Представлению булевых функций формулами можно придать следующий "инженерно-конструктивный" смысл. Будем рассматривать формулу \( \Phi(x_1,\ldots,x_n) \) над каким-то произвольно фиксированным множеством \( F \) как "черный ящик", некое устройство, на вход которого подаются всевозможные наборы значений переменных, а на выходе появляются соответствующие этим наборам значения функции \( f \) , представляемой формулой \( \Phi \) (рис. 6.22). Чтобы понять, как устроен "черный ящик", мы должны разобрать процесс построения формулы из подформул. Добираясь до "базисных" подформул, т.е. элементов множества \( F \) , мы приходим к "кирпичикам", структурным элементам, из которых собран "черный ящик", вычисляющий функцию \( f \) . Каждая функция "базиса" \( F \) вычисляется соответствующим "узлом", который рассматривается как мельчайшая структурная единица нашего "черного ящика", и его внутренняя структура уже не анализируется. Пример 6.22. Выберем в качестве множества \( F \) стандартный базис. Тогда формула над стандартным базисом, представляющая функцию \( \sim \) (эквивалентность), строится следующим образом: (6.21) Вычисление по этой формуле (и процесс ее построения из элементов стандартного базиса) можно схематически изобразить так, как показано на рис. 6.23. Переменное \( x_1 \) (точнее, значение этого переменного) подается на вход структурного элемента, называемого инвертором (рис. 6.24, а) и вычисляющего отрицание. Снимаемое с выхода инвертора отрицание \( x_1 \) , т.е. функция \( \overline{x_1} \) , подается на один из входов конъюнктора (рис. 6.24,5), на второй вход которого подается переменное \( x_2 \) . На выходе конъюнктора появляется функция \( \overline{x}_1x_2 \) . Аналогично прослеживается вычисление функции \( x_1\overline{x}_2 \) . Обе эти функции подаются на входы дизъюнктора (рис. 6.24, в), с выхода которого снимается функция \( x_1 \overline{x}_2\lor \overline{x}_1x_2 \) (это не что иное, как сумма по модулю 2: \( x_1\oplus x_2 \) ). И наконец, эта функция подается на вход инвертора, на выходе которого уже получается функция \( \sim \) (эквивалентность). Таким образом, мы приходим к идее "схемы" — математической модели вычислителя булевой функции, представленной некоторой формулой, собранного из структурных элементов, каждый из которых вычисляет одну из "базисных" булевых функций. В общем случае "схема" вычисляет булев оператор, причем каждая координатная функция этого оператора снимается с одного из выходов схемы. Математически "схема" определяется как ориентированный граф специального вида, в котором и вершины, и дуги снабжены некоторыми метками. Введем обозначение: если \( F \) — какое-то множество булевых функций, то через \( F^{(n)} \) обозначаем подмножество \( F \) , состоящее из всех функций от \( n \) переменных \( (n\geqslant0) \) . Определение 6.14. Пусть фиксированы множества: \( F \) (булевых функций) и \( X \) (булевых переменных). Схемой из функциональных элементов над базисом \( F\cup X \) (СФЭ), или просто схемой над базисом \( F\cup X \) , также (F,X)-схемой, называют бесконтурный ориентированный граф (т.е. сеть), каждая вершина которого помечена одним из элементов множества \( F\cup X \) так, что выполняются следующие требования: 1) каждый вход сети помечен либо некоторым переменным из \( X \) , либо некоторой константой из \( F^{(0)} \) ; 2) если вершина v сети помечена функцией \( f \) от \( n \) переменных (т.е. \( f\in F^{(n)} \) ), то ее полустепень захода равна \( n \) , причем на множестве дуг, заходящих в вершину \( {v} \) , задана (взаимно однозначная) нумерация, при которой каждая дуга получает номер от 1 до \( n \) . При изображении схем входы обозначаются кружочками, а вершины, не являющиеся входами, — треугольниками, внутри которых записано обозначение функции, помечающей данную вершину. Выходы отмечаются "выходными" стрелками. На рис. 6.25 приведена СФЭ над базисом \( \{\mid,x,y\} \) . Если базис подразумевается, то мы будем говорить просто "схема". Кроме того, если множество переменных фиксировано "раз и навсегда" и при рассмотрении различных схем мы меняем только множество функций \( F \) , то, как это мы делали, вводя понятия формулы и суперпозиции над заданным базисом, будем говорить о СФЭ над базисом \( F \) , полагая каждый раз, что подразумевается однажды фиксированное множество переменных \( X \) , которое (если это не вредит точности) не упоминается. Определим теперь по индукции понятие булевой функции, вычисляемой вершиной схемы. Определение 6.15. Пусть задана СФЭ \( S \) над базисом \( F\cup X \) , множество вершин которой есть \( V \) . 1. Принимается, что каждый вход СФЭ вычисляет булеву функцию, которой он помечен (т.е. некоторое переменное или константу). 2. Если вершина \( v\in V \) помечена функцией \( f\in F^{(n)} \) заходящая в нее дуга с номером \( i~(1\leqslant i\leqslant n) \) исходит из вершины \( v_i\in V \) , которая вычисляет функцию \( g_i \) , то вершина v вычисляет суперпозицию \( f(g_1,\ldots,g_n) \) . Таким образом, если каждая вершина СФЭ над \( F \) вычисляет некоторую функцию, то порядок, в котором перечисляются функции \( g_1,\ldots,g_n \) , подставляемые на места переменных функции \( f \) , в общем случае существен. Естественно назвать булеву функцию \( f \) от \( n \) переменных коммутативной, если она сохраняет значение при произвольной перестановке ее переменных. В этом случае мы можем не заботиться о нумерации дуг, заходящих в вершину схемы, помеченную такой функцией. Пример 6.23. Рассмотрим СФЭ на рис. 6.25. Вершины \( v_1 \) и \( v_2 \) — входы СФЭ. Эти вершины вычисляют соответственно функции \( x \) и \( y \) . Тогда вершина \( v_3 \) , равно как и вершина \( v_4 \) , согласно определению 6.15, вычисляет функцию \( x|y \) (штрих Шеффера), а вершина \( v_5 \) (выход сети) — функцию \( (x|y)|(x|y) \) , которая, как известно, равна конъюнкции \( x\cdot y \) . СФЭ, изображенная на рис. 6.26, имеет два выхода, вычисляющие функции \( (x|x)|(y|y)=x\lor y \) и \( (x|y)|(x|y)=x\cdot y \) . Определение 6.16. Булева функция, вычисляемая СФЭ над базисом \( F\cup X \) , — это функция, вычисляемая каким-либо из ее выходов. Таким образом, СФЭ вычисляет ровно столько булевых функций, сколько имеет выходов. СФЭ на рис. 6.25 вычисляет одну функцию, а СФЭ на рис. 6.26 — две. В общем случае, если \( \{x_1,\ldots,x_n\} \) — множество всех переменных, которые служат метками входов схемы \( \mathcal{S} \) над базисом \( F\cup X \) , имеющей га выходов, СФЭ \( \mathcal{S} \) определяет отображение булева куба \( \mathbb{B}^n \) в булев куб \( \mathbb{B}^m \) , т.е. булев оператор. Замечание 6.10. В некоторых случаях функцию, вычисляемую данной СФЭ, определяют несколько иначе, полагая, что это функция, вычисляемая любой вершиной из подмножества выделенных вершин СФЭ. В частности, это могут быть и выходы. В любом случае договоримся из выделенных (в только что указанном смысле) вершин схемы проводить "выходную" стрелку. Таким образом, каждая схема из функциональных элементов вычисляет некоторый булев оператор, в частности, если число выходов схемы равно 1, то она вычисляет некоторую булеву функцию. Можно доказать и обратное: по любому булеву оператору может быть построена СФЭ над базисом \( F \) , где \( F \) — полное множество, вычисляющая данный оператор. Пример 6.24. Зададим таблицей булев оператор, отображающий \( \mathbb{B}^3 \) в \( \mathbb{B}^2 \) (табл. 6.9). \( \begin{array}{|c|c|c||c|c|} \multicolumn{5}{r}{\mathit{Table~6.9}}\\\hline x_1& x_2& x_3& y_1& y_2\\\hline 0&0&0&0&0\\ 0&0&1&0&1\\ 0&1&0&0&1\\ 0&1&1&1&0\\ 1&0&0&0&1\\ 1&0&1 &1&0\\ 1&1&0&1&0\\ 1&1&1&1&1\\\hline \end{array} \) Из таблицы легко увидеть, что \( y_1=x_1x_2\lor x_1x_3\lor x_2x_3,~ y_2=x_1\oplus x_2\oplus x_3 \) (функция \( y_1 \) есть не что иное, как мажоритарная функция от переменных \( x_1,\,x_2,\,x_3 \) , и выше написана минимальная ДНФ для нее, см. пример 6.12). Представим функцию \( y_1 \) в базисе Жегалкина. Используя законы де Моргана, получим \( x_1x_2\lor x_1x_3\lor x_2x_3= \overline{\overline{x_1x_2}\cdot \overline{x_1x_2}\cdot \overline{x_2x_3}}. \) Учитывая, что \( \overline{x}=x\oplus1 \) , будем иметь \( \begin{aligned}\overline{\overline{x_1x_2}\cdot \overline{x_1x_2}\cdot \overline{x_2x_3}}&= (x_1x_2\oplus1) (x_1x_3\oplus1) (x_2x_3\oplus1)\oplus1=\\[2pt] &=x_1x_2x_3\oplus x_1x_2x_3\oplus x_1x_2x_3\oplus x_1x_2\oplus x_1x_2x_3\oplus x_1x_3\oplus x_2x_3\oplus1\oplus1=\\[2pt] &= x_1x_2\oplus x_1x_3\oplus x_2x_3 \end{aligned} \) \( y_1= x_1x_2\oplus x_1x_3\oplus x_2x_3= x_1x_2\oplus x_3(x_1\oplus x_2). \) СФЭ для булева оператора, заданного в табл. 6.9, над базисом Жегалкина приведена на рис. 6.27.При проектировании СФЭ полезно иметь в виду числовой параметр, называемый ее сложностью.Сложность СФЭ — это число ее вершин, не являющихся входами.Приведенная на рис. 6.27 СФЭ над базисом Жегалкина имеет сложность 5. Рассмотрим теперь СФЭ для того же оператора над стандартным базисом. По таблице (см. табл. 6.9) строим СДНФ для функции \( y_2: \) \( y_2= \overline{x}_1\overline{x}_2x_3\lor \overline{x}_1x_2\overline{x}_3\lor x_1 \overline{x}_2\overline{x}_3\lor x_1x_2x_3\,. \) Карта Карно для этой функции, изображенная на рис. 6.28, показывает, что ее нельзя минимизировать (точнее, записанная выше СДНФ и есть минимальная ДНФ для этой функции). Но можно пойти по другому пути. Мы можем рассматривать табл. 6.9 как таблицу, определяющую частичную булеву Функцию \( y_2=y_2(x_1,x_2,x_3,y_1) \) . Минимизируя эту функцию по карте Карно*, изображенной на рис. 6.29, получаем \( y_2=x_1x_2x_3\lor \overline{y}_1(x_1\lor x_2\lor x_3). \) *На этой карте мы явно обозначили наборы, на которых функция принимает значение 0, проставив нули в соответствующих клетках. Тем самым мы хотим еще раз зафиксировать внимание на том, что не следует путать нули с прочерками: прочерк в клетке карты, задающей частичную функцию, означает, что на данном наборе значение функции не определено, т.е. не равно ни 0, ни 1. СФЭ над стандартным базисом для рассматриваемого булева оператора приведена на рис. 6.30. Сложность этой СФЭ составляет 11. Заметим, что вершина, вычисляющая функцию \( y_1 \) , не является выходом. Булев оператор, рассмотренный в этом примере, вычисляет двухразрядную сумму (по модулю 2) трех одноразрядных слагаемых. Его можно считать также одноразрядным двоичным сумматором — функциональным блоком многоразрядного двоичного сумматора — для двух слагаемых. Тогда функция г/1 интерпретируется как "сигнал переноса" в старший разряд. На рис. 6.31 изображено "соединение" трех СФЭ (таких, как показано на рис. 6.30), с помощью которого вычисляется сумма двух трехразрядных двоичных чисел. На третий вход сумматора для младшего разряда подается константа 0, а "сигнал переноса" старшего разряда есть старший разряд суммы, которая в общем случае будет четырехразрядным числом. Замечание 6.11. Если мы проектируем СФЭ над стандартным базисом и хотим минимизировать ее сложность, то нам необходимо прежде всего построить соответствующую минимальную ДНФ. В этом случае мы можем принять во внимание еще один критерий, по которому минимизируется сама ДНФ, — число отрицаний. Среди всех минимальных (в смысле определения 6.6) ДНФ следует отобрать те, в которых число вхождений переменных под знаком отрицания является наименьшим. С точки зрения сложности СФЭ, которая будет построена по минимальной ДНФ, это означает, что в ней минимизируется число "инверторов" — вершин СФЭ, помеченных функцией отрицания. Например, для функции, заданной картой Карно (рис. 6.32), к ядру, состоящему из простых импликант \( x_1x_2x_4 \) и \( \overline{x}_1x_3\overline{x}_4 \) , следует добавить простую импликанту \( x_2x_3x_4 \) , а не \( \overline{x_1}x_2x_3 \) , поскольку она не содержит отрицаний. Источник calcsbox.com Структурная схема (ее еще раньше называли блок-схемой) определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязь. Отдельные узлы или части устройства обозначаются прямоугольниками, а связи между ними показываются линиями, стрелки на которых указывают направление прохождения сигналов. Чтобы деревья не загораживали леса на первом этапе разработки и не приходилось отвлекаться на мелочи (например сколько и каких резисторов, конденсаторов и транзисторов поставить), обдумывать идею, (да и рассказывать про нее) лучше на уровне прямоугольников. В таком виде проще представить взаимодействие между функциональными узлами: величину и форму сигналов, очередность их поступления и т.п. И лишь затем, состыковав отдельные узлы между собой и увязав сигналы, можно рисовать принципиальные схемы. Функциональная схема помогает понять процессы, происходящие в отдельных узлах (блоках) устройства. Она является переходной от структурной к принципиальной. На ней подробно изображаются те части, которые необходимы для понимания описываемых процессов, а второстепенные элементы или узлы изображаются в виде прямоугольников. К примеру, цепи питания и т.п. на такой схеме можно не детализировать. Для обозначения прямоугольников на структурных и функциональных схемах можно использовать русские и латинские (латинские предпочтительнее) буквы и цифры. Существуют и специальные обозначения функциональных узлов, основные из которых показаны на рисунке. Принципиальная схема дает полное представление об электрическом устройстве данного прибора. На принципиальной схеме в виде условных графических обозначений (УГО) показываются все электрические элементы, входящие в состав прибора, указываются их номиналы и связи между ними. Принципиальная схема является основным видом схемы, используемой в радиотехнике. Хотя она не дает наглядного представления о действительном виде конструкции, однако позволяет детально разобраться в принципах ее работы. Схема соединений (монтажная) – это схема, которая показывает внешние и внутренние соединения между конструктивно законченными узлами изделия. Изображения элементов даются в виде прямоугольников, УГО или внешних очертаний. На монтажной схеме воспроизводятся в точном соответствии с реальным расположением все провода, кабели и жгуты, указывается марка и сечение проводов. На схеме соединений изображаются также элементы монтажа (опорные стойки, переходные и расшивочные колодки), которые обеспечивают его жесткость и удобство распайки. Монтажная схема обычно создается тогда, когда предполагается изготовить несколько однотипных устройств. В этом случае она значительно упрощает сборку и монтаж. Правда, и в случае одного экземпляра устройства монтажка весьма полезна, если через какое-то время приходится его ремонтировать, а сразу вспомнить что где идет бывает очень трудно. malishev.info НАЛАДКА ПРИБОРОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ Функциональные схемы проектов автоматизации представляют собой символическое изображение аппаратов и агрегатов технологического процесса и трубопроводов, соединяющих их. На них устанавливаются связи между технологическим оборудованием и элементами систем автоматизации. Функциональные схемы несложных процессов выполняют на одном листе, сложные установки разбивают на отдельные узлы, для которых выполняют схемы на отдельных листах. Изображение функциональной схемы на чертеже может быть развернутым, упрощенным или комбинированным. При развернутом изображении каждое устройство, входящее в комплект системы, показывают отдельным графическим изображе- Рис. 129. Развернутое (а) и упрощенное (б) изображение АСР на схеме (/ = варочный котел) нием. Рассмотрим функциональную схему АСР температуры котла сульфитной варки целлюлозы, структурная схема которой представлена на рис. 65. При развернутом изображении (рис. 129, а) на схеме изображены измерительные преобразователи температуры и расхода, два регулятора, задающие устройства и сигнальные лампы. Типовые повторяющиеся системы обычно показывают укрупненными узлами в упрощенном изображении (рис. 129, б). В этом случае схема говорит о том, что для регулирования температуры в котле применена каскадная АСР, состоящая из стабилизирующего регулятора расхода и корректирующего — температуры. Так же ясно, что для автоматизации применена пневматическая аппаратура. Комбинированное изображение применяют, когда наряду с простыми системами проектом предусмотрены сложные разветвленные. В этом случае основную массу систем изображают упрощенно, а наиболее сложные узлы — развернуто. Как правило, на функциональной схеме помещения преобразовав телей, щиты операторов, диспетчера и т. п. изображают в виде прямоугольников, расположенных в нижней части чертежа (рис. 130). Комплекту аппаратуры, образующему локальную систему, присваивают порядковый номер, а каждому элементу системы — буквенный индекс (например, а, б, в). Полное обозначение элемента при таком Рис. 130. Функциональная схема автоматизации (а) и пример ее выполнение с разрывом линии связи (б): / — нагнетатель, 2 — абсорбер, 3 — насос способе имеет вид 76, 5а и т. п. Иногда перед обозначением ставят букву п, например п. 76. На соединительных линиях между отборными устройствами и преобразователями указывают значение измеряемой или регулируемой величины при нормальном технологическом режиме Рассмотрим выполнение функциональной схемы автоматизации узла адсорбции (рис. 130, а) В адсорбер нагнетателем г. о трубопроводу газа 20 подают газовую смссь, которая, пробулькивая (барбо - тируя) через жидкость, поступает в головку аппарата. Навстречу газовому потоку по трубопроводу / подают холодную воду, которая поглощает растворимые компоненты газовой смеси. Инертные газы по трубопроводу 6 направляются на переработку, а жидкая фаза по мере накопления удаляется на склад жидких продуктов. Как видно из рисунка, проектом предусмотрено измерение расходов газа, воды и продукта (позиции 2, 6 и 7) и контроль давления ьоды после нагнетателя и в линии инертных газов (позиции / и 5). Для измерения тем - пературы в зоне поглощения применены многозонный термопреобраьо- натель и измерительный комплект (позиция 3). Для регулирования постоянства уровня применена АСР уровня (позиция 4) Как видно из схемы, измерительные преобразователи, преобразующие значения физических величин в унифицированный электрический сигнал, расположены возле мест отборов, вторичные приборы регуляторы и сигнальные устройства — на щите оператора Такой способ изображения применяют для составления схем простых техно - логических процессов. При сложных и связанных системах автоматизации такие схемы трудно читать из-за большого числа скрещивающихся линий и трудно оценить объем работ по видам систем (например, определить общее число систем расхода, давления и т. п.). Поэтому применяют изображения, где линии связи разорваны и пронумерованы (рис. 130, б). В этом случае приборы и регуляторы можно сгруппировать по назначению, как это сделано на рисунке, и сделать чертеж более читаемым. Для очень сложных технологических процессов применяют следующий способ изображения функциональных схем. Щиты, пульты и помещения преобразователей на чертеже не показывают, а системы автоматизации изображают в упрощенном виде рядом с технологическим аппаратом. Условные изображения приборов или регуляторов помещают в разрезе линий, соединяющих отборное устройство и исполнительный механизм (см. рис. 129,6). При известной простоте такой способ изображения имеет ряд недостатков, так как на чертеже отсутствует информация о полном элементном составе системы и его расположении в помещениях. В этом случае первичные и исполнительные устройства нумеруют цифрой, соответствующей порядковому номеру прибора и регулятора, и буквенным индексом. Над основным наименованием чертежа обычно располагают таблицу, куда включают нестандартные условные обозначения, принятые при выполнении проекта. Над таблицей располагают поясняющие схему текстовые надписи, диаграммы и т. П. На принципиальных электрических схемах все аппараты (реле,, пускатели, переключатели) обычно изображают в невключенном положении Если за исходное выбирают другое (например, включенное положение), то это специально оговаривают на чертеже. Средства автоматизации изображают на чертежах с помощью условных графических изображений так, чтобы отдельные элементы цепи бы - л nu 0 ли изображены в последователь Рис. 131. Принципиальная электрическая схема управления двигателями насоса ности, отражающей их работу, а сами цепи располагались по вертикали друг под другом. Принципиальная электрическая схема управления (рис. 131). Рассмотрим схему управления двигателем насоса, откачивающего воду из емкости. Все элементы рассматриваемой схемы имеют позиционные условные обозначения, которые строят по смысловому принципу. Устройствам присваивается в обозначении буква, например кнопкам — К, а реле — Р. Вторая и третья буквы определяют функциональное назначение устройства: КП — кнопка пуска, РУВ и РУН — соответственно реле верхнего и нижнего уровней и т. п. Присвоенное устройству обозначение остается постоянным и для всех его узлов. Так, обозначение магнитного пускателя ПМ присвоено на схеме и его блокировочному контакту. Если таких контактов много, то перед обозначением ставят порядковый номер узла: ПМ, 2/7 УМ. Контакты, которые в отключенном состоянии разомкнуты, называются замыкающими (РУВ, ПМ, КП), а замкнутые — размыкающими (РУН, КТЗ, КС). Соединительные провода обозначают арабскими цифрами, при этом номера проводов, имеющих общую точку, одинаковы. Так, кнопка КС соединена с КП, РУВ и РУН проводами, обозначенными цифрой Учитывая изложенное, легко прочитать принципиальную схему. Магнитный пускатель ПМ может быть возбужден при нажатии кнопки КП (ручное управление) или при возбуждении реле верхнего уровня (на чертеже показан только его замыкающий контакт РУВ). ПМ через размыкающий контакт РУН и собственный ПМ станет на блокировку. Насос начнет откачивать воду. Выключится насос при нажатии кнопки останова КС или при снижении уровня жидкости до нижней границы (возбудится реле РУН). При перегрузке двигателя насоса срабатывает расцепитель тепловой защиты, размыкающий контакт которого КТЗ включен в цепь возбуждения магнитного пускателя, и подача напряжения на катушку ПМ будет прекращена. Электрические схемы регуляторов и блоков, представляющих собой готовые изделия, на чертежах не показывают, однако для пояснения принципа работы устройства допускается изображать их. Электрические провода, соединяющие приборы и устройства между собой, маркируют арабскими цифрами. Измерительный преобразователь МП дифтрансформаторной системы подключен к клеммам 26,34 -36 измерительного блока проводами /—4, как показано на схеме. Блок РПИ соединен с переключателем управления ПУ, который в положении А соединяет контакты 2 и 4, 6 и 8, 10 и 12, подавая выходной сигнал регулятора на клеммы 7—9 магнитного усилителя МУ. Сигнал с выхода МУ подается на управление реверсивным двигателем М исполнительного механизма МЭК. Преобразователь положения ДП подает сигнал, пропорциональный перемещению МЭК, на мостовую схему, собранную на элементах R1 и R5 и Д1 Д4. Положение исполнительного механизма определяют по миллиамперметру тА. Для установки заданного значения регулируемой величины служит задатчик ЗД, подключенный к клеммам 28—30 измерительного блока И—III. При повороте переключателя ПУ в положение Д замыкаются контакты / и 3, 9 и 11 и на вход МУ поступает напряжение от ключа дистанционного управления КУ. В положении Б напряжение поступает на клемму 7 МУ, а в положении М — на клемму 9. При достижении крайних положений двигатель отключается контактами конечных выключателей КВМ и КВБ. В коммерческой деятельности электронное оборудование для торговли имеет огромное значение. Необходимость в нем обусловлена требованиями времени и потребностями современного человека в автоматизации объекта торговли. Производим и продаем стенды для баланскировки коленвалов ДВС легковых и грузовых автомобилей 2,2кВт/220В - 6000грн Контакты для заказов: +38 050 4571330 [email protected] Разрабатываемый стационарный, автоматизированный стенд балансировки коленчатых валов ДВС, … Принципиальная электриче-| ская схема термокондуктометри - ческого газоанализатора ТКГ представлена на рис. 190. Анализируемая газовая смесь поступает к сопротивлениям плечей моста R1 и R2. Плечи моста! R3 и R4 омываются … msd.com.ua Согласно РД 50-34.698-90 «Автоматизированные системы требования к содержанию документов», документ «Схема функциональной структуры» содержит: Ниже представлен пример формирования схемы функциональной структуры с использованием AllFusion Process Modeler (Bpwin) в формате IDEF0. Схема функциональной структуры разрабатывается на этапе технического проектирования. В качестве примера для формирования схемы функциональной структуры в формате IDEF0 была взята система аналитического хранилища данных и ее подсистемы. В данном разделе указывается состав функциональной структуры системы, приводится перечень подсистем в соответствии с техническим заданием на ее создание. Например: В составе Системы выделяются следующие функциональные подсистемы: Для каждой подсистемы приводится перечень выполняемых ею функций и задач. Перечень функций и задач берется из раздела «Требования к функциям, выполняемым системой» технического задания. В разделе приводится модель в нотации IDEF0, отражающая информационные связи между элементами (подсистемами) информационной системы и внешней средой. На приведенной ниже диаграмме IDEF0 представлена модель, отражающая информационные связи между элементами (подсистемами) информационной системы и внешней средой. Назначением использования диаграммы IDEF0 служит визуальное отображение потоков данных между подсистемами и поток взаимодействия с внешними, относительно Системы, элементами. В границы охвата модели входят все подсистемы информационной системы, представленные функциональными блоками. Основными объектами модели являются: В разделе приводится детализированная модель в нотации IDEF0, отражающая информационные связи между функциями подсистем информационной системы и их взаимосвязи с внешней средой. Назначением использования диаграммы IDEF0 служит визуальное отображение детализированного уровня информационных потоков данных между функциями внутри каждой подсистемы и отображение входящих/исходящих потоков взаимодействия с внешними элементами. Ковтун М.В. Октябрь 2010 www.prj-exp.ru Cтраница 1 Функциональные схемы всех служб проектируемой МТС разрабатываются с учетом принятой системы эксплуатации, способа установления соединения и выбранного оборудования. При комбинированной системе эксплуатации дополнительно необходимо учитывать принятый вариант организации работы елужб коммутаторного цеха, который определяет схемы включения заказных, справочных, служебных, передаточных линий и линий прямых абонентов. [1] Функциональная схема дает общее понятие об устройстве аппарата или отдельных узлов, отображая принцип их действия. [2] Функциональная схема типовой ЭГСС дроссельного регулирования. В системах автоматики нашли широкое применение двухкаскадные быстродействующие ЭГСС, в которых высокочувствительный распределитель типа сопло-заслонка управляет положением плунжера золотникового распределителя. [3] Функциональная схема электромашинных ЗУ ( см. рис. 3.15 6) содержит приводной двигатель ПД генератора переменного тока ( в большинстве случаев синхронного), повышающий трансформатор Т, выпрямитель В и ЕН. Угловая скорость генератора О может быть как постоянной, так и переменной, а регулирование процессов осуществляется либо посредством регулятора возбуждения РВ, если выпрямитель В - неуправляемый, либо посредством выпрямителя В, когда он выполняется управляемым и регулируется посредством регулятора РУВ. При наличии повышающего трансформатора генератор выполняется на стандартное напряжение. Если генератор выполняется высоковольтным, то трансформатор отсутствует. [5] Функциональные схемы на S-структурах принципиально микроэлектронные ( чем меньше размеры отдельных областей и меньше расстояния между ними, тем лучше их параметры), уменьшаются рабочие токи и улучшается связь. [6] Функциональная схема разъясняет определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия или в изделии в целом. Функциональными схемами пользуются для изучения принципов работы изделий, а также при их наладке, регулировке, контроле и ремонте. [7] Функциональные схемы изображают функциональные связи между отдельными частями устройства или системы. На этих схемах приводят буквенно-цифровые обозначения элементов, устройств. [8] Функциональная схема трехфазного полупроводникового реле тока представлена на рис. 12.15. Пропорциональные токам напряжения трех фаз подводятся к промежуточным трансформаторам Т1 - ТЗ. Между первичной и вторичной обмотками установлен экран. На выходе трансформаторов включены нелинейные резисторы. Эти мероприятия защищают усилители ОУ от перенапряжений. [9] Функциональная схема - схема, разъясняющая процессы, протекающие в отдельных цепях или в целой ЭС. Функциональная схема занимает промежуточное место между структурной и принципиальной схемами. Цепи, в которых хотят разъяснить процессы, показывают так же подробно, как на принципиальной схеме, а другие функциональные части изображают в виде прямоугольников, как на структурной схеме. [10] Функциональная схема является документом, полностью или частично определяющим принципы работы изделия ( или его функциональных частей - для сложного изделия), характер и последовательность любых происходящих в нем процессов, а также роль отдельных элементов и групп элементов в осуществлении этих процессов. На схеме изображают электрические, механические и другие элементы и показывают их функциональные связи. Схема используется при регулировке, контроле и эксплуатации изделия. Для разъяснения процессов, происходящих в функциональных узлах или блоках изделия, может быть составлено несколько функциональных схем. На функциональных схемах элементы и группы элементов показывают в виде треугольников, квадратов и прямоугольников. Иногда отдельные элементы изображают в виде условных графических обозначений, принятых для всех видов схем. [11] Функциональная схема включает в себя 4 экспериментальна блока, общий для всех измерительных блоков образцовый грузопор-шневой манометр для проверки указателей массы и измерительных клапанов, шестеренчатый насос для откачки жидкости из любой измерительной емкости, при необходимости устройство для дозирования реагента, оборудование и аппаратуру для отопления, освещения и вентиляции. Каждый измерительный блок включает в себя измерительную емкость с установленными КНП, запорную аппаратуру на трубопроводе, выводы жидкости иэ измерительной емкости и на газовой линии. [12] Функциональная схема одного разряда ГЛ ( рис. 10 - 6) состоит из Набора конъюнкторов, триггеров для ввода разрядов операндов А, В и выходного дизъюнктора. Все элементы позволяют воспроизвести любую из шестнадцати Булевых функций, так как схемы реализуют полный функциональный набор. [13] Функциональная схема разъясняет определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях установки, и используется для изучения общих принципов работы установки, а также при наладке, ремонте и регулировке установки. Функциональные части на схеме изображают в виде условных графических обозначений или в виде прямоугольников. [14] Функциональная схема - схема, разъясняющая определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях установки или в установке в целом. Функциональной цепью называется линия, канал, тракт определенного назначения. [15] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru Схемы автоматизации разрабатываются на всех этапах проектирования. С их помощью обосновывают расположение элементов в устройстве при утверждении и экспертизе технической документации. Схема функциональной системы необходима в процессе подготовки и производства монтажных и наладочных работ. Техническая документация используется также при обучении операторов-технологов. Они выполняются в виде графов. Если указывается, из каких элементов состоит устройство, то перед нами структурная схема. Функциональная категория графов показывает, в свою очередь, разнообразные состояния устройства и возможные переходы между ними. Здесь следует разъяснить используемые понятия. В математике граф - это система точек (вершин). Некоторые из них соединяются дугами (линиями). Если они имеют направления, то граф именуется ориентированным. Структурная схема является именно таким изображением. Вершины графа в данном случае показывают подсистемы, а дуги - информационные потоки. Это не единственно возможное описание устройства. Схема функциональной структуры также считается ориентированным изображением. Вершины в этом случае показывают множество состояний устройства. Дуги, в свою очередь, изображают переходы между ними. Множество состояний для лучшего понимания можно именовать обобщенными состояниями. Дуга соединяет две вершины по направлению от первой ко второй при определенном условии. Это возможно тогда, когда хотя бы одно состояние, которое относится к первой точке, может перейти в любое другое, относящееся ко второй. Таким образом, дуга указывает возможность трансформации из одного обобщенного положения в другое. Формально, согласно такому определению, функциональная схема автоматизации не отражает пространственного разделения устройства на элементы. Однако здесь следует учесть важный момент. Обычно указанное разделение отражается в способе, который используется для определения обобщенных состояний. Один из элементов получает информацию от рабочих компонентов А, А, А, … Управляющая подсистема, на которую поступают сведения, перерабатывает их. После этого она направляет приказы рабочим элементам. В результате последние изменяют свое состояние. Здесь стоит сказать, что любые данные могут влиять на элементы, которые их получают. Информация считается управляющей тогда, когда она воздействует на ряд выделенных параметров устройства, описанных как "наблюдаемые", "основные", "внешние" и так далее. Часто управляющее устройство по пропускной способности и емкости невелико. В этом случае оно служит только для переключения потоков данных. Реальная же их обработка и формулирование приказов осуществляются в одном из элементов А, А, А,… либо согласно присутствующих в нем сведений. В таких случаях управление переходит в этот компонент. Это, в частности, имеет место в вычислительной машине. Элементами А, А, А, … выступают ячейки оперативной памяти. В одних содержится пассивная информация (к примеру, числа), в других - команды (приказы). Функциональная схема включает в себя вершины, с каждой из которых сопоставляется один из элементов А. К ним также относят множество состояний, при которых выработка приказов осуществляется именно в этом компоненте. Дуги в таком случае будут означать переход управления из одного элемента в другой. Такая функциональная схема даже в случае полной детерминированности (определенности) последующего состояния может содержать разветвления. Это обуславливается тем, что каждая точка соответствует обширному числу состояний. Передача управления, таким образом, будет зависеть от состояния командного устройства или элемента, в котором формулируются приказы. Графы часто изображают обобщенно, пропуская при этом несущественные шаги и детали. В таких случаях может оказаться, что от состояния нескольких разных подсистем будет зависеть тот путь, по которому пойдет командная функция. Условие, при выполнении которого произойдет такой переход, как правило, указывают рядом с дугой (стрелкой). В этом случае функциональная схема показывает, что в устройстве присутствуют два элемента. Ими являются блоки проверки и исполнения операций. Управление при этом будет переходить из одной подсистемы в другую согласно стрелкам. В устройстве могут присутствовать и иные компоненты. Однако функциональная схема их не отображает. Они именуются средой. Эти подсистемы никогда не получат управления, что и обуславливает их отсутствие на графе. Разъясняя функциональную схему, можно отойти еще дальше от структурного изображения. Передача операции по выработке команд в некоторый элемент означает его активацию. Другими словами, выполняется то действие, для которого предназначается эта подсистема. Однако не всегда известно, какой именно элемент отвечает за наблюдаемое состояние. В этом случае вершины графа будут отождествляться непосредственно с самим действием. Другие элементы будут показывать переход от одного состояния в другое. Под действием как таковым следует понимать обобщенное состояние. Это возвращает к первому, абстрактному определению схемы функциональной структуры. При построении функциональной системы важно обратить внимание на разъяснение ряда моментов. В процессе изображения могут выявиться некоторые противоречия, которые, однако, можно снять соответствующими пояснениями. В действительности, например, когда говорят, что собака вертит хвостом, бежит, лает, имеют в виду множество различных конкретных состояний животного. Однако здесь есть некоторое противоречие. Под состоянием принято понимать нечто статичное. Действие же - явление динамичное. Оно выступает в большей степени как смена состояний. Если, например, на фото хвост собаки находится в плоскости симметрии, это еще не означает, что в действительности он застыл в неподвижности. Животное может им и вертеть, а на снимке запечатлен только один момент - статичное состояние. Данное противоречие можно снять соответствующим замечанием. Можно пояснить, что в состояние включаются не только такие категории, как "положение", но и такие, как "скорость", "ускорение" и так далее. В рассматриваемом примере с собакой в описание состояния включается указание на напряженность мышц хвоста, возбужденность нейронов, которыми осуществляется регулирование положения мускулатуры. www.syl.ruФункциональная схема автоматизации. Структурная и функциональная схема. Схемы функциональные
Схемы из функциональных элементов
Структурная, функциональная, принципиальная и монтажная схемы.
Основные виды функциональных схем
Схема функциональной структуры. Пример формирования с использованием AllFusion Process Modeler (Bpwin). Функции подсистем
Элементы функциональной структуры
Функции и задачи подсистем Системы
Подсистема сбора, обработки и загрузки данных
Функция Задача Управляет процессами сбора, обработки и загрузки данных Создание, редактирование и удаление процессов сбора, обработки и загрузки данных Формирование последовательности выполнения процессов сбора, обработки и загрузки данных (регламентов загрузки данных) Определение и изменение расписания процессов сбора, обработки и загрузки данных Выполнение процессов сбора, обработки и загрузки данных из источников в ХД Запуск процедур сбора данных из систем источников, загрузка данных в область временного, постоянного хранения Обработка и преобразование извлечённых данных Поддержка медленно меняющихся измерений Протоколирует результаты сбора, обработки и загрузки данных Ведение журналов результатов сбора, обработки и загрузки данных Оперативное извещение пользователей о всех нештатных ситуациях в процессе работы подсистемы Подсистема хранения данных
Функция Задача Создание и сопровождение структуры базы данных Поддержка (разработка, модификация) модели ХД Создание таблиц, представлений, материализованных представлений, последовательностей, табличных пространств, функций, пакетов, триггеров Запись, хранения и модификация данных Выполнение операций в терминах языка SQL (Insert, Update, Delete) Сохранение значений ранее загруженных данных в случае их изменения Архивирование малоиспользуемой информации Резервное копирование данных Осуществление полного холодного копирования Осуществление логического копирования Осуществление инкрементального резервного копирования Предоставление данных Выполнение операции предоставления данных в терминах языка SQL (Select) Протоколирование результатов работы подсистемы Ведение журналов событий СУБД Оперативное извещение администратора СУБД о всех нештатных ситуациях Подсистема формирования и визуализации отчетности
Функция Задача Создание и сопровождение логического представления информации Создание логического представления информации в виде бизнес описания хранящихся данных Модификация логического представления информации Создание и сопровождение запросов и отчетности Создание шаблонов запросов данных Настройка табличных форм и графиков анализа данных Предоставление отчетности и инструментов анализа данных Предоставление возможности проведения математических операций над показателями Предоставление возможности выполнения групповых операции над данными (SUM, MIN, MAX и др.) в режиме реального времени Визуализация преднастроенной OLAP отчетности в табличном и графическом видах Информационные связи между элементами Системы с внешней средой
Детализированные схемы частей функциональной структуры
Функциональная схема - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Функциональная схема
Функциональная схема автоматизации. Структурная и функциональная схема :: SYL.ru
Функциональные и структурные схемы
Функциональная схема автоматизации
Функциональная схема управления
Особенности построения
Исключение элементов
Выполнение действия
Противоречия
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: