KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2009

PYTANIE NR 5.
Do której z wymienionych funkcji logicznych odnosi się przedstawiony na rysunku program, napisany w języku LAD, zgodnie z zamieszczoną listą przyporządkowania?
Ilustracja przedstawia program napisany w języku LAD (Ladder Diagram), który jest używany w automatyce przemysłowej do
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wyrażenie y = s AND a oznacza, że wyjście y jest aktywne tylko wtedy, gdy jednocześnie spełnione są oba warunki wejściowe s oraz a. W języku LAD odpowiada temu typowy układ dwóch styków połączonych szeregowo przed cewką wyjściową, co realizuje koniunkcję logiczną.

Pełne wyjaśnienie:

Funkcja logiczna AND (koniunkcja) ma własność: wynik jest równy 1 (TRUE) tylko wtedy, gdy wszystkie argumenty są równe 1. Dlatego zapis y = s AND a należy rozumieć jako warunek "y załączy się, jeśli s jest aktywne i jednocześnie a jest aktywne".

W języku LAD (Ladder Diagram) najczęściej odpowiada temu schemat, w którym:

  • dwa styki (reprezentujące warunki s oraz a) są połączone szeregowo w jednej gałęzi,
  • za nimi znajduje się cewka (wyjście y).

Interpretacja jest następująca: prąd logiczny "przepłynie" do cewki tylko wtedy, gdy oba styki w szeregu przewodzą, czyli oba warunki są spełnione. To jest bezpośredni odpowiednik działań w algebrze Boole’a.

Dlaczego pozostałe, typowe alternatywy bywają mylone z AND?

  • OR wynikałoby z połączenia równoległego styków (wystarczy spełnienie jednego z warunków), więc nie pasuje do sytuacji, gdy wymagane są dwa warunki naraz.
  • NOT (negacja) w LAD jest realizowana przez użycie styku normalnie zamkniętego lub odwrócenie sygnału; sama obecność dwóch warunków nie tworzy negacji.
  • Złożenia typu NAND/NOR wymagają jawnej negacji wyniku (np. odwrócenia cewki/bitu pośredniego), a nie wyłącznie prostego układu warunków.

W praktyce mechatronicznej koniunkcja jest bardzo częsta: pozwala budować blokady i warunki bezpieczeństwa, np. uruchomienie napędu dopiero po potwierdzeniu sygnału gotowości oraz spełnieniu warunku osłony/czujnika.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
AND (koniunkcja) oznacza, że wynik jest aktywny tylko wtedy, gdy wszystkie warunki wejściowe są spełnione. W praktyce PLC to typowy warunek "uruchom, jeśli A i B są jednocześnie prawdą", np. czujnik obecności oraz zezwolenie bezpieczeństwa.
Najczęściej AND rozpoznasz po tym, że warunki (styki) są połączone szeregowo w jednej linii przed cewką. Jeśli którykolwiek styk "nie przewodzi" (warunek fałszywy), cewka na końcu szczebla nie zostanie załączona.
Połączenie szeregowe wymusza przejście przez każdy warunek po kolei. Logiczny przepływ do cewki jest możliwy dopiero, gdy wszystkie styki są w stanie przewodzenia, czyli gdy wszystkie odpowiadające im sygnały są TRUE. To odpowiada definicji AND.
OR najczęściej realizuje się przez gałęzie równoległe: wystarczy, że jedna z gałęzi jest prawdziwa, aby zasilić cewkę. To przeciwieństwo warunku szeregowego, gdzie wymagane jest spełnienie wszystkich warunków naraz.
Styk normalnie zamknięty (NC) wprowadza negację konkretnego sygnału, ale nie zawsze oznacza, że cały szczebel jest NOT. Możesz mieć AND z jednym zanegowanym argumentem, np. y = s AND (NOT a), zależnie od typu styku.
Częste są: mylenie gałęzi równoległych z szeregowymi, ignorowanie typu styku (NO/NC) oraz czytanie "na skróty" po symbolach zamiast po strukturze szczebla. Pomaga zasada: szeregowo = wszystkie warunki, równolegle = którykolwiek warunek.
Najpierw ustal, które styki są w szeregu (to zwykle AND), a które w równoległych gałęziach (to zwykle OR). Następnie uwzględnij negacje wynikające ze styków NC (NOT). Na końcu zapisz równanie dla cewki/bitu wyjściowego.
AND stosuje się, gdy uruchomienie lub zezwolenie ma zależeć od kilku jednoczesnych warunków, np. gotowość napędu i brak alarmu oraz zamknięta osłona. To podstawowy sposób budowy blokad i sekwencji w układach mechatronicznych.
Tak. W LAD możesz dołożyć kolejne styki szeregowo, tworząc AND wielu zmiennych (np. y = a AND b AND c). Wtedy wyjście zadziała dopiero, gdy wszystkie te sygnały będą jednocześnie w stanie wymaganym przez typ styków.
Pomaga zrobienie mini-tabeli prawdy: wypisz kombinacje stanów wejść i sprawdź, kiedy cewka wyjściowa powinna się załączyć. Dla AND wyjście jest aktywne tylko w wierszu, gdzie wszystkie wejścia są aktywne (z uwzględnieniem ewentualnych negacji).
info

Statystycznie 30% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Wyrażenie y = s AND a oznacza, że wyjście y jest aktywne tylko wtedy, gdy jednocześnie spełnione są oba warunki wejściowe s oraz a."

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers — Part 3: Programming languages (opis języka LAD i semantyki połączeń logicznych).
  • Webb John W., Reis Ronald A., "Programmable Logic Controllers: Principles and Applications", rozdziały o Ladder Logic i funkcjach logicznych, wydanie nowsze (np. 5th/6th ed. – zależnie od dostępności).
  • Bolton W., "Programmable Logic Controllers", rozdziały o Ladder Diagrams i podstawowych operacjach Boole’a (AND/OR/NOT), wydanie zależne od dostępności.

Materiały:

  • Norma/standard dotyczący języków PLC (IEC 61131-3) – część opisująca LAD
  • Podręcznik do PLC omawiający funkcje logiczne i ich zapis w LAD
  • Ćwiczenia: rysowanie schematów LAD dla AND/OR/NOT oraz testowanie w symulatorze PLC

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego