АВТОМАТ
(от греч. automates - самодействующий), 1) самостоятельно действующее
устройство (или совокупность устройств), выполняющее по заданной программе
без непосредственного участия человека процессы получения, преобразования,
передачи и использования энергии, материала и информации. А. применяются
для повышения произво-дительности 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 очудесах, якобы творимых божественной
силой.
В
эпоху античности и в ср. века неоднократно создавались устройства, имитирующие
движения живых существ без видимого участия движущей силы. Прак-тич. значения
такиеавтоматы; не имели, но, оставаясь занимательными игрушками, они оказались
своего рода предшественниками совр. А. Существенно повлияло на развитие
А. изобретение часов с пружинным приводом (П. Хен-лейн в Германии, 16 в.)
и особенно маятниковых часов (X. Гюйгенс в Голландии, 1657), в которых
впервые использовались принципы и отд. механизмы, получившие впоследствии
широкое применение в А.
Однако
первое пром. использование А. относится к 18 в.- периоду пром. революции,
когда средства труда приобрели такую материальную форму существования,
к-рая обусловила замену чело-веч, силы силами природного происхождения
и рутинных приёмов в организации труда сознательным использованием накопленного
опыта.
К
автоматич. устройствам этого времени, имевшим в осн. экспериментальный
характер, относятся: в России - автоматич. суппорт Андрея Нартова для токарно-копировальных
станков (20-е гг. 18 в.), поплавковый регулятор уровня воды в котле И.
И. Ползу нова (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.
Автоматич.
устройства 18-19 вв. основывались на принципах и методах клас-сич. механики.
Развитие электротехники, практич. использование электричества в воен. деле,
связи и на транспорте привели к ряду открытий и изобретений, послуживших
научной и технич. базой для новых типов А., действующих при помощи электричества.
Важное значение имели работы русских учёных: изобретение П. Л. Шиллингом
магнитоэлектрич. реле (1830) - одного из осн. элементов электроавтоматики,
разработка Ф. М. Ба-люкевичем, В. М. Тагайчиковым и др. в 80-х гг. 19 в.
ряда устройств автоматич. сигнализации на ж.-д. транспорте, создание С.
М. Апостоловым-Бердичевским совместно с М. Ф. Фрейденбергом первой в мире
автоматической телефонной станции (1893-95) и мн. др.
Возникновение
новой самостоятельной области науки и техники - электроники, привело к
появлению принципиально новых электронных автоматич. устройств и целых
комплексов от электронного реле до управляющих вычислительных машин. По
мере развития А. расширялись их возможности и области применения.
Из
механизмов, выполнявших одну к.-л. функцию без прямого участия человека,
А. превратились в сложные автоматич. устройства, успешно выполняющие функции
контроля, регулирования и управления (см. Автоматическое управление).
Вместо отдельных А. стали применяться, особенно в пром-сти, энергетике
и космонавтике, автоматич. комплексы, часто с использованием электронных
вычислит, машин (см. Автоматическая линия. Автооператор гидроэлектростанции).
Конструкция,
схема и принцип действия А. в значит, мере определяются его назначением,
условиями работы, видом используемой энергии и способом задания программы.
Различают А.: технологические (напр., литейный автомат, котлетный автомат,
металлорежущие станки-автоматы, различные автоматизированные агрегаты
и т. д.), энергетические (автоматич. приборы и устройства энергосистем,
электрич. машин, элект-рич. сетей и т. д.), транспортные (напр., автомашинист,
автостоп), счётно-решающие, в т. ч. вычислительные машины, торговые
(пищеприготовительный автомат, магазин-автомат и др.), военные (напр.,
системы наведения и автоматическое оружие), бытовые автоматы и др.
В
зависимости от условий работы и вида используемой энергии существуют А.,
включающие механич., гидравлич., электрич. (электронные), пневматич., комбинированные,
напр. пневмо-электрич. устройства, а также А., действие к-рых основано
на использовании энергии взрыва (напр., пистолет-пулемёт).
Последовательность
всех рабочих и вспомогат. операций, выполняемых А., наз. рабочим циклом.
Автоматизированные устройства, у к-рых рабочий цикл прерывается и для его
повторения требуется обязательное вмешательство человека, наз. полуавтоматами.
В общем случае рабочий цикл А. определяется программой, к-рая задаётся
в конструкции А., либо извне с помощью перфорац. карт или др. к.-л. носителей
информации, либо с помощью копировальных или моделирующих устройств. Напр.,
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. Автоматич. выключатели электрич. сети срабатывают при выходе за
установленные пределы значений силы электрич. тока, напряжения или частоты.
В А. по продаже розничных товаров при опускании денег включается устройство,
подсчитывающее полученную сумму, последняя сравнивается с установленной
ценой на продаваемый товар и при их соответствии срабатывает устройство,
выдающее или разрешающее выдачу покупки. В этом случае А. не только заменяют
труд продавца по выдаче товара покупателю, но и освобождают его от расчётов,
связанных с оплатой товара. А., аналогичные приведённым, как правило, узкоспециализированны,
обладают высокой производительностью, однако изменение их рабочих циклов
обычно связано с трудоёмкой переналадкой или совсем невозможно.
Программа
А., заданная с помощью перфокарт, магнитных лент и т. д., мало связана
с его структурой и конструкцией, что обеспечивает универсальность А. (напр.,
металлорежущие, ткацкие, поли-графич. станки с программным управлением,
автодиспетчер и автомашинист, электронные вычислит, машины, космические
летательные аппараты). Получают широкое распространение А., способные запоминать
и обобщать опыт своей работы и целесообразно его использовать в соответствии
с изменяющимися условиями (см. Самонастраивающаяся система). В состав
таких А. обязательно входят датчики и устройства обратной связи, блоки
памяти, управления, самонастройки и др., что существенно усложняет их структуру
и конструкцию. Однако при этом функциональные возможности А. обогащаются
настолько, насколько это требуется для выполнения весьма сложных технологич.
процессов и процессов управления, избавляя тем самым человека не только
от тяжёлого физич. труда, но и упрощая его функции в сфере управления (см.
Автоматизация управленческих работ, Автоматизация производства).
2)
Одно из осн. понятий кибернетики; абстрактная модель технич. или биол.
системы, перерабатывающая дискретную (цифровую) информацию дискретными
временными тактами. Наиболее изучены конечные автоматы (см. Автоматов
теория).
Лит.
см. при статьях Автоматизация производства. Автоматическое управление,
Автоматизация управленческих работ. Автоматическое оружие. Г. И. Белов.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я