Блок-схемы: графический метод анализа систем в инженерии. Обобщенное представление компонентов и связей, без деталей реализации. Проектирование, электроника, ПО.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Метод графического анализа систем
Graphical system analysis method
Блоковая диаграмма – это схема системы, в которой основные части или функции представлены блоками, соединенными линиями, показывающими взаимосвязи между блоками. Они широко используются в различных областях инженерии, включая аппаратное, электронное и программное проектирование, а также для создания диаграмм технологических процессов. Блоковые диаграммы обычно применяются для описания системы на более высоком уровне, без детализации, чтобы прояснить общие концепции, не углубляясь в детали реализации. Это отличается от принципиальных и монтажных схем, используемых в электротехнике, которые отображают детали реализации электрических компонентов и физического устройства.
A block diagram is a diagram of a system in which the principal parts or functions are represented by blocks connected by lines that show the relationships of the blocks. They are heavily used in engineering in hardware design, electronic design, software design, and process flow diagrams. Block diagrams are typically used for higher level, less detailed descriptions that are intended to clarify overall concepts without concern for the details of implementation. Contrast this with the schematic diagrams and layout diagrams used in electrical engineering, which show the implementation details of electrical components and physical construction.
Использование
Например, блок-схема радио не должна отображать каждое соединение, каждый регулятор и переключатель, но принципиальная схема – должна. Принципиальная схема радио не показывает ширину каждого соединения на печатной плате, но это отображается на схеме разводки. Чтобы провести аналогию с картографией, блок-схема подобна автомобильной карте целой страны. Указаны основные города (функции), но незначительные окружные дороги и городские улицы – нет. При поиске и устранении неисправностей эта схема высокого уровня полезна для сужения области поиска и локализации проблемы или дефекта. Блок-схемы основаны на принципе "черного ящика", где содержимое скрыто от глаз либо для того, чтобы избежать отвлечения на детали, либо потому, что детали неизвестны. Мы знаем, что поступает на вход, мы знаем, что выходит на выход, но мы не видим, как ящик выполняет свою работу. В электротехнике разработка часто начинается с блок-схемы очень высокого уровня, которая становится все более детализированной по мере продвижения проекта, и в конечном итоге приводит к блок-схемам, достаточно подробным для легкой реализации каждого отдельного блока (в этот момент блок-схема также является принципиальной схемой). Это известно как проектирование "сверху вниз". В системах управления технологическими процессами блок-схемы являются визуальным языком для описания действий в сложной системе, где блоки представляют собой "черные ящики", которые отображают математические или логические операции, выполняемые последовательно слева направо и сверху вниз, но не физические элементы, такие как процессоры или реле, которые выполняют эти операции. Можно создавать такие блок-схемы и реализовывать их функциональность с помощью специализированных языков программирования программируемых логических контроллеров (ПЛК). В биологии все чаще используются инженерные принципы, методы анализа и методы построения диаграмм. Существует некоторое сходство между блок-схемой и так называемой графической нотацией системной биологии. В системной биологии используется метод блок-схем, применяемый в управлении инженерными системами, которое само является применением теории управления. Примером этого является функциональная блок-схема, один из пяти языков программирования, определенных в части 3 стандарта IEC 61131 (см. IEC 61131-3), который является высоко формализованным (см. формальная система) и имеет строгие правила построения диаграмм. Направленные линии используются для соединения входных переменных с входами блоков, а выходы блоков – с выходными переменными и входами других блоков.
As an example, a block diagram of a radio is not expected to show each and every connection and dial and switch, but the schematic diagram is. The schematic diagram of a radio does not show the width of each connection in the printed circuit board, but the layout does. To make an analogy to the map making world, a block diagram is similar to a highway map of an entire nation. The major cities (functions) are listed but the minor county roads and city streets are not. When troubleshooting, this high level map is useful in narrowing down and isolating where a problem or fault is. Block diagrams rely on the principle of the black box where the contents are hidden from view either to avoid being distracted by the details or because the details are not known. We know what goes in, we know what comes out, but we can't see how the box does its work. In electrical engineering, a design will often begin as a very high level block diagram, becoming more and more detailed block diagrams as the design progresses, finally ending in block diagrams detailed enough that each individual block can be easily implemented (at which point the block diagram is also a schematic diagram). This is known as top down design. In process control, block diagrams are a visual language for describing actions in a complex system in which blocks are black boxes that represent mathematical or logical operations that occur in sequence from left to right and top to bottom, but not the physical entities, such as processors or relays, that perform those operations. It is possible to create such block diagrams and implement their functionality with specialized programmable logic controller (PLC) programming languages. In biology there is an increasing use of engineering principles, techniques of analysis and methods of diagramming. There is some similarity between the block diagram and what is called Systems Biology Graphical Notation. As it is there is use made in systems biology of the block diagram technique harnessed by control engineering where the latter is itself an application of control theory. An example of this is the function block diagram, one of five programming languages defined in part 3 of the IEC 61131 (see IEC 61131 3) standard that is highly formalized (see formal system), with strict rules for how diagrams are to be built. Directed lines are used to connect input variables to block inputs, and block outputs to output variables and inputs of other blocks.