного завода. По наклон­ ной металлической решетке на передний рольганг ска­ тывается заготовка. Как только она попала на рольганг, оператор включает его. Заготовка первый раз проходит через валки. Вот верхний валок приподнимается, и спе­ циальный толкатель возвращает ее обратно. Здесь спе­ циальное устройство — кантователь — поворачивает за­ готовку на 90° градусов, она вторично ныряет меж ду валками, затем — еще раз. Так рождается черновая тру­ ба. Она поступает к входному рольгангу следующего стана для дальнейшей обработки.

Всеми механизмами управляет один оператор, для чего ему приходится проделывать довольно сложную мыслительную работу. С помощью органов зрения он собирает информацию о положениях механизмов, заго­ товки. По зрительным нервам она поступает в централь­ ную нервную систему для запоминания и переработки. Когда человек обдумывает, как провести очередную операцию, информация путешествует от одних участков