KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2016 (test 2)

PYTANIE NR 25.
Którą funkcję logiczną realizuje przedstawiony program sterowniczy w języku LD?
Ilustracja przedstawia fragment programu sterowniczego w języku LD (Ladder Diagram), używanego w automatyce przemysłowej.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Funkcja NAND jest negacją koniunkcji: wyjście przyjmuje 0 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia spełniają warunek "1" jednocześnie, a w pozostałych przypadkach jest 1. W LD odpowiada temu układ realizujący AND z odwróceniem na wyjściu (lub równoważna postać z negacjami).

Pełne wyjaśnienie:

W języku LD (drabinkowym) logikę rungu interpretuje się podobnie jak równania w algebrze Boole'a: połączenie szeregowe odpowiada zwykle operacji AND, a połączenie równoległe odpowiada zwykle operacji OR. Dodatkowo styk normalnie zamknięty (NC) realizuje negację sygnału (NOT) danego warunku, a negacja na wyjściu (w zależności od zapisu) daje odwrócenie całego wyniku.

NAND to funkcja "NOT AND", czyli negacja koniunkcji. Dla dwóch wejść A i B opisuje ją zależność:

Q = NOT(A AND B)

W praktyce oznacza to, że:

  • gdy A=1 i B=1, wtedy Q=0 (jedyny przypadek, w którym wynik jest 0),
  • gdy co najmniej jedno z wejść jest 0, wtedy Q=1.

Dlatego, jeśli przedstawiony program LD tworzy warunek typu "A i B", a następnie cały wynik jest zanegowany (albo równoważnie użyto takiej kombinacji styków NO/NC, która daje negację koniunkcji), to realizowana jest właśnie funkcja NAND.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • AND dawałby 1 tylko przy A=1 i B=1; brakowałoby negacji całego wyniku, więc charakterystyka wyjścia byłaby odwrotna niż dla NAND.
  • NOR to negacja sumy (NOT OR): Q=1 tylko wtedy, gdy A=0 i B=0. To inny "punkt zerowy/jedynkowy" niż w NAND, więc po weryfikacji tabelą prawdy nie pasuje.
  • XNOR to równoważność: Q=1, gdy A i B są takie same (00 lub 11). W LD zwykle wymaga to bardziej złożonej kombinacji gałęzi (dwa iloczyny logiczne z OR), a nie prostej negacji koniunkcji.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy masz wątpliwość, nie zgaduj "po wyglądzie". Sprowadź rung do równania (AND/OR/NOT), a następnie sprawdź 2–4 kombinacje wejść jak w tabeli prawdy. To szybko odróżnia NAND, NOR i XNOR.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
LD (Ladder Diagram) to graficzny język programowania PLC, w którym logikę zapisuje się jako "szczeble" złożone ze styków i cewek. Połączenia szeregowe odpowiadają zwykle AND, równoległe OR, a styki NC realizują NOT. Dzięki temu łatwo odwzorować logikę przekaźnikową.
NAND to negacja koniunkcji: wynik jest 0 tylko wtedy, gdy wszystkie warunki wejściowe są jednocześnie spełnione. W LD szukaj układu odpowiadającego AND oraz elementu, który odwraca rezultat (negacja wyjścia lub równoważna kombinacja styków NO/NC).
Obie funkcje bazują na tym samym "rdzeniu" (koniunkcji), a różnica polega na negacji całego wyniku. W LD negacja może być pokazana subtelnie (np. styk NC, odwrócona cewka, blok negacji), więc łatwo pominąć ten element i wybrać AND przez podobieństwo schematu.
Wybierz 2–4 kombinacje wejść (np. A,B): 00, 01, 10, 11. Dla NAND zapamiętaj regułę: tylko przy 11 wynik ma być 0, a w pozostałych przypadkach 1. Podstaw te wartości mentalnie w rung i sprawdź, czy zachowanie wyjścia się zgadza.
NAND to NOT(AND): wyjście jest 0 tylko przy wszystkich wejściach równych 1. NOR to NOT(OR): wyjście jest 1 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia są 0. W praktyce różnią się tym, w którym "skrajnym" przypadku mają jedynkę/zero, co najłatwiej odróżnić tabelą prawdy.
Tak, jeśli analizuje się schemat powierzchownie. XNOR daje 1 dla 00 i 11 (równość), zwykle wymaga dwóch gałęzi (kombinacja iloczynów i sumy). NAND ma pojedynczy "zakaz" dla 11. Bez sprawdzenia kilku przypadków wejść łatwo o błędną intuicję.
Styk NC odpowiada negacji warunku: przewodzi (jest "prawdziwy"), gdy sygnał wejściowy ma wartość 0, a rozłącza, gdy wejście ma 1. W równaniu boolowskim jest to NOT(A). W zadaniach egzaminacyjnych NC często decyduje o tym, czy wynik jest AND, NAND, NOR itd.
NAND bywa używany, gdy chcemy uzyskać sygnał "zezwolenia" domyślnie wysoki, a wyłączyć go tylko przy jednoczesnym spełnieniu kilku warunków. Przykład: blokada, która aktywnie gasi wyjście tylko wtedy, gdy wszystkie czujniki potwierdzą konkretny stan.
Najczęściej: pomijanie negacji (NC/NOT), mylenie połączeń równoległych z szeregowymi, nieuwzględnianie całego rungu (np. dodatkowej gałęzi), oraz zgadywanie na podstawie nazwy odpowiedzi zamiast sprawdzenia 2–3 przypadków wejść. Pomaga zapis równania i mini-tabela prawdy.
Ćwicz zamianę rungu LD na równanie boolowskie oraz odwrotnie. Naucz się tabel prawdy dla AND, OR, NAND, NOR, XOR, XNOR. Rozwiązuj krótkie zadania z 2–3 wejściami i zawsze testuj skrajne przypadki (00…0 i 11…1). To daje pewność na egzaminie.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 40% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Funkcja NAND jest negacją koniunkcji: wyjście przyjmuje 0 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia spełniają warunek "1" jednocześnie, a w pozostałych przypadkach jest 1."

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers — Part 3: Programming languages (języki PLC, w tym LD/LAD) – źródło definicji języków programowania PLC
  • Wikipedia: "Funkcja Sheffera (NAND)" https://pl.wikipedia.org/wiki/Funkcja_Sheffera - dostęp 2026-02-18
  • Wikipedia: "Diagram drabinkowy" https://pl.wikipedia.org/wiki/Diagram_drabinkowy - dostęp 2026-02-18

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne do PLC i języka LD (drabinkowego) w zakresie logiki boolowskiej
  • Norma/opis standardu języków PLC IEC 61131-3 (część dotycząca LD)
  • Ćwiczenia z tworzenia tabel prawdy dla funkcji logicznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego