Các hệ thống điều khiển tự động có khả năng đảm bảo cho máy làm việc theo một chương trình đã định trước. Máy tự động khác máy vạn năng thông thường ở chỗ là nó có khả năng thực hiện một chu kỳ làm việc lặp đi lặp lại một cách chính xác.
Hệ thống điều khiển là toàn bộ những thiết bị đảm bảo cho một nhóm đối tượng thực hiện nhiệm vụ để đạt mục đích. Ví dụ: trong sản xuất thì đối tượng được điều khiển là các máy, còn nhiệm vụ là thực hiện quy trình công nghệ để đạt chất lượng sản phẩm. Hệ thống điều khiển tự động là hệ thống mà tất cả các chức năng điều khiển của nó được thực hiện không có sự tham gia trực tiếp của con người.
Người ta phân biệt: Hệ thống điều khiển các cơ cấu riêng biệt và hệ thống điều khiển các chu kỳ làm việc của máy. Ngoài ra, hệ thống điều khiển còn được phân biệt theo dấu hiệu thông tin. Dấu hiệu thông tin bao gồm: nguồn thông tin và phần tử mang thông tin, số lượng và cấu trúc của dòng thông tin, loại và phương pháp xử lý thông tin.
Nguồn thông tin cho biết bản chất công việc của hệ thống điều khiển một cách rõ nét nhất. Nguồn thông tin chủ yếu là chương trình điều khiển. Nó được gọi là thông tin đầu vào (thông tin cho trước). Thông tin cho trước đîc gọi là chương trình, còn phần tử để thực hiện chương trình gọi là phần tử mang chương trình.
Số lượng và cấu trúc thông tin ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của hệ thống điều khiển. Kênh thông tin được sử dụng càng nhiều thì chất lượng làm việc của hệ thống điều khiển càng cao.
Tất cả các thông tin (thông tin đầu vào hoặc thông tin phản hồi ngược) có thể được thể hiện dưới dạng tương tự (hiệu điện thế hoặc dòng điện…) hoặc dưới dạng các xung kế tiếp nhau.
Dựa vào dạng thông tin người ta phân biệt hệ thống điều khiển theo ba loại sau đây:
- Hệ thống điều khiển liên tục.
- Hệ thống điều khiển xung.
- Hệ thống điều khiển tổ hợp.
Trong hệ thống điều khiển liên tục, thông tin được thể hiện dưới dạng các giá trị liên tục. Ví dụ, giá trị liên tục như tốc độ dịch chuyển hoặc giá trị dịch chuyển của cơ cấu chấp hành của máy được biểu thị bằng biên độ hoặc lệch pha của hiệu điện thế.
Trong hệ thống điều khiển xung, thông tin được biểu thị bằng các xung nối tiếp nhau. Có ba dạng thông tin xung: thông tin xung theo biên độ; thông tin xung theo bề rộng và thông tin xung theo tần suất.
Hệ thống điều khiển tổ hợp là sự phối hợp của hai hệ thống điều khiển trên. Ở đây quá trình điều khiển các chu kỳ đơn giản được thực hiện trong hệ thống phân tán, còn quá trình điều khiển các chu kỳ khác được thực hiện từ hệ thống điều khiển tập trung. Ví dụ, hệ thống điều khiển thông tin tập trung là hệ thống điều khiển tất cả các chu kỳ của dây chuyền tự động, còn hệ thống điều khiển phân tán là hệ thống kiểm tra các lệnh nối tiếp nhau bằng đattric quãng đường.
Nhìn chung các hệ thống điều khiển tự động đều có các chức năng sau đây:
1.Thực hiện các chuyển động hành trình và các chuyển động chạy không của các cơ cấu chấp hành theo một tuần tự đã định trước với tốc độ trong phạm vi cho phép.
2. Đảm bảo hoạt động của máy theo nhịp và tuần tự xác định.
3. Đảm bảo dừng máy khi có sự cố xảy ra.
4. Điều chỉnh quá trình công nghệ để đảm bảo chất lượng gia công.
5. Kiểm tra sai số kích thước và sai số hình dáng của chi tiết.
6. Điều khiển dây chuyền tự động khi cần điều chỉnh để chuyển đối tượng gia công.
7. Tính số lượng sản phẩm được sản xuất ra.
8. Báo tín hiệu về quy trình công nghệ, tình trạng máy để cán bộ, công nhân có biện pháp xử lý.
