¿Qué significa un Diagrama de Bloques Funcionales?

Un Diagrama de Bloques Funcionales (abreviado como FBD) es una representación gráfica de un proceso funcional a través de bloques y diagramas que es más fácil de entender e interpretar para un lector. Un FBD nos ayuda a determinar la función entre las variables de salida y las de entrada a través de un conjunto de bloques y diagramas rudimentarios que se conectan con flechas conocidas como "conexiones".

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Fuente: www.esa.int

Un Diagrama de Bloques Funcionales puede ayudarnos a crear relaciones entre una o más variables (tanto de entrada como de salida) para establecer nuestra comprensión de los procesos funcionales alineados en un sistema.

¿Dónde se Utilizan los Diagramas de Bloques Funcionales?

Estos diagramas nos ayudan a entender las funciones y las relaciones entre dos o más variables ampliamente utilizadas en la ingeniería de software, la ingeniería de sistemas y el lenguaje de programación gráfica. Para los ingenieros de software y programadores, el FBD es una herramienta esencial que les ayuda a entender y crear correlaciones entre dos o más variables conectándolas con una flecha de conexión.

Fuente: www.engineersgarage.com

Un diagrama de bloques funcionales también se conoce como diagrama de flujo funcional. Como su nombre indica, es una representación paso a paso de un flujo funcional que ayuda a simplificar los procesos de trabajo y a crear una mejor comprensión de los mismos. La idea fue dada por Frank Gilbreth en 1921, precedida por otros ingenieros y científicos que desarrollaron un modelo de proceso de varios niveles para simplificar múltiples funciones y las relaciones entre ellas.

El último diagrama de bloques funcionales siguió desarrollándose en la década de 1960 hasta que la NASA intervino y aprovechó el concepto para visualizar y representar la secuencia temporal de las unidades en los sistemas espaciales.

Fuente: www.electronicproducts.com

Y ahora, el Diagrama de Bloques Funcionales ocupa una posición ventajosa y está siendo ampliamente utilizado en varios campos de Rediseño de Procesos de Negocio, Gestión de Procesos de Negocio, Ingeniería de Sistemas Informáticos, y la Ingeniería de Sistemas.

Aunque un diagrama de bloques funcionales simplifica los procesos de trabajo, descompone un proceso enorme en unidades más pequeñas y nos ayuda a entender la relación entre dos o más variables, todavía podría ser más complicado entender e interpretar el modelo. Por lo tanto, para su facilidad y conveniencia, hemos mencionado los fundamentos de un FBD.

Todas las funciones se ponen en un bloque funcional que se demuestra con una caja. Una caja cuadrada es un símbolo de una función, como se ilustra a continuación.

Fuente: www.plcacademy.com

Un bloque funcional puede tener dos o más entradas y salidas. Todas estas entradas y salidas pueden conectarse con otras entradas y salidas del otro bloque funcional, estableciendo así una relación entre la salida de una función y la entrada de otra, como se ilustra en el siguiente diagrama.

Los bloques funcionales son estándar, pero pueden personalizarse. Dado que va a utilizar el mismo bloque funcional en el programa de PLC, puedes utilizar un bloque funcional específico para una función y utilizarlo varias veces en otras instancias.

Existen varios tipos de bloques funcionales. Hemos mencionado todos los tipos con una breve descripción de cada bloque.

Bloques de función de lógica de bits

La base de un bloque de función es la "lógica" y se sabe que es la forma más sencilla de los algoritmos. Dentro de la lógica, existen dos mecanismos de entrada o lógica diferentes: La lógica AND y la lógica OR.

Funcionamiento de la lógica AND

Si las dos entradas son verdaderas, la salida también será verdadera.

Funcionamiento de la lógica OR

Si una de las entradas es verdadera, la salida también será verdadera.

Bloques de función biestables

Los bloques de función biestables son conocidos por ser la forma más simple de memoria. Depende de si quieres restablecer o establecer una salida. La salida aprenderá y recordará el último punto de la entrada establecida.

Bloque de función Establecer/Restablecer (dominante Establecer)

Bloque de función Establecer/Restablecer (dominante de Restablecer)

Detección de bordes

El siguiente tipo de bloque de funciones es la Detección de Bordes. Este tipo de bloque de función es muy útil y se utiliza ampliamente en la programación de PLC y en la electrónica. Su nombre se debe a que cuando la entrada detecta un bordes progresivo, la salida se activa. Y se detecta porque la salida desarrolla un pulso cuando se detecta un borde positivo.

Bloque de función R_TRIG para detectar señales de flanco ascendente

Bloque de función F_TRIG para detectar señales de bordes descendente

Bloques de función de temporizador

También se utilizan a gran escala en la ingeniería de PLC. Existen tres tipos de bloques de función de temporizador. Estos tipos de bloques incluyen un temporizador de retardo, un temporizador de retardo y un temporizador de pulsos. Sólo es necesario utilizar un temporizador y derivar todos los temporizadores de ese temporizador.

Bloque de función de temporizador de pulsos (TP)

Bloque de función de temporizador de retardo a la conexión (TON)

Bloque de funciones de temporizador de retardo a la desconexión (TOF)

Bloques de función de contador

El hecho del bloque de función de contador es que toma entradas y salidas y contiene otros tipos de datos. Hay tres tipos de bloques de función de contador. Estos tipos son los bloques de contador ascendente, contador descendente y contador ascendente-descendente.

Bloque de función de contador ascendente (CTU)

Bloque de función de contador descendente (CTD)

Bloque de función de contador ascendente y descendente (CTUD)

Crear un FBD no es una tarea fácil. Sin embargo, hemos mencionado los consejos y técnicas que puedes utilizar para crear tu FBD:

Paso 01

En primer lugar, puedes empezar jugando con la automatización como el portal TIA o Codesys. Entonces, es muy recomendable para las personas que quieren crear sus FBD por los programadores.

Paso 02

Puedes utilizar la programación de diagramas de bloques funcionales para empezar a crear programas de PLC simples pero fáciles.

Paso 03

Además de esto, puedes utilizar varios bloques estándar para diferentes funciones para dar un aspecto general a tu FBD.

Diagrama de Bloques Funcionales del Sistema

Como se muestra en el diagrama, una unidad central de procesamiento realiza funciones, recibe entradas del usuario y las convierte en salidas para mostrarlas al usuario a través de dispositivos de salida. Este es el Diagrama de Bloques Funcionales de un proceso típico que ocurre en un sistema informático. Los ingenieros de sistemas informáticos lo han ilustrado de forma diferente utilizando diferentes tipos de bloques funcionales.

Dado que un diagrama de bloques funcionales es una herramienta muy poderosa que se utiliza ampliamente en varios campos del diseño de computadoras, ingeniería de sistemas y reingeniería de procesos de negocios, por lo tanto, la creación de un diagrama de bloques funcionales para simplificar los procesos y entender la relación entre dos o más de dos variables de entrada y salida podría ser un poco difícil.

En Internet hay varias herramientas inteligentes que pueden ayudarte a crear tu diagrama de bloques funcionales. Entre las muchas herramientas y programa, EdrawMax encabeza la lista cuando se trata de dibujar diagramas 2D. Puede ayudarte a realizar tus FBD con diferentes bloques funcionales con una interfaz fácil y sencilla. Además, EdrawMax tiene varias herramientas incorporadas que puedes utilizar para dibujar diferentes tipos de FBD.