KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2016

PYTANIE NR 11.
Jaką funkcję logiczną realizuje układ stykowy przedstawiony na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat układu stykowego, który jest częścią pytania egzaminacyjnego związanego z kwalifikacją
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Układ stykowy odpowiada funkcji Y = a̅ · c̅. Połączenie szeregowe realizuje koniunkcję (iloczyn logiczny), a zastosowanie styków rozwiernych/NC odpowiada negacji zmiennych. Wyjście jest więc aktywne tylko wtedy, gdy jednocześnie spełnione są warunki zaprzeczeń sygnałów a oraz c.

Pełne wyjaśnienie:

W układach stykowych (przekaźnikowych, drabinkowych) funkcję logiczną wyprowadza się, analizując warunek przewodzenia toru prowadzącego do cewki/wyjścia.

  • Połączenie szeregowe styków oznacza, że prąd popłynie tylko wtedy, gdy wszystkie elementy w szeregu są w stanie przewodzenia. W algebrze Boole’a odpowiada to koniunkcji (AND), czyli zapisowi jako iloczyn: X·Z.
  • Połączenie równoległe oznacza, że wystarczy przewodzenie jednej gałęzi. W logice jest to alternatywa (OR), czyli suma: X+Z.
  • Styk NO (zwierny) przewodzi, gdy jego sygnał/sterowanie jest "1" (warunek jest spełniony). W zapisie logicznym odpowiada to zmiennej bez negacji.
  • Styk NC (rozwierny) przewodzi w stanie przeciwnym do sygnału (gdy sygnał jest "0"). W zapisie logicznym odpowiada to negacji zmiennej, czyli kresce: a̅.

Dla analizowanego rysunku (zgodnie z podanym kluczem poprawności) warunek zadziałania wyjścia można zapisać jako Y = a̅ · c̅. Oznacza to, że wyjście będzie w stanie aktywnym tylko wtedy, gdy jednocześnie spełnione są dwa warunki: sygnał a ma wartość 0 oraz sygnał c ma wartość 0 (bo oba warunki występują w postaci zanegowanej).

Dlaczego pozostałe typowe odpowiedzi bywają błędne? Najczęściej wynikają z:

  • zamiany szeregu z równoległym (mylenie AND z OR),
  • pominięcia negacji przy stykach NC (zapisanie a zamiast a̅),
  • dopisania zmiennej, która nie wpływa na tor przewodzenia do wyjścia,
  • odwrócenia sensu działania NC (traktowanie go jak NO).

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal, kiedy tor jest zamknięty (przewodzi), a dopiero potem przepisz to na równanie. Każdy styk NC od razu oznaczaj w notatkach kreską (negacją), żeby jej nie zgubić na końcu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najpierw ustal warunek, w którym wyjście/cewka dostaje zasilanie. Szereg styków traktuj jak AND, równoległe gałęzie jak OR. Styk NO zapisuj jako zmienną, a styk NC jako zanegowaną zmienną (z kreską). Na końcu zapisz równanie Y.
Zapis oznacza negację sygnału a, czyli warunek "nie-a". W praktyce dla układów stykowych często odpowiada to stykowi NC (rozwiernemu): tor przewodzi, gdy a ma stan 0, a nie przewodzi, gdy a ma stan 1.
W szeregu prąd popłynie tylko wtedy, gdy wszystkie styki jednocześnie przewodzą. To dokładnie odpowiada logice AND: wynik jest 1 tylko wtedy, gdy każdy warunek składowy jest spełniony. W zapisie Boole’a stosuje się wtedy iloczyn, np. X·Z.
Alternatywa (OR) pojawia się, gdy masz gałęzie równoległe. Wtedy wystarczy, że przewodzi jedna z gałęzi, aby zasilić wyjście. W zapisie logicznym dostajesz sumę, np. X+Z. To częsty motyw w zadaniach o "dwóch drogach" zasilania cewki.
Najczęstsze są: pominięcie negacji (zapisanie a zamiast a̅), odwrócenie sensu styku NC (traktowanie go jak NO) oraz błędne rozpoznanie, czy element jest w szeregu czy równolegle. Pomaga oznaczanie od razu każdego NC kreską w notatkach.
Tak. Iloczyn logiczny wymaga spełnienia wszystkich warunków naraz, a kreska oznacza zaprzeczenie. Dlatego Y jest w stanie aktywnym tylko wtedy, gdy a=0 oraz c=0. Zmiana któregokolwiek z nich na 1 blokuje zadziałanie wyjścia.
Ułóż 2–3 przypadki testowe: wybierz takie wartości wejść, które na pewno rozróżnią AND od OR (np. jeden warunek spełniony, drugi nie). Następnie sprawdź na schemacie, czy tor przewodzi. To pozwala zweryfikować, czy masz iloczyn czy sumę oraz czy negacje są poprawne.
W równaniu pojawiają się tylko te sygnały, które faktycznie leżą na torze decydującym o zasileniu wyjścia. Jeśli jakaś zmienna nie występuje w żadnym stykowym warunku przewodzenia do wyjścia, to nie może wpływać na Y. To częsta pułapka w zadaniach.
Elektronik spotyka układy przekaźnikowe w sterowaniu, zabezpieczeniach i interlockach. Umiejętność przełożenia schematu na logikę ułatwia diagnostykę (dlaczego układ nie zadziałał), modernizację (zamiana na bramki/PLC) i poprawne testowanie warunków bezpieczeństwa.
Ćwicz mapowanie: szereg = AND, równolegle = OR, NC = negacja. Rozwiązuj krótkie zadania, zapisuj równania i sprawdzaj je tablicą prawdy dla kilku przypadków. Na egzaminie rób mini-notatkę z symbolami NO/NC, żeby ograniczyć pomyłki w negacjach.
info

Około 34% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Układ stykowy odpowiada funkcji Y = a̅ · c̅."

Źródła:

  • M. Morris Mano, Michael D. Ciletti, "Digital Design: With an Introduction to the Verilog HDL", rozdziały: Boolean Algebra i Logic Gates (wydania nowsze) — źródło ogólnej teorii algebry Boole’a
  • Charles H. Roth Jr., Larry L. Kinney, "Fundamentals of Logic Design", rozdziały dotyczące funkcji logicznych i algebry Boole’a — źródło ogólnych zasad AND/OR/NOT

Materiały:

  • Podręcznik do techniki cyfrowej: podstawy algebry Boole’a i funkcje logiczne
  • Materiały dydaktyczne o schematach drabinkowych (układy przekaźnikowe) i mapowaniu na logikę
  • Zestawy zadań egzaminacyjnych z analizy układów stykowych i zapisu równań logicznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego