Схема , или схематическая диаграмма , представляет собой разработанное представление элементов системы с использованием абстрактных графических символов , а не реалистичных изображений. Схема обычно опускает все детали, которые не имеют отношения к ключевой информации, которую схема призвана передать, и может включать в себя упрощенные элементы, чтобы сделать это важное значение более легким для понимания, а также дополнительную организацию информации.
Например, карта метро, предназначенная для пассажиров, может представлять станцию метро точкой. Точка не должна напоминать реальную станцию, а должна предоставлять зрителю информацию без ненужного визуального беспорядка. Схематическая диаграмма химического процесса использует символы вместо подробных представлений сосудов, трубопроводов, клапанов, насосов и другого оборудования, из которых состоит система, тем самым подчеркивая функции отдельных элементов и взаимосвязи между ними и подавляя их физические детали. В схеме электронной цепи расположение символов может не выглядеть как схема, как она выглядит в физическом мире: вместо того, чтобы представлять, как выглядит схема , схема стремится запечатлеть на более общем уровне, как она работает . Это можно противопоставить схеме электропроводки , которая сохраняет пространственные отношения между каждым из ее компонентов.
Схемы и другие типы диаграмм, например,
Полусхематическая диаграмма объединяет часть абстракции чисто схематической диаграммы с другими элементами , отображаемыми максимально реалистично, по разным причинам. Это компромисс между чисто абстрактной диаграммой (например, схема Вашингтонского метро) и исключительно реалистичным представлением (например, соответствующий вид Вашингтона с воздуха).
В электротехнической и электронной промышленности принципиальная схема часто используется для описания конструкции оборудования. Принципиальные схемы часто используются для обслуживания и ремонта электронных и электромеханических систем. [1] В то время как схемы традиционно рисовались вручную с использованием стандартизированных шаблонов или предварительно напечатанных клейких символов, сегодня часто используется программное обеспечение для автоматизации электронного проектирования (EDA или «электрический САПР»).
В автоматизации электронного проектирования до 1980-х годов схемы были практически единственным формальным представлением цепей. Совсем недавно, с развитием компьютерных технологий, были введены другие представления и разработаны специализированные компьютерные языки , поскольку с взрывным ростом сложности электронных схем традиционные схемы становятся менее практичными. Например, языки описания оборудования незаменимы для современного проектирования цифровых схем .
Схемы для электронных цепей готовятся проектировщиками с использованием инструментов EDA ( электронной автоматизации проектирования ), называемых инструментами захвата схем или инструментами ввода схем . Эти инструменты выходят за рамки простого рисования устройств и соединений. Обычно они интегрируются в общий поток проектирования и связаны с другими инструментами EDA для проверки и моделирования проектируемой схемы.
Программируемые логические контроллеры (ПЛК) можно программировать с помощью релейных диаграмм .
В проектировании электроэнергетических систем схематический чертеж, называемый однолинейной схемой , часто используется для представления подстанций , распределительных систем или даже целых электрических сетей. Эти схемы упрощают и сжимают детали, которые повторялись бы на каждой фазе трехфазной системы , показывая только один элемент вместо трех. Электрические схемы для распределительных устройств часто имеют общие функции устройств, обозначенные стандартными номерами функций . Другой тип схемы, используемый для энергосистем, — это трехлинейная схема .
Для анализа энергосистемы из однолинейной схемы, если система сбалансирована, можно получить эквивалентную пофазную (или однофазную ) принципиальную схему . Если все параметры представлены в виде импедансов и источников напряжения, эквивалентная пофазная принципиальная схема называется диаграммой импеданса . Если все параметры представлены в виде проводимостей и источников тока, эквивалентная пофазная принципиальная схема называется диаграммой проводимости .
Если энергосистема неуравновешена, но является линейной (или может быть аппроксимирована линейной системой), то можно применить теорему Фортескью ( симметричные компоненты ). Таким образом, из однолинейной схемы получаются три различные пофазные принципиальные схемы, известные как схемы последовательности : схема прямой последовательности , схема обратной последовательности и схема нулевой последовательности . Каждая из этих схем может быть представлена как схема импеданса или как схема проводимости.
Схемы широко используются в руководствах по ремонту, чтобы помочь пользователям понять взаимосвязи деталей и предоставить графические инструкции для помощи в разборке и восстановлении механических узлов. Многие руководства по ремонту автомобилей и мотоциклов посвящают значительное количество страниц схемам.
