Как отличить структурную схему от функциональной
Схема является чертежом или изображением, которое описывает основную идею устройства или сооружения. Она может быть выполнена без соблюдения масштаба и условных обозначений. В конструкторской документации схема описывает составные части изделия и соединения между ними.
Структурная схема
Структурная схема предоставляет общее представление о принципе действия устройства. На ней изображена совокупность звеньев объекта и связь между ними. Каждое звено является частью объекта и отвечает за определенную элементарную функцию.
Принципы построения структурной схемы
Звенья на структурной схеме изображаются в виде прямоугольников или условных графических обозначений, которые соединяются линиями взаимосвязи. Линии могут быть обозначены стрелками для указания направления хода процессов между звеньями. Каждое звено изделия на схеме должно иметь наименование или обозначение, которое может быть в форме условного обозначения и описывать тип элемента. В структурной схеме допускается использование дополнительных графиков, диаграмм и таблиц, а также указание параметров и характеристик.
Функциональная схема
Функциональная схема помогает понять, что происходит в отдельных узлах устройства и объясняет принцип его работы. Функциональные части устройства и связи между ними обозначаются с помощью специальных графических условных обозначений. Отдельные функциональные части могут быть изображены в виде прямоугольников.
Принципы построения функциональной схемы
Каждому элементу функциональной схемы должно быть присвоено условное обозначение. Рекомендуется указывать технические характеристики каждой функциональной части устройства. Для каждой группы функциональных элементов должно быть указано обозначение или наименование. На функциональной схеме допускается изображение дополнительных графиков, диаграмм, таблиц, определяющих последовательность процессов по времени, а также указание характеристик отдельных элементов и точек.
Отличие структурной схемы от функциональной
Главное отличие между структурной и функциональной схемами заключается в том, что структурная схема предоставляет общую картину устройства и указывает на местоположение функциональных элементов и звеньев, а функциональная схема более точно описывает положение элементов в узлах и взаимодействие между ними.
1.1.2. Структурная, функциональная и принципиальная схемы сау
Изучение и математический анализ САУ облегчается, если ее представить в виде элементов, выявить физические взаимосвязи между элементами и отобразить их графически.
Структурная схемаописывает типовые составные части САУ с отображением типовых звеньев, математическими правилами связей между ними и описываемых алгоритмами преобразования информации (рис.1.1.3).
Для синтеза САУ при проектировании устройств, а также для эксплуатации и ремонта применяют функциональные схемы САУ
Рис. 1.1.3. Структурная схема САУ
Функциональной схемойназывается схема, отражающая типовые функции, выполняемые в законченном виде отдельными элементами автоматической системы.
Связи между элементами обозначают линиями со стрелками, указывающими направление и обозначение сигналов. Внутри прямоугольников обычно указывают переходные функции графически или в виде математических выражений (рис.1.1.4).
Рис. 1.1.4. Функциональная схема САУ
Для изготовления и ремонта устройств САУ необходимо подробное изображение составных электрических, электронных, электромеханических и других элементов, входящих в САУ, на принципиальной схеме.
Принципиальной схемой САУназывают схему с детальным изображением электрических, электронных, электромеханических и других элементов, входящих в САУ, для разработки, изготовления и ремонта (рис.1.1.5).
В САР применяются следующие элементы: VTI-КТ819 — автоматическое устройство управления, выполненное на транзисторе КТ819; VDI-КС156А — устройство, вырабатывающее опорное напряжение, выполненное на маломощном
Рис. 1.1.5. Принципиальная схема САР (устройство стабилизации напряжения)
параметрическом стабилизаторе напряжения и дополнительном резисторе R 1; VD2 — АЛ307 и R2 — устройство индикации напряжения; С1 — 47мкф x 15 — электрический фильтр.
1.1.3. Обратная связь, звено, передаточная функция
Система автоматического управления (регулирования) (САУ или САР)- это замкнутая автоматическая система, основанная на принципе обратной связи управлении объектом с использованием информации о результатах управления. Так как при управлении происходит постоянное сравнение выходного параметра Y(t) с заданным Yтр(t), в результате выявляется ошибка (1.1.4)
Эта ошибка компенсируется процессом регулирования по обратной связи (рис.1.1.3)
где X3(t) — заданный параметр, Xoc(t) — выходная величина ООС.
Из соотношений (1.4). (1.7) видно, что обратная связь должна быть всегда отрицательной в автоматических системах регулирования.
Некоторые элементы автоматической системы в отдельных случаях могут отсутствовать, но главная обратная связь (ГОС) должна функционировать всегда, так как с ее помощью выявляется соответствие действительного состояния объекта регулирования заданному. Наличие главной обратной связи — основной признак САУ (САР).
Отрицательная обратная связь в САУ является главным звеном в управлении. Обратные связи подразделяются на главные, внутренние и компенсирующие.
Для математической формализации функционирования САУ на структурной и функциональной схемах выделяют элементы или звенья и математически описывают их работу с помощью передаточных функций.
Звенья или элементы САУ приведены на рис. 1.1.3. 1.1.5.
На структурных схемах САУ элементы обозначены математическими моделями в виде передаточных функций:
Передаточная функцияпредставляет собой математическое описание функционирования звена САУ.
Математическое описание может быть в виде временных соотношений, дифференциальных уравнений или в параметрических изображениях по Лапласу.
Чем отличается структурная схема от функциональной схемы прибора? Спасибо.
Видимо имеется виду различие функциональной и принципиальной схем.
Структурная схема она же функциональная это схема на которой прибор представлен как набор блоков, на ней поясняется взаимодействие разных модулей прибора друг с другом,
принципиальная схема это подробная схема с указанием наименований и номиналов отдельных элементов, а так же указанны контрольные точки напряжения, частоты, формы импульсов и т. д.
NAVAHМыслитель (9322) 13 лет назад
чё за телик?
Алексей Искусственный Интеллект (172766) Без понятия, взял первую что нашел. )))
Алексей ГоловченкоПрофи (583) 4 года назад
Не смог ответить, так как вопрос закрыт, вообщем:
Функциональные схемы отражают взаимодействие устройств и элементов схемы в процессе их работы. Графически отдельные устройства схемы изображают в виде прямоугольников, а существующие между ними связи стрелками, соответствующими направлению прохождения сигнала. Внутреннее содержание каждого устройства не конкретизируется, а функциональное назначение шифруется буквенными символами.
Структурные схемы в отличие от функциональных схем определяют динамические свойства системы. Структурные схемы составляют путем выделения динамических звеньев таким образом, чтобы для них можно было наиболее просто определить передаточные функции. Внутри прямоугольников, изображающих звенья системы, записывают значения передаточных функций звеньев.
Олег БитманПрофи (689) 3 месяца назад
хороший ответ. спасибо
Остальные ответы
Структурная — квадраты узлов функциональных, функциональная — с точностью до детальки.
еуыЗнаток (313) 6 лет назад
а просто блок схема тогда что?
Структурная это поблочно с указанием за что отвечают и характеристиками, а функциональная это описание принципа работы или процесса со стрелочками шагами и т. д.
Требования к прибору определяются в техническом задании (ТЗ). В ТЗ как минимум есть 1. состав прибора и 2.требования по назначению.
1. Состав прибора — это и есть его структура. Именно структурная схема предназначена для визуального отображения состава прибора (далее — изделие). Таким образом, «квадратиками» на структурной схеме отображаются составные части изделия, а связи между этими «квадратиками» (линии) обозначается подчиненность (или вложенность) одной составной части по отношению к другой. Альтернативное отображения вложенности можно реализовать просто расположив один «квадратик» в другом.
2. Требования по назначению — это и есть функциональность. Функциональная схема также может содержать тот же набор «квадратиков» (тех же составных частей изделия), но располагаются они и соединяются между собой не по принципу вложенности (как в структурной схеме), а по принципу удобства отображения одной или нескольких функций изделия. Что значит отобразить какую-то одну функцию изделия — это значит показать источник информации (под информацией понимаем как просто структуру данных (программисты поймут), так может быть и сигнальная информация), последовательность прохождения этой информации через составные части изделия («квадратики»), изменения этой информации в этих «квадратиках» и в конце получение информации в таком состоянии, по которому можно сказать что функция изделия выполнена. Таким образом набор «квадратиков» и связи между ними определяются «течением» информации, изменение которой в конечном счете приводит к завершению выполнения одной из функций изделия.
Что такое функциональная схема
Каждое изделие, относящееся к категории электрооборудования, изготовлено в соответствии с определенной схемой. Обычно в ней указываются элементы и детали, из которых состоит то или иное устройство. Во всех цепях происходят какие-то процессы, обеспечивающие работоспособность изделия. Для того чтобы лучше понять взаимодействие отдельных участков, составляется электрическая функциональная схема, позволяющая уяснить, как работает электрооборудование в различных эксплуатационных режимах.
На функциональных схемах в первую очередь отображаются рабочие группы, отдельные элементы и связи, существующие между ними. Графическое изображение наглядно представляет, в какой последовательности выполняются функциональные процессы в данном устройстве.
Все элементы на схеме располагаются наиболее удобным способом, отличающимся от их фактического размещения в приборе. Каждая функциональная часть или деталь соответствует определенным условным обозначениям. Точно так же отображаются связи между ними, позволяющие проследить взаимодействие и влияние на общую работоспособность.
Все графические обозначения установлены соответствующими нормативными документами, где определяются стандарты для отдельных элементов и целых групп. Правила выполнения используются такие же, как и в принципиальных схемах. Изображения отдельных функциональных частей могут выполняться в виде прямоугольников. В таких случаях используются правила, действующие для структурных схем.
Изображения на функциональных схемах
Отличие функциональной схемы от структурной заключается в более подробном описании функций имеющихся элементов, деталей и частей. Представленная графика выполняется таким образом, чтобы она наглядно демонстрировала последовательность всех происходящих процессов. Для отображения составляющих применяется совмещенный или разнесенный способы.
Все изображения, представляемые на функциональных схемах, разделяются на несколько категорий:
- Функциональные группы соответствуют условным обозначениям, используемым в принципиальных схемах. Если же применяется изображение в виде прямоугольника, в этом случае наносится наименование данной группы.
- Каждому элементу или отдельной детали присваивается условное графическое обозначение в виде буквенно-цифровых символов, аналогичное принципиальным схемам.
- Устройства, изображенные в виде прямоугольника, должны совпадать с позиционным обозначением, присвоенным на принципиальной схеме. Маркировка состоит из наименования и типа или документа, регламентирующего использование данного устройства. Эта информация располагается внутри прямоугольника. Подобные документы могут указываться и для устройств, представленных условными графическими обозначениями. Какие-либо сокращения и прочие условные наименования наносятся на поля схемы возле прямоугольника.
Читайте также:
Однолинейная схема электроснабжения дома
Дополнительно на схемы наносятся указания параметров и технических характеристик каждой функциональной части, особенности отдельных точек, пояснительные надписи и прочие обозначения.
Если электрическое устройство состоит из различных элементов, в этом случае выполняется разработка сразу нескольких однотипных схем или общая комбинированная схема, включающая в себя все элементы и их разнообразные связи.
Как правильно создать функциональную схему
На данных схемах отображаются детали, элементы и даже целые группы, оказывающие непосредственное влияние на работоспособность электрического устройства, выполнение им своих функций.
Каждая функциональная электрическая схема выполняется по установленным правилам:
- Для отображения функциональных частей и связей между ними применяются специальные условно-графические изображения, определяемые стандартами ЕСКД. Как правило, большинство функциональных частей на этих схемах представляют собой обычные прямоугольники.
- Графически схема строится таким образом, чтобы наглядно продемонстрировать последовательность иллюстрируемых процессов. Для отображение деталей и элементов используются совмещенный или разнесенный способы.
- Совмещенный способ предполагает изображение составных частей, расположенных непосредственно возле друг друга.
- При использовании разнесенного способа все детали и составные части наносятся в разных местах, чтобы создать более наглядное представление об отдельных цепях устройства.
При составлении схем чаще всего используется строчный способ. Графические значки деталей, составляющих единую цепь, отображаются по прямой линии, с последовательным, поочередным расположением друг за другом. Две или несколько цепей, расположенные рядом, прорисовываются параллельно, в виде вертикальных или горизонтальных строк.
При использовании разнесенного способа, на свободных местах схемы могут размещаться графические изображения элементов или деталей, выполненных совмещенным способом. Отдельные детали, используемые в устройстве лишь частично, отображаются полностью. При этом, отдельно указываются как использованные, так и не использованные части. Например, если изображается многоконтактное реле, то использованные контакты прорисовываются длиннее, а неиспользованные – короче.
Особенности составления схем
Функциональные схемы могут создаваться в одно- или многолинейном исполнении. В первом случае цепи с идентичными функциями отображаются в виде одной линии, а одинаковые детали – одними и теми же условно-графическими изображениями.
Многолинейная схема предполагает прорисовку каждой цепи в виде отдельной линии, а их составные части – в виде отдельных графических изображений.
Каждой функциональной группе присваивается обозначение, совпадающее с принципиальной схемой, а также ее наименование. При использовании условно-графических изображений наименования не указываются. Все виды маркировок, наименований, обозначений и типов должны по возможности вписываться вовнутрь прямоугольника.