Diagrama de bloques

Un diagrama de bloques es un diagrama de un sistema en el que las partes o funciones principales están representadas por bloques conectados por líneas que muestran las relaciones de los bloques. Se utilizan mucho en ingeniería en diseño de hardware, diseño electrónico, diseño de software y diagramas de flujo de procesos.

Los diagramas de bloques se utilizan normalmente para descripciones menos detalladas de nivel superior que tienen como objetivo aclarar conceptos generales sin preocuparse por los detalles de la implementación. Compare esto con los diagramas esquemáticos y diagramas de diseño utilizados en ingeniería eléctrica, que muestran los detalles de implementación de los componentes eléctricos y la construcción física.

Usage

Como ejemplo, no se espera que un diagrama de bloques de una radio muestre todas y cada una de las conexiones, diales y interruptores, pero el diagrama esquemático sí lo hace. El diagrama esquemático de una radio no muestra el ancho de cada conexión en la placa de circuito impreso, pero el diseño sí.

Para hacer una analogía con el mundo de la elaboración de mapas, un diagrama de bloques es similar a un mapa de carreteras de una nación entera. Se enumeran las principales ciudades (funciones), pero no las carreteras secundarias del condado y las calles de la ciudad. Al solucionar problemas, este mapa de alto nivel es útil para delimitar y aislar dónde se encuentra un problema o falla.

Los diagramas de bloques se basan en el principio de la caja negra donde el contenido está oculto a la vista, ya sea para evitar distraerse con los detalles o porque no se conocen. Sabemos lo que entra, sabemos lo que sale, pero no podemos ver cómo hace su trabajo la caja.

En la ingeniería eléctrica, un diseño comenzará a menudo como un diagrama de bloques de muy alto nivel, convirtiéndose en diagramas de bloques más y más detallados a medida que avanza el diseño, terminando finalmente en diagramas de bloque lo suficientemente detallado que cada bloque individual puede ser fácilmente implementado (en qué punto el diagrama de bloques es también un diagrama esquemático). Esto se conoce como diseño de arriba abajo. Las formas geométricas se utilizan a menudo en el diagrama para ayudar a la interpretación y aclarar el significado del proceso o modelo. Las formas geométricas están conectadas por líneas para indicar asociación y dirección/orden de traversal. Cada disciplina de ingeniería tiene su propio significado para cada forma. Los diagramas de bloque se utilizan en cada disciplina de ingeniería. También son una fuente valiosa de creación de conceptos y beneficios educativos en las disciplinas de no ingeniería.

En el control de procesos, los diagramas de bloques son un lenguaje visual para describir acciones en un sistema complejo en el que los bloques son cajas negras que representan operaciones matemáticas o lógicas que ocurren en secuencia de izquierda a derecha y de arriba a abajo, pero no las entidades físicas. , como procesadores o relés, que realizan esas operaciones. Es posible crear dichos diagramas de bloques e implementar su funcionalidad con lenguajes de programación de controladores lógicos programables (PLC) especializados.

En biología hay un uso cada vez mayor de principios de ingeniería, técnicas de análisis y métodos de diagramación. Existe cierta similitud entre el diagrama de bloques y lo que se llama notación gráfica de biología de sistemas. Tal como están las cosas, en la biología de sistemas se utiliza la técnica del diagrama de bloques aprovechada por la ingeniería de control, donde esta última es en sí misma una aplicación de la teoría del control.

Un ejemplo de esto es el diagrama de bloques de funciones, uno de los cinco lenguajes de programación definidos en la parte 3 del estándar IEC 61131 (ver IEC 61131-3) que está altamente formalizado (ver sistema formal), con reglas estrictas sobre cómo los diagramas están por construirse. Las líneas dirigidas se utilizan para conectar variables de entrada a entradas de bloque y salidas de bloque a variables de salida y entradas de otros bloques.