Разумные машины
(Автоматы)

С одной стороны станка находятся два суппорта для токарных инструментов, с другой — один суппорт с шлифовальным кругом. Для передвижения суппортных салазок служат два электромотора по 10 лошадиных сил и один для шлифовального круга в 25 лошадиных сил.

Управление всеми движениями станка производится с помощью кнопок. Полный набор кнопок помещен в четырех местах: на станине станка и на каждом из трех суппортов, что позволяет рабочему управлять гигантской машиной с любого рабочего места.

Командные кнопки можно было бы помещать и вдали от станков, например, на каком-нибудь командном мостике, переброшенном поперек цеха. Один человек, скажем главный мастер, находясь на таком мостике и имея на столе перед собою все необходимые кнопки, мог бы в таком случае управлять станками всего цеха. Так именно и сделано на рамном заводе компании Смита.

То же самое мы найдем и у наших доменных печей. Сложнейшим механизмом доменного подъемника, в состав которого входят полтора десятка разных электромоторов, управляет один человек, находящийся перед центральным командным щитом.

Можно было бы командный пост поместить на расстоянии километра и более от управляемых машин. В доменном деле это не требуется. Но существуют химические заводы, работа которых связана с опасностью взрыва. Там перенесение командного поста на далекое расстояние становится необходимостью. И это сделано уже на некоторых заводах Германии.

Удаление командного поста от управляемых механизмов за пределы непосредственной видимости поставило перед техникой очень важную задачу — создать возможность телеконтроля, то есть надзора на расстоянии за тем, что делают машины, каково состояние аппаратов, котлов.

Для телеконтроля прежде всего необходима передача на расстоянии показаний разных измерительных приборов, определяющих температуру печей (пирометров), давления пара в котлах (манометров), скорость вращения моторов (тахометров), силу электрического тока (амперметров), процент влажности воздуха (гигрометров) и т. д.

Эта задача телеизмерений, или, как еще иначе говорят, дистанционных измерений, теперь вполне разрешена. Создано немало приборов, передающих на сотни и тысячи метров показания своих стрелок.

Чтобы с ними познакомиться, нам стоит только зайти в контрольную комнату термического цеха любого металлообрабатывающего завода. В цехе стоят закалочные печи, в которых разогреваются изделия. На их стенах в определенном месте виднеются циферблаты пирометров, стрелки которых показывают температуру внутри печи. У каждого из этих пирометров имеется двойник, расположенный на щите в контрольной комнате. Стрелка двойника не только повторяет показания основного прибора, но еще и записывает их на непрерывно движущейся ленте бумаги.

Дежурный инженер, глядя на циферблаты двойников, получает возможность следить на расстоянии за температурой печей.

Вторая задача телеконтроля — проверка исполнения приказа. Между людьми это получается просто. Когда, например, капитан парохода командует в машинное отделение: «Полный вперед!», то механик, услышав распоряжение, повторяет его: «Есть полный вперед!» и таким путем извещает капитана о выполнении приказа.

А как быть с машиной, если возле нее нет человека, если она сама исполняет приказы?

Выход ясен: нужно «научить» машину в ответ на приказ командира сообщать ему: «Есть приказ выполнен!»

И это уже сделано. Придумано много способов, с помощью которых машины и аппараты сообщают на командный пост о выполнении приказания. Основной из них — сигнализация лампами. Способ этот очень прост и состоит в следующем.

На командном щите или на пульте (на наклонном столе) возле кнопок или рычагов, отдающих приказания, помещаются одна или несколько сигнальных ламп. Предположим, для простоты, что перед нами две кнопки, управляющие где-то установленным насосом, и возле них — сигнальная лампа. Она соединена с насосом таким образом, что загорается только в том случае, когда насос работает.

Нажмем теперь на пусковую кнопку. Почти в то же мгновение зажигается контрольная лампа. Это ответ насоса. «Есть! — как бы говорит он. — Ваше приказание исполнено — я работаю полным ходом!»

Нажмем на остановочную кнопку. Мы увидим, что сигнальная лампа в то же мгновение гаснет. Этим насос сообщает о прекращении работы.

Наиболее широкое применение телемеханика и телеконтроль находят сейчас в той области промышленности, которая занимается добыванием и распределением электрической энергии. В настоящее время электрические станции строят непосредственно у источников первичной энергии — на реках, на торфяных или угольных залежах. Это объясняется тем, что электрическую энергию гораздо легче передавать по проводам на далекие расстояния, чем перевозить на эти же расстояния по железной дороге торф, уголь или другое топливо.

На первичной станции ток получается напряжением в несколько тысяч вольт. Для передачи на дальнее расстояние напряжение тока повышают до ста и более тысяч вольт, чтобы иметь возможность без больших потерь передавать ток по сравнительно тонким проводам. Это удешевляет электропередачу. В месте назначения напряжение тока понижается. Для этого служат приборы вспомогательных электрических станций, которые называются подстанциями. Иногда на подстанциях устанавливаются только простейшие аппараты (трансформаторы), не требующие за собою присмотра. Такие подстанции не имеют обслуживающего персонала. Но на более важных подстанциях, с более сложными аппаратами и машинами, люди дежурят круглые сутки.

Большая электрическая станция питает энергией десятки заводов, тысячи жилых помещений. Сеть ее проводов простирается на сотню, а иногда и более километров. В целом получается очень сложное сооружение, далеко выходящее за пределы видимости человека. Отсюда необходимость телеконтроля, теленаблюдения за тем, что происходит в различных участках сети электростанции.

С этой целью на самой электростанции в особом, хорошо освещенном помещении устанавливается щит управления. На нем в упрощенном виде (схематически) изображается вся сеть проводов со всеми подстанциями. Щит разделяется на отдельные участки, соответствующие подстанциям. В верхней части щита помещаются обычно измерительные приборы той подстанции, которая представлена этим участком щита. Ниже идут три горизонтальные линии, изображающие отдельные провода высоковольтной установки с переменным током. Еще ниже проходят горизонтальные линии, изображающие провода низковольтной сети. Между первой и второй сетью включены различные приборы и машины, показанные на щите условными значками.

Если в проводах есть ток, то изображающие их линии на щите светятся. Если тока нет, линии темны. В каждом условном значке тоже имеется контрольная лампа. При исправном действии соответствующей установки на подстанции лампа эта светит спокойно. Если же там, на месте, возникает неисправность, то лампа начинает мигать.

Удачное применение световых сигналов очень упрощает наблюдение за всем распределительным щитом, так как потемневшие линии или мигающие лампочки сразу же бросаются в глаза.

Кроме органов телеконтроля, щит имеет еще органы управления — командные кнопки и рычаги. Их помещают под щитом на специальных столах с наклонной поверхностью, которые называются пультами.

Если в квартире имеется электрическое освещение, то бывает крайне неприятно, когда оно гаснет. Это нарушает течение жизни обитателей квартиры, мешает их веселью или работе. Несравнимо тяжелее перерывы в подаче электричества на заводы и фабрики, на шахты и рудники. Это приводит к остановке станков и машин, к расстройству работы, к большим убыткам производства.

Поэтому электрические станции принимают всевозможные меры к бесперебойной работе, а в случае аварии — к скорейшему ее устранению.

Наиболее частые причины аварий — соединение главных проводов (фидеров) между собою или — при разрыве — с землею. Это называется коротким замыканием. Оно приводит к почти мгновенному усилению электрических токов во много раз, в результате чего обмотки электрических машин (генераторов) на станции сгорают.