Diagrama de Bloques

El funcionamiento de los sistemas se representa con los diagramas de bloques. La ingeniería lo emplea para explicar de forma detallada los flujos de sistemas de software y hardware, así como otras áreas pueden emplear para mostrar el procedimiento de los procesos productivos. Esta representación permite desarrollar esquemas para comprender más fácilmente las operaciones.

A continuación se presenta una explicación detallada de esta herramienta, sus elementos y ejemplos para la resolución de ejercicios.

Diagrama de bloque
Diagrama de bloque

Qué es un diagrama de bloques

Un diagrama de bloques es la representación de un flujo especializado que se utiliza mayormente en ingeniería para idear y explicar, sistemas innovadores y, mejorar los existentes. Con este podemos entender una estructura general de alto nivel y de los principales componentes del sistema, los participantes clave del proceso y sus relaciones. Estas operaciones se resuelven mediante el álgebra de bloques.

Un diagrama de bloques incluye a cada una de las partes del sistema. Cada parte puede ser un conjunto de partes que se agrupan porque se considera que juntas cumplen una función.

Relacionado: Que es un Diagrama de recorrido?

Características

  • Explica la entrada y salida de un sistema
  • Para representarlos se utilizan formas geométricas muy básicas cajas y círculos
  • Especifican las funciones de cada componente
  • Pueden describir sistemas de electricidad, informática, tecnológicos, programación, industriales, de producción

¿Cómo se lee un diagrama de bloques?

Por lo general el diagrama de bloque se lee de derecha a izquierda, siguiendo el sentido de las flechas o señales. Para entender mejor la lectura hay que conocer sobre sus elementos.
Las operaciones básicas que se manejan son suma, ganancia y multiplicación de funciones de transferencia

En el diagrama de bloque de los sistemas de control, la variable de entrada es ‘x’, está determinada por la dirección de la flecha. La variable de
salida es ‘y’ y la relación matemáticas entre ambas es:

y= G x

¿Cómo construir un diagrama de bloques?

La construcción tiene elementos básicos y universales. Sin embargo la ubicación y relación de los mismos depende de la operación que se desee explicar o resolver.

Elementos de un diagrama de bloques – Simbología

Son los que encierran un significado de acuerdo a su función en el tipo de diagrama representado.

Bloques:

Bloques
Bloques

Comunica una sola entrada con una sola salida. Representa la función de transferencia de un componente . Se expresan con un cuadrado o rectángulo identificado con una letra mayúscula. Representan la relación entre variables dada por una función de transferencia.

Señales: representadas con flechas. Poseen una sola dirección, por lo general tienen su comienzo en un elemento y termina en otro. Se caracteriza con una letra minúscula.

Punto se suma: indica una operación de suma o resta de las señales del sistema. Representado con un círculo. Sirve para combinar dos señales de

Punto de suma
Punto de suma

Bifurcación: representada con punto. Indica cuando una señal va de modo concurrente a otros bloques o sumadores.

Algebra de bloques: Expresa las operaciones elementales para simplificar el diagrama de bloques en uno solo cuyo valor es una función de los bloques individuales pero no de las señales intermedias.

Con estas reglas se puede simplificar diagramas que integran diversos elementos hasta una representación mínima.

Diagrama de bloque algebra de bloque
Diagrama de bloque algebra de bloque

Lo anterior es una forma de representar los sistemas mediante modelos matemáticos. Otros diagramas de bloque como los empleados para definir sistemas tecnológicos constan de los siguientes elementos.

Algebra de bloques
Algebra de bloques

Ejemplos de diagrama de bloques

Ejemplo diagrama de bloque procesos de producción

Indica el procedimiento para elaborar cierto producto, especifica la materia prima, la cantidad de procesos y la presentación del producto terminado. Este puede representarse con otros bloques como triángulos y óvalos.

diagrama-De-procesos de producción industrial limonada
diagrama-De-procesos de producción industrial limonada

Diagrama de bloques de modelo matemático

Es el que hemos explicado anteriormente, en el que se llevan a cabo operaciones algebraicas para representar el modelo matemático de las ecuaciones fisicas para el modelado de un péndulo.

Ejemplo diagrama de bloque modelo péndulo
Ejemplo diagrama de bloque modelo péndulo

Ejemplo diagrama del sistema de telecomunicaciones

Sin importar el modelo final todos los sistemas de comunicaciones implican 2 subprocesos claves, el transmisor, el canal y el receptor. En este ejemplo podemos observar como es la secuencia del diagrmaa de bloques para un sistema de telecomunicaciones.

diagrama de bloque sistema telecomunicación
diagrama de bloque sistema telecomunicación

Diagrama de bloques de la bicicleta

Explica la relación entre los componentes de la bicicleta y el resultado de las acciones sobre los mismos.

diagrama de bloques de la bicicleta
diagrama de bloques de la bicicleta

Diagrama de bloques de sistema de control

Los sistemas de control sirven para resolver y representar cómo fluye la información entre los procesos de los mecanismos eléctricos (resistencias, inductancias, capacitores), electrónicos (amplificadores, controladores) y electromecánicos (motores, generadores). Este es un ejemplo de un sistema de control del funcionamiento de una licuadora.

diagrama bloque funcionamiento licuadora
diagrama bloque funcionamiento licuadora

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