KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2024 (test 2)

PYTANIE NR 21.
Którą funkcję logiczną, wiążącą stany zestyków przycisków S1 i S2, realizuje układ sterowania przedstawiony na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny układu sterowania, który jest częścią egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Funkcja NAND jest negacją AND: wynik jest równy 0 tylko wtedy, gdy oba wejścia mają stan 1, a w pozostałych przypadkach jest równy 1.
Jeżeli z układu wynika, że wyjście "zanika" jedynie przy jednoczesnym spełnieniu warunków S1 i S2, to odpowiada to właśnie NAND.

Pełne wyjaśnienie:

Funkcja logiczna NAND (NOT-AND) to negacja koniunkcji. Oznacza to, że wyjście przyjmuje stan "fałsz/0" tylko w jednym, szczególnym przypadku: gdy oba wejścia są jednocześnie w stanie "prawda/1". Dla wszystkich pozostałych kombinacji wejść wynik jest "prawda/1". W zapisie algebry Boole’a jest to: Y = ¬(S1 ∧ S2).

W praktyce mechatronicznej rozpoznanie NAND na schemacie sterowania sprowadza się do ustalenia, kiedy wyjście (np. cewka, sygnał sterujący, lampka) jest aktywne, a kiedy nie. Jeżeli z analizy układu wynika, że:

  • gdy tylko jeden z przycisków ma stan "1" (aktywny), wyjście nadal pozostaje w stanie "1",
  • gdy oba przyciski jednocześnie mają stan "1", wtedy wyjście przechodzi w stan "0",

to dokładnie odpowiada to tablicy prawdy NAND.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do takiego zachowania?

  • AND wymagałoby, aby wyjście było w stanie "1" tylko wtedy, gdy oba wejścia są "1". Gdy brakuje jednego warunku, AND daje "0", więc zachowanie byłoby odwrotne niż w NAND.
  • OR dawałoby "1", gdy przynajmniej jedno wejście jest "1". Wtedy przypadek "oba = 1" także daje "1", więc nie ma sytuacji, w której wyjście spada do "0" wyłącznie przy jednoczesnym zadziałaniu obu wejść.
  • NOR jest negacją OR: wynik jest "1" tylko wtedy, gdy oba wejścia są "0". To typowo opisuje układ aktywny wyłącznie przy braku sygnałów na obu wejściach, a nie układ, który wyłącza się dopiero przy jednoczesnym spełnieniu dwóch warunków.

Wskazówka egzaminacyjna: przy takich zadaniach najpierw rozważ przypadek graniczny "S1=1 i S2=1". Jeżeli właśnie wtedy wyjście jest nieaktywne, to bardzo często oznacza to negację koniunkcji, czyli NAND (oczywiście przy założeniu standardowego mapowania stanów 0/1 w danym schemacie).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Bramka NAND to negacja bramki AND: na wyjściu daje 0 tylko wtedy, gdy oba wejścia mają stan 1. W każdej innej kombinacji (gdy choć jedno wejście jest 0) wynik to 1. W zapisie: Y = ¬(A ∧ B).
Sprawdź, kiedy wyjście przestaje być aktywne. Jeśli wyjście "gaśnie/zanika" tylko wtedy, gdy oba przyciski jednocześnie spełniają warunek stanu 1, to realizujesz NAND. Najlepiej przeanalizować cztery przypadki: 00, 01, 10, 11.
AND daje 1 wyłącznie dla (1,1). NAND robi dokładnie odwrotnie w tym punkcie: dla (1,1) daje 0, a dla pozostałych kombinacji daje 1. To częsty błąd na egzaminie: uczeń widzi dwa warunki i automatycznie wybiera AND bez uwzględnienia negacji.
Dla wejść A,B: 00→1, 01→1, 10→1, 11→0. Warto zapamiętać regułę: tylko pełna jednoczesność (oba = 1) wyłącza wynik. To skraca analizę schematu, gdy trzeba szybko wskazać funkcję logiczną.
Najczęściej myli się: (1) NAND z AND, bo oba kojarzą się z "dwoma warunkami", (2) NOR z OR, bo różnią się tylko negacją, oraz (3) znaczenie styków NO/NC. Pomaga zawsze rozpisać 4 przypadki wejść i dopiero potem dopasować nazwę funkcji.
Tak, w praktyce automatyki logikę NAND da się odwzorować w układach przekaźnikowych przez odpowiednie użycie styków NO/NC oraz sposobu podtrzymania/odcięcia zasilania cewki. Kluczowe jest, by stan wyjścia był zanegowany względem klasycznej koniunkcji.
NAND bywa używany w blokadach i zabezpieczeniach, gdy układ ma działać normalnie, a wyłączyć się dopiero przy jednoczesnym spełnieniu dwóch warunków (np. dwa sygnały potwierdzające). Spotyka się to także w logice awaryjnej i w diagnostyce stanów wejść.
Zwykle chodzi o to, czy styk jest zwarty czy rozwarty (a więc czy sygnał na wejściu traktujemy jako 1 czy 0). Problemem jest to, że zależy to od typu styku (NO/NC) i sposobu włączenia w obwód. Dlatego warto upewnić się, jak rysunek definiuje stany.
NOR daje 1 tylko dla (0,0), a NAND daje 0 tylko dla (1,1). Czyli patrz na przypadek skrajny: jeśli wyjście jest aktywne tylko przy braku sygnałów, to NOR; jeśli wyjście jest nieaktywne tylko przy jednoczesnych dwóch sygnałach, to NAND.
Ćwicz dwie umiejętności: (1) zamiana schematu sterowania na tablicę prawdy (cztery kombinacje wejść), (2) dopasowanie tablicy do nazwy bramki. Dodatkowo utrwal symbole NO/NC i sposób, w jaki negacja pojawia się na schematach.
info

Około 49% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Bramka_NAND - dostęp 2026-03-02
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Algebra_Boole%E2%80%99a - dostęp 2026-03-02
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Tablica_prawdy - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Notatki z algebry Boole’a i tablic prawdy (AND/OR/NAND/NOR)
  • Ćwiczenia: zamiana schematu drabinkowego na równanie logiczne i odwrotnie
  • Symulatory logiki cyfrowej (tablice prawdy, bramki) do utrwalania zachowania NAND

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego