
Sơ đồ khối là loại biểu đồ mô tả hệ thống, trong đó các thành phần chính hoặc chức năng được biểu diễn dưới dạng các khối nối với nhau bằng các đường liên kết, giúp hiển thị mối quan hệ giữa các khối. Đây là công cụ phổ biến trong kỹ thuật, bao gồm thiết kế phần cứng, điện tử, phần mềm và sơ đồ dòng chảy quy trình (PFD).
Sơ đồ khối thường được sử dụng để mô tả các cấp độ tổng quát hơn, với ít chi tiết hơn để làm rõ các khái niệm chính mà không cần đi vào các chi tiết thực thi. Ngược lại với các sơ đồ chi tiết như sơ đồ lược và sơ đồ bố trí vi mạch trong kỹ thuật điện, những sơ đồ này hiển thị các chi tiết thực thi của các linh kiện, thiết bị điện và cấu trúc vật lý.
Ứng dụng
Chẳng hạn, sơ đồ khối của một chiếc radio không nhằm mục đích thể hiện từng kết nối, núm xoay hay nút bấm cụ thể, mà đó là nhiệm vụ của sơ đồ nguyên lý. Sơ đồ nguyên lý của radio không chỉ ra chiều rộng của từng kết nối trên bảng mạch in, mà sơ đồ bố trí (layout) mới thực hiện điều đó.
Tương tự như bản đồ thế giới, sơ đồ khối giống như bản đồ cao tốc của một quốc gia, liệt kê các thành phố chính (chức năng) nhưng bỏ qua các con đường nhỏ và các tuyến phố trong thành phố. Khi xử lý sự cố, sơ đồ cấp cao này rất hữu ích để thu hẹp và xác định nguyên nhân của vấn đề hoặc lỗi.
Sơ đồ khối dựa trên nguyên tắc hộp đen, tức là các chi tiết bên trong hệ thống không được công khai để tránh bị phân tâm bởi các thông tin không liên quan. Chúng ta biết đầu vào và đầu ra, nhưng không thể thấy cách mà các hộp thực hiện công việc.
Trong kỹ thuật điện, thiết kế thường bắt đầu từ sơ đồ khối ở mức rất cao, sau đó chi tiết dần qua các sơ đồ khối cụ thể hơn trong quá trình thiết kế, cuối cùng kết thúc với các sơ đồ khối chi tiết đủ để thực hiện từng khối một cách dễ dàng (lúc này sơ đồ khối cũng giống như sơ đồ nguyên lý). Điều này được gọi là thiết kế từ trên xuống. Các hình khối thường được sử dụng trong loại sơ đồ này để làm rõ và giải thích ý nghĩa của quá trình hoặc mô hình, kết nối bằng các đường kẻ để chỉ ra mối liên hệ và thứ tự giao nhau. Mỗi ngành kỹ thuật có ý nghĩa riêng cho các hình khối. Sơ đồ khối được áp dụng trong nhiều ngành kỹ thuật và là nguồn tài liệu quý giá cho việc xây dựng khái niệm cũng như mang lại lợi ích giáo dục trong các lĩnh vực không liên quan đến kỹ thuật.
Trong điều khiển quá trình, sơ đồ khối là công cụ trực quan để mô tả các hành động trong hệ thống phức tạp, trong đó các khối hoạt động như các hộp đen đại diện cho các phép toán toán học hoặc logic diễn ra theo thứ tự từ trái sang phải và từ trên xuống dưới, nhưng không phải là các thực thể vật lý như bộ xử lý hay rơ le. Nó có thể tạo ra các sơ đồ khối và thực hiện chức năng của mình thông qua các ngôn ngữ lập trình của bộ điều khiển logic khả lập trình (PLC).
Trong lĩnh vực sinh học, ngày càng có nhiều ứng dụng của các nguyên tắc kỹ thuật, phân tích kỹ thuật và phương pháp lập sơ đồ. Sơ đồ khối và các ký hiệu đồ họa sinh học hệ thống có nhiều điểm tương đồng. Kỹ thuật sơ đồ khối, được ứng dụng trong sinh học hệ thống, cũng liên quan đến lý thuyết điều khiển và các phương pháp điều khiển tự động.
Một ví dụ về sơ đồ khối là sơ đồ khối chức năng (Function Block Diagram), một trong năm ngôn ngữ lập trình được định nghĩa trong phần 3 của tiêu chuẩn IEC 61131 (xem IEC 61131-3). Tiêu chuẩn này quy định cách các sơ đồ khối phải được xây dựng, sử dụng các đường thẳng để kết nối các biến đầu vào với các đầu vào của khối, và các đầu ra của khối với các biến đầu ra và các đầu vào của khối khác.
- Hộp đen
- Biểu đồ liên kết
- Sơ đồ luồng dữ liệu
- Sơ đồ khối chức năng
- Biểu đồ một dòng
- Sơ đồ khối độ tin cậy
- Sơ đồ nguyên lý
- Biểu đồ dòng chảy tín hiệu