Nel corso della storia, l’uomo ha da sempre riscontrato la necessità di governare e controllare processi che lo aiutassero nello svolgimento delle sue azioni quotidiane. Questa esigenza ha portato allo sviluppo sempre più marcato di sistemi di regolazione automatica (anche detti controlli automatici), ovvero di quell’insieme di dispositivi che permettono di controllare macchine o impianti, guidandole verso un determinato comportamento desiderato. Questo risultato infatti è possibile grazie alle continue azioni correttive apportate dalle apparecchiature di controllo. Proprio questo è lo scopo di tali sistemi, sui quali oggigiorno la società fa sempre più affidamento, anche negli oggetti di uso più comune.
I sistemi di regolazione automatica trovano applicazioni sin dall’antichità in vari ambiti riguardanti la pneumatica e l’idraulica. Casi di controlli automatici primordiali si possono riscontrare, ad esempio, nell’antica Grecia con le macchine di Erone, oppure nei complessi orologi ad acqua sviluppati dagli Arabi nel X secolo.
Ma è con la rivoluzione industriale che si ha un grande sviluppo di questi sistemi, soprattutto per il controllo del vapore e dei flussi a servizio delle macchine nelle diverse filiere produttive. È proprio in questo contesto che vengono ideate e formalizzate le teorie che ancora oggi sono alla base del controllo automatico. Infine, l’ultima grande evoluzione è avvenuta durante la Seconda guerra mondiale, soprattutto in campo militare per la necessità di realizzare sistemi di puntamento automatici per la difesa aerea.
È in questo tragico contesto che si iniziano a realizzare ed applicare i circuiti elettronici per supportare i sistemi di regolazione automatica. Lo sviluppo di questi componenti è tuttora in continua evoluzione, ed ha portato all’introduzione di computer e microcomputer con logiche di controllo programmabili e dotati di software sempre più sofisticati, che sono alla base di molti dispositivi che oggi vengono quotidianamente utilizzati.
Le valvole di regolazione
Tra i primi sistemi di regolazione progettati dall’uomo sono numerosi quelli aventi lo scopo di controllare i flussi d’acqua, sfruttando dispositivi di vario tipo, che tipicamente prendono il nome di “valvole di regolazione”. Le origini di queste applicazioni si possono riscontrare sin dall’antichità, quando nacque l’esigenza di deviare e controllare corsi d’acqua attraverso l’utilizzo rudimentale di pietre e rami. Le prime vere applicazioni di componenti specifici per il controllo dei flussi d’acqua si hanno con la nascita e lo sviluppo dell’Impero Romano. I Romani furono tra i primi a sviluppare e realizzare con notevole raffinatezza tecnica valvole in bronzo, in cui la rotazione di un cilindro forato permetteva o impediva il passaggio dell’acqua al loro interno. Bisognerà aspettare il periodo del Rinascimento per avere un riscontro di un’effettiva evoluzione di questi componenti almeno a livello teorico: ne sono un’illustre testimonianza gli studi di Leonardo da Vinci.
È infine con la rivoluzione industriale che verranno sviluppatele valvole nelle forme che conosciamo. In questo ambito, grazie alle nuove tecnologie in campo di lavorazione dei metalli e ad approfonditi studi teorici, si iniziano a produrre i componenti, che tuttora utilizziamo in forma sempre più evoluta.