Структурная схема как построить
Перейти к содержимому

Структурная схема как построить

  • автор:

Схемы электрические структурные

6.3.1 Схема электрическая структурная (код Э1) – схема, определяющая основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи.

Данные схемы разрабатывают при проектировании изделия на стадиях, предшествующих разработке схем других типов, и пользуются ими для общего ознакомления с изделием.

6.3.2 На схеме электрической структурной изображают все основные функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы) и основные взаимосвязи между ними.

Функциональные части изделия в соответствии с ГОСТ 2.721 изображают в виде прямоугольников, с размерами 10х10 или 10х15 мм или УГО, приведенных в соответствующих стандартах.

6.3.3 Графическое построение схемы должно давать наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей изделия. На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов, происходящих в изделии.

6.3.4 На схеме должны быть указаны наименования каждой функциональной части изделия, если для ее обозначения применен прямоугольник. Наименования в этом случае вписывают внутрь прямоугольников в соответствии с рисунком 6.13.

Структурная схема ГОСТ

Рисунок 6.13 – Пример выполнения схемы электрической структурной

При большом количестве функциональных частей допускается взамен наименования проставлять порядковые номера справа от изображения или над ним, как правило, сверху вниз в направлении слева направо, В этом случае наименования указывают в таблице произвольной формы, помещаемой на поле схемы в соответствии с рисунком 6.14.

Структурная схема ГОСТ

Порядковый номер Наименование
1 Антенна
2 Колебательный контур
3 Детектор
4 Усилитель
5 Источник питания
6 Телефон

Рисунок 6.14 – Схема электрическая структурная приемника прямого усиления

Следует обратить внимание на то, что при использовании цифровых обозначений вместо наименований функциональных частей наглядность схемы существенно ухудшается, так как назначение каждой функциональной составной части выясняется не только по изображению, но и с помощью перечня, приведенного в таблице.

ВНИМАНИЕ: В СТУДЕНЧЕСКИХ РАБОТАХ И ПРОЕКТАХ ПРИ ВЫПУСКЕ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТРУКТУРНЫХ, НАИМЕНОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ РЕКОМЕНДУЕТСЯ ВПИСЫВАТЬ ВНУТРЬ ПРЯМОУГОЛЬНИКОВ.

6.3.5 На схеме допускается помещать технические характеристики функциональных частей, поясняющие надписи, диаграммы или таблицы, определяющие последовательность процессов во времени, а также указывать параметры в характерных точках (величины напряжений, токов, форсы импульсов и т.п.).

6.3.6 На схемах несложных изделий функциональные части располагают в виде прямой цепочки в соответствии с направлением распространения сигнала слева направо.

Схемы изделий, содержащих несколько каналов распространения сигналов, рекомендуется выполнять в виде параллельных горизонтальных цепочек. Дополнительные и вспомогательные цепи при этом необходимо выводить из основных цепей.

Для повышения наглядности основные цепи рекомендуется располагать горизонтально, а дополнительные и вспомогательные – вертикально или горизонтально между основными цепями.

Пример выполнения схемы электрической структурной приведен в приложении М данного пособия.

Что такое структурная схема

Структурная схема разрабатывается на начальных стадиях проектирования и предшествует разработке схем других типов. Структурная схема определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи между ними. Схема отображает принцип действия изделия в самом общем виде.

Действительное расположение составных частей на структурной схеме не учитывают и способ связи не раскрывают. Построение схемы должно давать наглядное представление о

  • составе изделия,
  • последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. Функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольников или условных графических обозначений. При изображении функциональных частей в виде прямоугольников их наименования, типы и обозначения вписывают внутрь прямоугольников.

Направление хода процесса, происходящего в изделии, обозначают стрелками, соединяющими функциональные части. На схемах простых изделии функциональные части располагают в виде цепочки в соответствии с ходом рабочего процесса в направлении слева направо. Схемы, содержащие несколько основных рабочих каналов, рекомендуется вычерчивать в виде параллельных горизонтальных строк.

Ниже на нескольких примерах показаны правила и особенности построения структурных схем устройств и систем.

На рис.1 приведена структурная схема автоматической системы регулирования теплоснабжения и горячего водоснабжения (ГВС) здания.

Система содержит следующие функциональные части:

1. узел учета тепловой энергии, с помощью которого определяется количество потребленной тепловой энергии и расхода горячей воды,

2. система регулирования отопления, предназначенная для поддержания заданной температуры и давления теплоносителя (воды) в контуре отопления, заданной температуры воздуха в помещениях здания.

3. система регулирования ГВС, предназначенная для поддержания необходимой температуры и давления горячей воды,

4. система электроснабжения всех блоков автоматической системы регулирования,

5. персональный компьютер.

Структурная схема автоматической системы регулирования теплоснабжения и горячего водоснабжения

Рис. 1. Структурная схема автоматической системы регулирования теплоснабжения и горячего водоснабжения

Особенностью этой схемы является то. что на ней показаны не только связи между отдельными блоками системы регулирования, но и направление потоков теплоносителя и горячей воды.

При большом количестве функциональных частей в изделии элементы структурной схемы могут обозначаться порядковыми номерами. При этом должен быть составлен перечень этих функциональных частей. В этом случае наглядность структурной схемы ухудшается, т.к. роль каждой функциональной части выясняется не только по изображению, но и с помощью перечня.

Для примера исполнения этого варианта на рис. 2 приведена структурная схема системы стабилизации скорости вращения электродвигателя.

Структурная схема системы стабилизации скорости вращения электродвигателя

Рис. 2. Структурная схема системы стабилизации скорости вращения электродвигателя

Для сложных изделий, состоящих из нескольких функциональных частей, для каждой части также могут быть разработаны их структурные схемы.

Так, например, на рис. 3 приведена структурная схема основного преобразователя электромагнитного расходомера, входящего в состав узла учета тепловой энергии (рис. 1), и предназначенного для определения текущего и суммарного расхода теплоносителя (воды), протекающего по трубопроводу контура отопления.

Структурная схема преобразователя электромагнитного расходомера

Рис. 3. Структурная схема преобразователя электромагнитного расходомера

На структурной схеме допускается указывать характеристики функциональных частей, поясняющие надписи и диаграммы, определяющие последовательность процессов во времени, а также параметры в характерных точках (величины токов, напряжений, формы и величины импульсов и др.). Данные помещаются рядом с графическим обозначением или на свободном поле схемы. После окончания проектирования структурная схема изделия включается в эксплуатационную документацию для общего ознакомления обслуживающего персонала с изделием.

Информационные статьи производителей промышленного электрооборудования:

Структурная схема

Для большинства объектов сети есть возможность построить структурную схему. Она отражает все коммутации объекта в нисходящем или восходящем порядке. Так можно построить схему для всей сети.

Построение схемы осуществляется в карточке объекта. Необходимо будет выполнить выбор направления построения.

2022-05-20 16-09.png

Итоговый результат выглядит следующим образом.

2022-05-20 16-10.png

На схеме объекты выводятся с дальнейшими ссылками и указанием портов коммутации. Незадействованные порты не выводятся.

2022-05-20 16-15.png

Существует возможность просмотреть схему на карте покрытия, а так же вывести схему на печать.
При выводе схемы на печать схема экспортируется в PNG-изображение. Его возможно сохранить и в дальнейшем распечатать в нужном размере. Либо работать с ним в других программных продуктах.

2022-05-20 16-12.png

Начиная с версии 3.18:

В структурной схеме отображаются затухания в т.ч. и на портах неиспользуемых делителей.

Получение структурной схемы по уравнениям

Пусть задана система алгебраических уравнений вида:
| 2x + 6y = 36
| 4x + 7y = 47
Выполняется преобразование схемы следующим образом. В каждом уравнении выбирается наиболее «значимая» переменная, которая остается в левой части уравнения, а всё остальное переносится в правую часть.
| 2x = 36 – 6y
| 7y = 47 – 4x

Каждое уравнение, имеющее слагаемые в правой части, на структурной схеме обозначается сумматором, на входы которого подаются слагаемые правой части с соответствующими знаками, а на выходе формируется сигнал, соответствующий левой части.

Если выражение левой части уравнения состоит из множителей, то на схеме к выходу сумматора добавляются блоки, которые позволяют выделить необходимую переменную путем деления на остальные множители.

Если слагаемое правой части является свободным числом (постоянным или зависящим от времени или других переменных, не входящих в систему), то на схеме оно представляется в виде внешнего воздействия.

Если слагаемое правой части зависит от переменных системы уравнений, то эти переменные приводятся к требуемым слагаемым (например, умножаются на числа), и подключаются к сумматору.

В результате будет получена структурная схема, реализующая систему уравнений.

В результате моделирования получены значения: x=3, y=5.

Построение структурной схемы по системе дифференциальных уравнений

Построение структурной схемы аналогично построению для системы алгебраических уравнений. В левой части остаются только старшие производные и вводится подстановка s = d/dt. Для получения на структурной схеме сигнала x при известном sx ставится интегратор 1/s.

Пусть задана система дифференциальных уравнений:
| x’ = x*y + 2*t
| y» = x + y — 8
В уравнениях под ‘ понимается производная первого порядка и под » — производная второго порядка. Тогда путем замены ‘ на s и, соответственно, » на s 2 получим:
| sx = x*y + 2*t
| s 2 y = x + y — 8
Далее на схему ставится 2 сумматора, на выходе которых формируются sx и s 2 y. Далее выход сумматора подключается к интегратору 1/s, в результате будет уже получены сигналы x и sy, и далее к выходу интегратора подключается ещё один интегратор, на выходе которого формируются уже сама переменная y. Далее эти переменные через коэффициенты усиления и блок умножения X подключаются к сумматорам. Кроме того, к сумматорам подключаются внешние воздействия 2*t и -8.
Структурная схема имеет следующий вид.

Все материалы сайта принадлежат лично Василию Щербакову.
Допускается использование материалов в некоммерческих или учебных целях с указанием ссылки на этот сайт.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *