Avtomatikaning umumiy tamoyillari va tizimlari

Avtomatlashtirishning tarixiy rivojlanishi

Avtomatlashtirish texnologiyasi sanoat inqilobining boshlanishi bo‘lgan mexanizatsiyalashgan so’adan rivojlana boshladi. Mexanizatsiya inson (yoki hayvon) kuchini bazi bir shaklda mexanik quvvat bilan almashtirishni anglatadi. Mexanizatsiyalashning asosiy omili insoniyatning asbob-uskunalar va mexanizmlarni yaratishga qaratilganligi edi. Bu erda zamonaviy avtomatlashtirilgan tizimlarga olib keladigan mexanizatsiyalash va avtomatlashtirishning mu’im tarixiy voqealari bayon etilgan.

Erta rivojlanish Toshdan yaratilgan dastlabki asboblar insoniyatning aql-idrok nazorati ostida o‘zining jismoniy kuchini boshqarish uchun tarixiy odamning urinishlari edi. Minglab yillar, shub’asiz, hildirak, qo‘l va kasnaklar kabi oddiy mexanik qurilmalar va mexanizmlarni ishlab chiqarish uchun zarur edi. Keyingi kengaytma inson kuchi ishlab chiqarishni talab qilmaydigan ishlaydigan mashinalarni ishlab chiqish edi. Ushbu mashinalarning namunalari suvli temir, shamol tegirmonlari va oddiy buh bilan ishlaydigan asboblarni o‘z ichiga oladi. 2000 yildan ziyod vaqt oldin Xitoy suv oqimlari va suv o‘tkazgichlari bilan ishlaydigan temir-betakorlar ishlab chiqardi. Erta yunonlar bug obilan ishlaydigan oddiy reaksiya motorlari bilan tajriba o‘tkazdilar. O‘zining ichki quvvat manbaiga (ohirligiga) ega bo‘lgan juda murakkab mexanizmni ifodalovchi mexanik soat Evropada taxminan 1335 marta ishlab chiqilgan. Avtomatik ravishda suzib yurish mexanizmlari bilan ishlaydigan shamol tegirmonlari Evropa va YAqin SHarqdagi O‘rta asrlarda ishlab chiqilgan. Buxoriy dvigatel ishlaydigan mashinalarning rivojlanishida mu’im yutuqni namoyish etdi va sanoat inqilobining boshlanishini belgilab oldi. Vatt bug’ dvigatelini joriy etgandan buyon ikki asr mobaynida energetika, buh, elektr energiyasi va kimyoviy, mexanik va yadroviy manbalardan olingan motorlar va mashinalari ishlab chiqilgan.
Mashinalarning tarixidagi ‘ar bir yangi rivojlanish uni nazorat qilish asboblari uchun mashinaning quvvatini kuchaytirishga bo‘lgan ehtiyojni oshirdi. Eng qadimgi bug omotorlari, odamni buhlarni piston xonasiga kiritib, keyinchalik uni chiqarib olish uchun valflarni ochish va yopishlarini talab qilgan. Keyinchalik, bu funksiyalarni avtomatik ravishda bajarish uchun slaydni vana mexanizmi ishlab chiqilgan. Keyinchalik, inson operatorining e’tiyoji motorning tezligini va quvvatini boshqaradigan buhning miqdorini tartibga solish edi. Bug’ odvigatelining ishlashida odamning eotiborini jalb qilish uchun ushbu talab uchib kelayotgan gumbaz tomonidan yo‘q qilindi. Angliyada Jeyms Watt ixtiro qilgan bu qurilma mexanik ravishda mexanik chiqadigan milga ulangan menteşeli bir qo‘l ustidagi ohir bir to‘pdan tashkil topgan. Milning aylanish tezligi oshgani sayin, markazlashtiruvchi kuch ohirlikdagi to‘pni tashqariga ko‘chirishga olib keldi. Bu ‘arakat buhni dvigatelga etkazib beradigan buhni kamaytiradigan valfni nazorat qilib, mexanizmi sekinlashtirdi. Uchish apparati boshqaruvchisi tizimning faolligini kamaytirish uchun tizimning ortib borayotgan chiqishi uchun foydalaniladigan salbiy qayta-qayta bohlanish tizimining oqilona erta namunasi bo‘lib qolmoqda.
Salbiy qayta tiklash, tizim uchun doimiy ish darajasiga erishish uchun avtomatik boshqaruv vositasi sifatida keng qo‘llaniladi. Teskari aloqa tizimining umumiy misoli, zamonaviy binolarda xona ‘aroratini nazorat qilish uchun ishlatiladigan termostatdir. Ushbu qurilmada xona ‘aroratining pasayishi elektr tokini o‘chirishga olib keladi va shunday qilib isitish moslamasini yoqadi. Xona ‘arorati ko‘tarilganda, kaliti ochiladi va issiqlik taominoti o‘chiriladi. Termostatni ‘aroratni belgilashning istalgan nuqtasida isitish moslamasini yoqish mumkin.
Avtomatlashtirish tarixidagi yana bir muhim voqea - dasturlashtirilgan mashinaning konsepsiyasini aks ettiruvchi operator (rasmga qarang). 1801 yillar oralihida fransiyalik ixtirochi Jozef-Mari Jakvard turli xil rangli iplarning ko‘pgina xizmatlarini boshqarish orqali to‘qimachilikda murakkab naqshlarni ishlab chiqarishga qodir bo‘lgan avtomatik dastani ishlab chiqardi. Turli naqshlarni tanlash po‘lat kartalardagi dasturlarda aniqlangan. Ushbu kartochkalar zamonaviy avtomatlarni boshqaradigan qohoz kartalari va lentalarning ajdodlari edi. Mashinani dasturlash konsepsiyasi 19-asrda, ingliz matematigi CHarlz Babbaj arifmetik va maolumotlarni qayta ishlashga imkon beradigan murakkab, mexanik "analitik vosita" ni taklif qilganda yanada rivojlandi. "Babbage" uni hech qachon tugata olmasa-da, ushbu qurilma zamonaviy raqamli kompyuterning kashfiyotchisi bo‘lgan. Kompyuterlarga qarang, tarix.

1-rasm.