Какой элемент обозначается такой структурной схемой

ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ

При изображении структурной схемы САУ применяют следующие обозначения ее элементов.

• Блок с указанной внутри него динамической характеристикой элемента (как правило, передаточной функцией). Входной и выходной сигнал блока обозначаются стрелками (рис. 3.21).

Рис. 3.21. Изображение блоков на структурной схеме

• Сумматор (рис. 3.22), выход которого равен сумме входных сигналов. Знак каждого сигнала может быть указан возле соответствующего входа (рис. 3.22, а) или закрашиванием секторов внутри сумматора; при этом сигналы, подходящие к закрашенным секторам, суммируются со знаком «-» (рис. 3.22, б).

Рис. 3.22. Изображение сумматора на структурной схеме

• Интегратор может быть условно обозначен символом интегрирования (рис. 3.23, а) или как другие блоки — передаточной функцией (рис. 3.23, б).

Рис. 3.23. Изображение интегратора на структурной схеме

Структурная схема может быть построена как на основе дифференциальных уравнений, так и передаточных функций элементов САУ. При этом существует множество вариантов решения. Возможен и обратный переход, т. е. на основе структурной схемы можно получить дифференциальное уравнение системы, причем в данном случае решение будет единственным. Решение обеих задач связано с преобразованием структурных схем.

Логические элементы и таблицы истинности

Абсолютно все цифровые микросхемы состоят из одних и тех же логических элементов – «кирпичиков» любого цифрового узла. Вот о них мы и поговорим сейчас.

Логический элемент – это такая схемка, у которой несколько входов и один выход. Каждому состоянию сигналов на входах, соответствует определенный сигнал на выходе.

Итак, какие бывают элементы?

Элемент «И» (AND)

Иначе его называют «конъюнктор».

Для того, чтобы понять как он работает, нужно нарисовать таблицу, в которой будут перечислены состояния на выходе при любой комбинации входных сигналов. Такая таблица называется «таблица истинности». Таблицы истинности широко применяются в цифровой технике для описания работы логических схем.

Вот так выглядит элемент «И» и его таблица истинности:

Поскольку вам придется общаться как с русской, так и с буржуйской тех. документацией, я буду приводить условные графические обозначения (УГО) элементов и по нашим и по не нашим стандартам.

Смотрим таблицу истинности, и проясняем в мозгу принцип. Понять его не сложно: единица на выходе элемента «И» возникает только тогда, когда на оба входа поданы единицы. Это объясняет название элемента: единицы должны быть И на одном, И на другом входе.

Если посмотреть чуток иначе, то можно сказать так: на выходе элемента «И» будет ноль в том случае, если хотя бы на один из его входов подан ноль. Запоминаем. Идем дальше.

Элемент «ИЛИ» (OR)

По другому, его зовут «дизъюнктор».

Опять же, название говорит само за себя.

На выходе возникает единица, когда на один ИЛИ на другой ИЛИ на оба сразу входа подана единица. Этот элемент можно назвать также элементом «И» для негативной логики: ноль на его выходе бывает только в том случае, если и на один и на второй вход поданы нули.

Едем дальше. Дальше у нас очень простенький, но очень необходимый элемент.

Элемент «НЕ» (NOT)

Чаще, его называют «инвертор».

Надо чего-нибудь говорить по поводу его работы?

Ну тогда поехали дальше. Следующие два элемента получаются путем установки инвертора на выход элементов «И» и «ИЛИ».

Элемент «И-НЕ» (NAND)

Элемент И-НЕ работает точно так же как «И», только выходной сигнал полностью противоположен. Там где у элемента «И» на выходе должен быть «0», у элемента «И-НЕ» — единица. И наоборот. Э то легко понять по эквивалентной схеме элемента:

Элемент «ИЛИ-НЕ» (NOR)

Та же история – элемент «ИЛИ» с инвертором на выходе.

Следующий товарищ устроен несколько хитрее:
Элемент «Исключающее ИЛИ» (XOR)

Операция, которую он выполняет, часто называют «сложение по модулю 2». На самом деле, на этих элементах строятся цифровые сумматоры.

Смотрим таблицу истинности. Когда на выходе единицы? Правильно: когда на входах разные сигналы. На одном – 1, на другом – 0. Вот такой он хитрый.

Эквивалентная схема примерно такая:

Ее запоминать не обязательно.

Собственно, это и есть основные логические элементы. На их основе строятся абсолютно любые цифровые микросхемы. Даже ваш любимый Пентиум 4.

Далее мы позанудствуем о том, как синтезировать цифровую схему, имея ее таблицу истинности. Это совсем несложно, а знать надо, ибо пригодится (еще как пригодится) нам в дальнейшем.

Ну и напоследок – несколько микросхем, внутри которых содержатся цифровые элементы. Около выводов элементов обозначены номера соответствующих ног микросхемы. Все микросхемы, перечисленные здесь, имеют 14 ног. Питание подается на ножки 7 (-) и 14 (+). Напряжение питания – смотри в таблице в предыдущем параграфе.

none Опубликована: 2005 г. 0 1
Вознаградить Я собрал 0 0

Какие существуют виды электрических схем?

При эксплуатации электрического оборудования нередко приходится иметь дело со схематическим обозначением на всевозможных графических изображениях. В них иногда бывает тяжело разобраться даже бывалым электрикам из-за большого разнообразия их типов, которые отличаются назначением и принципом исполнения. Именно поэтому необходимо детально рассмотреть деление на виды электрических схем и особенности каждой из них.

Общая классификация

Само понятие подразумевает под собой комплекс условных обозначений, которые предназначены для определения каких-либо конструктивных элементов или частей. В соответствии с правилами и требованиями ГОСТ 2.701-84 выделяют несколько видов, отличающихся как сферой применения, так и типом устанавливаемых обозначений.

Разделение по видам приведено в таблице ниже:

Таблица: разновидности схема

№	Вид схемы	Буквенное обозначение
1	Электрические	Э
2	Гидравлические	Г
3	Пневматические	П
4	Газовые (кроме пневматических)	X
5	Кинематические	К
6	Вакуумные	В
7	Оптические	Л
8	Энергетические	Р
9	Деления	Е
10	Комбинированные	С

Так, для одного и того же устройства или объекта, при необходимости, могут разрабатываться сразу несколько схем, поясняющих принцип подключения, работы или реализации функций. Для электротехнического оборудования схемы подразделяются на несколько типов:

• Принципиальные или полные – обозначаются цифрой 3;
• Структурные – обозначаются цифрой 1;
• Функциональные – обозначаются цифрой 2;
• Общие – обозначаются цифрой 6;
• Монтажные или схемы соединений – обозначаются цифрой 4;
• Подключений – обозначаются цифрой 5;
• Расположения и объединенные – обозначаются цифрой 7 и 0 соответственно.

При составлении конкретной схемы используется, как правило, буквенно-цифровые обозначения, к примеру, для электрической функциональной маркировка будет выглядеть как Э2, для газовой структурной Х1 и т.д.

Принципы графического обозначения каких-либо элементов на схемах определяются отраслевыми и государственными стандартами. Они же устанавливают требования к расположению составных частей, их размеры, нанесение шифров, наименований или маркировок.

Определение и назначение каждой электросхемы

Каждый вид электрической схемы реализуется в виде чертежа или графического изображения, выполненного вручную или посредством печатных приспособлений. Основные отличия обусловлены описанием тех или иных функций, указанием последовательности, принципа действия или привязкой к чему-либо.

Принцип построения схем регламентируется стандартом ЕСКД, который реализуется рядом нормативных документов, среди которых достаточно важными считаются ГОСТ 2.702-2011, а также ГОСТ 2.708-81.

Они устанавливают:

• требования к изображениями;
• принципам расположения компонентов;
• оформления чертежей;
• нанесению обозначений и технических характеристик.

Далее детально рассмотрим особенности каждого вида электрических схем.

Принципиальная (полная)

Принципиальная схема предназначена для пояснения принципа действия того или иного устройства. Наиболее часто ее применяют для различных распределительных устройств в силовых цепях, каких-либо приборов и т.д.

Пример принципиальной схемы

На принципиальных схемах обязательно указываются действующие электрические компоненты и проводимые связи между ними, силовые контакты и электрически узлы, соединяющие радиодетали. В свою очередь, такие электрические схемы подразделяются на два подвида: однолинейные и полные.

Однолинейные также называют первичными цепями, на них, как правило, обозначается силовая часть оборудования или электроустановки. С другой стороны однолинейная схема широко распространена для обозначения трехфазных цепей, где все оборудование на трех фазах имеет идентичное расположение и подключение. За счет чего в однолинейном варианте демонстрируется только одна фаза с некоторыми отступлениями в местах, где оборудование на разных фазах отличается.

Кроме силовых цепей существуют и слаботочные, для питания защит, средств измерительной техники и различных электронных устройств. Такие схемы вторичных цепей называются полными, так как показывают полную картину всего оборудования, выделяя даже состояние некоторых контактов и частей оборудования. Увы, из-за сложности современной аппаратуры, далеко не все устройства можно изобразить на одном листе, поэтому полные бывают элементными и развернутыми.

Полная схема

Структурная

На структурных схемах осуществляется общее изображение устройства, все компоненты или отдельные узлы которого выполняются в виде блоков, обозначающих оборудование, а связи между блоками могут говорить о тех или иных операциях, связующих отдельные блоки между собой.

Структурная схема

Этот тип графического изображения призван дать общее представление об устройстве и принципе действия, поэтому на них часто проставлены стрелочки, имеются поясняющие надписи и прочие обозначения, упрощающие понимание процесса или поясняющие работу прибора. Для работы с таким изображением не нужно иметь электротехнического образования, так как ее обозначения будут понятны даже не искушенному в электричестве человеку.

Функциональная

Функциональная схема является более детальным вариантом структурной, на ней также все элементы изображаются отдельными блоками. Главное отличие в том, что каждый блок имеет уже индивидуальную форму обозначения в соответствии с его функциональным назначением. Возможно также выделение различных видов связей между частями, объединение деталей в блоки и т.д.

Функциональная схема

Общая

Общая схема предназначена для изображения мест расположения электрических аппаратов на местности или в пределах электроустановки. Определяет основные типы электрических соединений этих аппаратов, места их реализации и т.д. Данный тип является обязательным при разработке различных конструкторских документов на этапе проектирования. Но кроме общей, конструкторская документация включает в себя еще две не менее важные схемы – соединений и подключений.

Общая схема

Схема соединений (монтажная)

Схема соединения используется для графического изображения мест подключения электрооборудования. На ней указываются конкретная привязка к частям зданий, распредустановок, по отношению к которым и должен осуществляться монтаж электрооборудования, благодаря чему такой тип схем еще называют монтажными.

Наиболее часто монтажные схемы используются для обозначения разводки электрических цепей в здании, широко применяются во время ремонта, чтобы обозначить места прокладки проводки, установки распределительных коробок и вывода точек подключения к приборам и контактам аппаратов.

Монтажная схема

На рисунке выше приведен пример монтажной схемы, как видите, для каждого варианта могут устанавливаться свои условные обозначения, указываемые отдельно. Имеются привязки к каждой конкретной комнате и планируемому электрооборудованию, осветительным приборам и т.д. В дальнейшем она используется не только для монтажных работ, но может применяться и в процессе эксплуатации.

Подключений

Схема подключения используется для указания принципов соединения различных электрических или электронных блоков в единую систему. Иногда предполагается, что блоки имеют территориальное разделение, в других ситуациях они могут находиться в пределах одного распределительного устройства, шинной сборки или стойки. Ее пример приведен на рисунке ниже:

Схема подключения

В зависимости от сложности графического изображения и количества отображаемых подключений оно может дополняться таблицами соединений для пояснения порядка расположения выводов и подключения изделия.

Расположения

Также входит в состав проектной документации и помогает определить местоположения всех частей электроустановки относительно друг друга и других значимых объектов.

Схема расположения

На схеме расположения могут наноситься:

• составные части всего объекта, а при необходимости и связи между всеми частями;
• соединительные провода, кабели, шнуры и т.д. в упрощенном виде;
• наименование каждого элемента, его тип и документ, на основании которого он применяется.

Такое изображение может выполняться как в двухмерном, так и в трехмерном пространстве. Но в любом случае изображение должно соблюдать масштаб по отношению к натурным размерам и расстояниям.

Трехмерная схема расположения

Объединенная

Объединенная схема

Объединенная схема строиться на основании нескольких типов изображений, рассмотренных нами ранее. Такое построение призвано упростить работу электромонтажников или проектировщиков за счет объединения различной информации в единое целое. Но на практике далеко не всегда целесообразно объединять несколько типов графических элементов. Это связанно со сложностью некоторых приборов и устройств, в которых из-за нагромождения элементов довольно сложно объединять разные изображения.

Что такое структурные схемы. Виды структурных схем. Структурные электрические схемы

Что называют структурными схемами? Зачем они разрабатываются? В каких условиях? Структурные схемы ЭВМ, предприятий и управления – какие их особенности? Всё это будет детально рассмотрено в рамках статьи.

Что такое структурные схемы?

О чем даёт представление?

1. Составляющих.
2. Последовательности взаимодействия отдельных функциональных частей объекта, который рассматривается. Они изображаются как прямоугольники с условными графическими обозначениями. Они, а также тип и имя объекта, вписываются в геометрическую фигуру.

Для обозначения ходов процессов, что происходят, используют стрелки. Они соединяют функциональные части. На простых схемах обычно используют линейный способ отображения слева направо. Там, где есть несколько рабочих каналов, используют параллельное горизонтальное размещение.

Что делать при работе со сложными системами?

Классификация схем

1. Организационные. Сюда относят структурные схемы предприятий, организаций, политических партий и так далее.
2. Технические. Сюда относят структурные электрические схемы компьютеров, производственных станков и так далее.

Как производится построение?

Структуры обычно разрабатываются сверху вниз. То есть сначала выделяют цель и конечный результат, а потом их разбирают на отдельные части, из которых схема будет состоять. В виде списка этапы проектирования можно представить таким образом:

1. Объект разделяется по горизонтали на широкие функциональные блоки.
2. Устанавливается соотношение прав и возможностей влияния.
3. Определяются обязанности каждого субъекта.

Чтобы закрепить знания, предлагаем рассмотреть структурные схемы организации. Мы рассмотрим также то, как она управляется.

Организационная структура предприятия

Её особенность заключается в том, что она должна уметь адаптироваться к изменениям, которые происходят во внешней среде. Необходимо понимать, что организационной структурой предприятия называют совокупность звеньев (подразделений) и связей между ними. На её формирование оказывают влияние такие факторы:

1. Сфера деятельности.
2. Тип, номенклатура и ассортимент выпускаемой продукции.
3. Организационно-правовая форма функционирования предприятия.
4. Масштабы компании (исчисляются в объеме производства, численности персонала, денежном доходе).
5. Рынки сбыта, на которых функционирует или куда выходит предприятие при совершении своей хозяйственной деятельности.
6. Технологии, что применяются при производственном процессе.
7. Информационные потоки, что циркулируют внутри фирмы и за её рамками.
8. Степень обеспеченности ресурсами для производства.

Типы структур подразделений

От качества их организации во многом зависит успешность деятельности предприятия. Структурные схемы подразделений могут быть такими:

1. Линейными.
2. Функциональными.
3. Линейно-штабными.
4. Дивизионными.
5. Линейно-функциональными.
6. Матричными.

Линейная схема

Для неё характерным является наличие вертикального типа связей. Имеется высший руководитель, который управляет линейными. Они, в свою очередь, отдают приказы исполнителям. Конечно, структура может быть значительно усложнена. Так, можно добавить отдельные функциональные подразделения. Но это характерно для больших компаний. Линейная структура строится на базе выделения и передачи функций конкретным людям или подразделениям. Структурные схемы управления такого типа просты и позволяют конкретизировать обязанности, но требуют наличия квалификации.

Функциональная схема

Организация делится на отдельные элементы, которые решают определенный тип задач (финансы, производство, обслуживание). Присутствуют межуровневые и вертикальные связи. Но существенным недостатком является определённая размытость функций руководителя. Данный тип организации весьма специализирован, но недостаточно гибок.

Линейно-штабная схема

Почти не отличается от первого типа. Но существует один нюанс – есть специальный штаб (совет директоров, консультанты и прочие), которые дают рекомендации высшему руководству о том, как необходимо действовать, чтобы получить наилучший результат. Важным преимуществом данного типа является то, что перед принятием решения очень тщательно взвешиваются все за и против. Поэтому уменьшается возможность совершения действий, которые будут иметь негативные последствия.

Дивизионная схема

Линейно-функциональная схема

Матричная схема

Её суть заключается в том, что в уже действующих структурах создают временные рабочие группы, к которым в подчинение может быть передан персонал со всего предприятия. Такой организационный подход используется, чтобы в ускоренном темпе выполнить определённый тип задач по ускорению чего-то (выпуска новой продукции, обновления основных фондов производства и прочее).

Заключение

Вот и рассмотрены нами основные структурные схемы предприятий и подразделений. В рамках статьи у вас уже есть общее понимание положения дел, поэтому трудностей с интерпретацией этого понятия не возникнет.