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Che cos'è un diagramma a blocchi funzionale?

Sapere tutto sugli FBD

Che cos'è un diagramma a blocchi funzionale?

Un diagramma a blocchi funzionale (abbreviato in FBD) è una rappresentazione grafica di un processo funzionale tramite blocchi e diagrammi che è più facile da comprendere e interpretare per un lettore. Un FBD ci aiuta a determinare la funzione tra variabili di output e variabili di input tramite una serie di blocchi e diagrammi rudimentali collegati con frecce note come "connessioni".

Functional Block Diagram

Fonte: www.esa.int

Un diagramma a blocchi funzionale può aiutarci a creare relazioni tra una o più variabili (sia di input che di output) per stabilire la nostra comprensione dei processi funzionali allineati in un sistema.

Dove vengono utilizzati i diagrammi a blocchi funzionali?

Questi diagrammi ci aiutano a comprendere le funzioni e le relazioni tra due o più variabili ampiamente utilizzate nell'ingegneria del software, nell'ingegneria dei sistemi e nei linguaggi di programmazione grafica. Per ingegneri e programmatori del software, FBD è uno strumento essenziale che li aiuta a comprendere e creare correlazioni tra due o più variabili collegandole con una freccia di connessione.

Functional Block Diagram

Fonte: www.engineersgarage.com

Storia e sviluppo di un FBD

Un diagramma a blocchi funzionale è anche noto come diagramma di flusso funzionale. Come suggerisce il nome, è una rappresentazione passo passo di un flusso funzionale che aiuta a semplificare i processi di lavoro e a crearne una migliore comprensione. L'idea è stata data da Frank Gilbreth nel 1921 , preceduto da altri ingegneri e scienziati che hanno sviluppato un modello di processo multilivello per semplificare più funzioni e le relazioni tra di esse.

L'ultimo diagramma a blocchi funzionale ha continuato a svilupparsi negli anni '60 fino a quando la NASA è intervenuta e ha sfruttato il concetto per visualizzare e rappresentare la sequenza temporale delle unità nei sistemi spaziali.

FBD

Fonte: www.electronicproducts.com

E ora, il diagramma a blocchi funzionale occupa una posizione vantaggiosa ed è ampiamente utilizzato in vari campi di Riprogettazione dei processi aziendali, Gestione dei processi aziendali, Ingegneria dei sistemi informatici b> e Ingegneria dei sistemi.

Fondamenti di diagramma a blocchi funzionale

Sebbene un diagramma a blocchi funzionale semplifichi i processi di lavoro, scomponga un processo enorme in unità più piccole e ci aiuti a comprendere la relazione tra due o più variabili, potrebbe essere comunque più complicato comprendere e interpretare il modello. Pertanto, per tua comodità e comodità, abbiamo menzionato le basi di un FBD.

Tutte le funzioni sono inserite in un blocco funzionale che è mostrato da una casella. Una scatola quadrata è un simbolo di una funzione, come illustrato di seguito.

functional block

Fonte: www.plcacademy.com

Un blocco funzionale può avere due o più due ingressi e uscite. Tutti questi ingressi e uscite possono essere collegati con altri ingressi e uscite dell'altro blocco funzionale, stabilendo così una relazione tra l'uscita di una funzione e l'ingresso di un'altra, come illustrato dal diagramma seguente.

basic functional block diagram

I blocchi funzionali sono standard ma possono essere personalizzati. Poiché utilizzerete lo stesso blocco funzionale nel programma PLC, è possibile utilizzare un blocco funzionale specifico per una funzione e utilizzarlo più volte in altre istanze.

Tipi di blocchi funzione

Esistono diversi tipi di blocchi funzione. Abbiamo menzionato tutti i tipi con una breve descrizione di ogni blocco.

Blocchi funzione logici bit

La base di un blocco funzione è "logica" ed è noto per essere la forma più semplice di algoritmi. All'interno della logica, ci sono due diversi meccanismi o logica del gateway: logica AND e logica OR.

E operazione logica

Se entrambi gli input sono veri, anche l'output diventerà vero.

AND Logic Operation

OPPURE Operazione logica

Se uno degli input è vero, anche l'output diventerà vero.

OR Logic Operation

Blocchi funzione bistabili

I blocchi funzione bistabili sono noti per essere la forma più semplice di memoria. Sta a te decidere se vuoi resettare o impostare un'uscita. L'output apprenderà e ricorderà l'ultimo punto dell'input impostato.

Imposta/Ripristina blocco funzione (imposta dominante)

Set/Reset

Ripristina/imposta blocco funzione (ripristina dominante)

Reset/Set

Rilevamento dei bordi

Il prossimo tipo di blocco funzione è Edge Detection. Questo tipo di blocco funzione è molto utile e ampiamente utilizzato nella programmazione e nell'elettronica dei PLC. Ha preso il nome perché l'ingresso rileva un fronte progressivo l'uscita verrà impostata. E viene rilevato perché l'uscita sviluppa un impulso quando viene rilevato un fronte positivo.

Blocco funzione R_TRIG per il rilevamento dei segnali di fronte di salita

R_TRIG Function Block

Blocco funzione F_TRIG per il rilevamento dei segnali del fronte di discesa

F_TRIG Function Block

Blocchi funzione timer

Vengono anche utilizzati nell'ingegneria dei PLC su larga scala. Esistono tre tipi di blocchi funzione timer. Questi tipi di blocchi includono un timer di ritardo all'attivazione, un timer di ritardo alla disattivazione e un timer a impulsi. Dovrai utilizzare un solo timer e ricavare tutti i timer da quel timer.

Blocco funzione Timer a impulsi (TP)

Pulse Timer (TP)

Blocco funzione timer di ritardo all'accensione (TON)

On Delay Timer (TON)

Blocco funzione Timer ritardo spegnimento (TOF)

Off Delay Timer (TOF)

Blocchi funzione contatore

Il fatto del blocco funzione contatore è che accetta ingressi e uscite e contiene altri tipi di dati. Esistono tre tipi di blocchi funzione contatore. Questi tipi includono i blocchi Contatore in avanti, Contatore in basso e Contatore in alto e in basso.

Blocco funzione contatore in avanti (CTU)

Up Counter (CTU)

Blocco funzione contatore alla rovescia (CTD)

Down Counter (CTD)

Blocco funzione Contatori Up Down (CTUD)

Up Down Counters (CTUD)

Come creare un diagramma a blocchi funzionale?

Creare un FBD non è un compito facile. Tuttavia, abbiamo menzionato i suggerimenti e le tecniche che puoi utilizzare per creare il tuo FBD.

Passaggio 01

Prima di tutto, puoi iniziare giocando con l'automazione come il portale TIA o Codesys. Quindi, è altamente raccomandato per le persone che vogliono creare i propri FBD dai programmatori.

Passaggio 02

È possibile utilizzare la programmazione del diagramma a blocchi funzionale per iniziare a creare programmi PLC semplici ma facili.

Passaggio 03

In aggiunta a questo, puoi utilizzare diversi blocchi standard per diverse funzioni per dare un aspetto generale al tuo FBD.

Esempio di diagramma a blocchi funzionale

Diagramma a blocchi di flusso funzionale del sistema

Come mostrato nel diagramma, un'unità di elaborazione centrale esegue funzioni, riceve input dall'utente e li converte in output da visualizzare all'utente tramite dispositivi di output. Questo è il diagramma a blocchi funzionale di un processo tipico che si verifica in un sistema informatico. Ciò è stato illustrato dagli ingegneri dei sistemi informatici utilizzando diversi tipi di blocchi funzione.

Functional Flow Block Diagram of System

Conclusioni:

Poiché un diagramma a blocchi funzionale è uno strumento molto potente ampiamente utilizzato in vari campi della progettazione informatica, dell'ingegneria dei sistemi e della reingegnerizzazione dei processi aziendali, pertanto, è possibile creare un diagramma a blocchi funzionale per semplificare i processi e capire la relazione tra due o più di due variabili di input e output potrebbe essere un po' complicato.

Su internet sono disponibili diversi strumenti intelligenti che possono aiutarti a creare il tuo diagramma a blocchi funzionale. Tra molti strumenti e software, EdrawMax è in cima alla lista quando si tratta di disegnare diagrammi 2D. Può aiutarti a creare i tuoi FBD con diversi blocchi funzionali con un'interfaccia semplice e intuitiva. Inoltre, EdrawMax ha vari strumenti integrati che puoi utilizzare per disegnare diversi tipi di FBD.

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