recent
أخبار ساخنة

ما هو الرسم التخطيطي block diagram

الرسم التخطيطي او الرسم الصندوقي block diagram هو رسم يوضح العلاقة بين العناصر بعضها البعض في منظومة التحكم .


الرسم التخطيطي block diagram


الرسم الصندوقي هو مخطط انسيابي متخصص عالي المستوى يستخدم في الهندسة. يتم استخدامه لتصميم أنظمة جديدة أو لوصف وتحسين الأنظمة الموجودة. يوفر هيكلها نظرة عامة عالية المستوى على مكونات النظام الرئيسية ، والمشاركين الرئيسيين في العملية ، وعلاقات العمل المهمة.



ببساطه نظام التحكم يتكون من مجموعة عناصر، لكل عنصر منها دور خاص، ولمعرفة وظائف هذه العناصر و كذلك تسلسل إشارات التأثير يستخدم رسماً يسمى (الرسم الصندوقي أو التخطيطيblock diagram).


يوضح هذا الرسم العلاقات بين العناصر بعضها البعض، وهو عبارة عن رسم مبسط لتوضيح حالة و تأثير العلاقة بين القيم الداخلة والقيم الخارجة في نظام التحكم.

و الرسم الصندوقي يتكون من عدة عناصر، كل عنصر يرسم في شكل صندوق (مستطيل) مفرد بمدخل واحد ومخرج واحد، ويكتب داخل الصندوق نوع العنصر أو الإجراء المطلوب اتخاذه على القيم الداخلة حتى نتحصل على إشارة الخروج المطلوبة.


وتحدد دالة التحويل العلاقة بين إشارة الخروج و الدخول. و توضع أسهم على الخطوط لبيان تسلسل الإشارات في اتجاه هذه الأسهم.


ما هو الرسم التخطيطي block diagram
ما هو الرسم التخطيطي block diagram

يبين الشكل السابق رسما صندوقيا لأحد العناصر حيث السهم المتجه إلى الصندوق يدل على إشارة الدخول، أما السهم الخارج من الصندوق فيدل على إشارة الخروج لهذا العنصر ، و تسمى العلاقة بين إشارة الخروج و الدخول بدالة التحويل Transfer Function.

و تتميز طريقة الرسم الصندوقي لتمثيل أنظمة التحكم الآلي بأنها تمكن من الحصول على الرسم التخطيطي الكامل لنظام التحكم وذلك بتوصيل الصناديق الممثلة للعناصر حسب سريان إشارات التحكم.


كذلك يمكن تحديد و معرفة تأثير كل جزء على خصائص نظام التحكم الكلي. وبصفة عامة فإنه من الأسهل متابعة طريقة عمل نظام التحكم بفحص الرسم التخطيطي بدلا من فحص النظام الحقيقي نفسه.

قد يهمك أيضا شرح نظام التحكم المفتوح والمغلق

الرسم الصندوقي لنظام التحكم ذي الحلقة المفتوحة

في نظام التحكم ذي الحلقة المفتوحةOpen Loop Control System ليس لإشارة الخروج تأثير مباشر على التحكم. والشكل العام للرسم الصندوقي لهذا النظام يكون كالتالي:


الرسم الصندوقي لنظام التحكم ذي الحلقة المفتوحة
الرسم الصندوقي لنظام التحكم ذي الحلقة المفتوحة 


مثال: رسم صندوقي لنظام التحكم في مروحة تحريك الهواء

لدينا نظام تحكم ذي حلقة مفتوحة والمتمثل في طريقة اشتغال مروحة تستخدم لتحريك الهواء داخل غرفة. ونظام التحكم المستخدم بالنسبة لهذه المروحة لا يشتمل على مجس او حاس يحس بالتغير الحاصل في درجة حرارة الهواء ويرسل إشارة لجهاز التحكم (زر التشغيل). أي أنه لا وجود لتغذية خلفية تؤثر على جهاز التحكم. لذلك يكون الرسم الصندوقي لمثل هذا النظام كالتالي:

رسم صندوقي لنظام التحكم في مروحة تحريك الهواء
رسم صندوقي لنظام التحكم في مروحة تحريك الهواء




الرسم الصندوقي لنظام التحكم ذي الدائرة المغلقة

في نظام التحكم ذي الدائرة المغلقة(Closed Loop Control System) إشارة الخروج لها تأثير مباشر على جهاز التحكم. لذلك يتم مقارنة إشارة الخروج بإشارة الدخول (نقطة الضبط) باستخدام عنصر المقارنة.


و الإشارة الخارجة من عنصر المقارنة تحدد قيمة الانحراف، أي قيمة الابتعاد عن نقطة الضبط المحددة سلفا على جهاز التحكم. و قيمة الانحراف هي التي تؤثر على جهاز التحكم ومن ثم على بقية عناصر النظام.

تستخدم نقطة تفريع للحصول على إشارة الخروج الموجهة إلى عنصر المقارنة. وعند اللزوم يستخدم جهاز خاص لقياس هذه الإشارة وتحويلها حتى تصبح على نفس وحدة إشارة الدخول. عندئذ تسمى الإشارة الخارجة من عنصر القياس والتحويل إشارة التغذية الخلفية.





الرسم الصندوقي لنظام التحكم ذي الدائرة المغلقة
الرسم الصندوقي لنظام التحكم ذي الدائرة المغلقة

ونلاحظ أن الرسم الصندوقي لنظام التحكم ذي الحلقة المغلقة يتكون من سبعة عناصر أساسية:
  • إشارة الدخول المقارن (نقطة الضبط)
  • عنصر المقارنة (الحاكم)
  • الانحراف (إشارة الخطأ)
  • دالة التحويل الأمامية: النسبة بين إشارة الخروج وإشارة الخطأ.Feed Forward Transfer Function (FFTF)
  • دالة التحويل الخلفية: النسبة بين إشارة التغذية الخلفية وإشارة الخروج.Feed Back Transfer Function (FBTF)
  • اشارة التغذية الخلفية
  • اشارة الخروج
المصدر: المناهج السعودية للتعليم الفني ومصادر اخري.
google-playkhamsatmostaqltradent