KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2016 (test 2)

PYTANIE NR 38.
Która kombinacja stanów logicznych nigdy nie pojawi się na wyjściach sterownika działającego zgodnie z przedstawionym programem?
Ilustracja przedstawia schemat blokowy układu logicznego, prawdopodobnie napisanego w języku FBD (Function Block Diagram).
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wyjścia wynikają z dwóch bramek AND z negacjami wejść.
Q1 ma postać: I1 AND (NOT I2), a Q2: (NOT I1) AND I2. Jeśli Q1=1, to I1=1 i I2=0, co wymusza Q2=0. Jeśli Q2=1, to I1=0 i I2=1, co wymusza Q1=0. Stan (1,1) nie może się pojawić.

Pełne wyjaśnienie:

Na diagramie FBD widać dwa wejścia I1 i I2, dwa wyjścia Q1 i Q2 oraz cztery bloki pośrednie: dwie bramki AND (oznaczone symbolem &) i dwa bloki z "kółkiem" na wyjściu, które oznacza negację sygnału (NOT).

Z połączeń można zapisać równania:

  • Q1 jest wyjściem bramki AND, której wejściami są: sygnał I1 oraz sygnał znegowany z I2. To daje: Q1 = I1 ∧ ¬I2.
  • Q2 jest wyjściem bramki AND, której wejściami są: sygnał znegowany z I1 oraz sygnał I2. To daje: Q2 = ¬I1 ∧ I2.

Teraz sprawdzamy możliwość uzyskania wskazanych stanów wyjść. Stan Q1=1 wymaga jednocześnie I1=1 i I2=0. Przy takich wejściach drugi warunek Q2 = ¬I1 ∧ I2 nie może być spełniony, bo ¬I1 jest wtedy równe 0 oraz I2 jest równe 0, więc całe AND daje 0.

Analogicznie stan Q2=1 wymaga I1=0 i I2=1, co automatycznie wymusza Q1=0, bo w Q1 potrzebne jest I1=1 oraz ¬I2=1.

Wniosek: wyjścia są wzajemnie rozłączne (nie mogą być jednocześnie aktywne). Dlatego kombinacja "Q1 = 1, Q2 = 1" nigdy się nie pojawi.

Pozostałe kombinacje są możliwe w odpowiednich warunkach:

  • "Q1 = 0, Q2 = 1" wystąpi dla I1=0, I2=1.
  • "Q1 = 1, Q2 = 0" wystąpi dla I1=1, I2=0.
  • "Q1 = 0, Q2 = 0" wystąpi dla I1=0, I2=0 lub I1=1, I2=1.

Praktyczna wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz dwa wyjścia typu I1 ∧ ¬I2 oraz ¬I1 ∧ I2, od razu sprawdź, czy nie tworzą pary "przeciwstawnych" warunków (jedno wymaga I1=1, drugie I1=0), co zwykle eliminuje stan (1,1).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
FBD (Function Block Diagram) to graficzny język programowania PLC, w którym logikę tworzy się przez łączenie bloków funkcji (np. AND, OR, NOT) liniami sygnałowymi. Dzięki temu łatwo prześledzić, jak stany wejść I wpływają na wyjścia Q.
Negację zwykle oznacza małe kółko na wyjściu bloku albo symbol "NOT". Oznacza to, że sygnał jest odwracany: gdy na wejściu jest 1, na wyjściu będzie 0, i odwrotnie. Pominięcie kółka to częsty błąd na egzaminie.
Idź od wyjść do wejść: dla każdego wyjścia zapisz, z jakiego bloku pochodzi. Następnie dla bramki AND wpisz koniunkcję sygnałów na jej wejściach, a dla NOT wpisz negację sygnału. Na końcu uprość zapis, aby łatwiej sprawdzić możliwe stany wyjść.
Jeżeli jedno wyjście wymaga I1=1, a drugie jednocześnie wymaga I1=0 (bo ma na wejściu negację I1), to nie da się spełnić obu warunków naraz. W układach z AND i negacjami często powstają warunki wzajemnie wykluczające się.
Nie zawsze, ale tabela prawdy jest najpewniejszą metodą. Dla dwóch wejść są tylko 4 przypadki (00, 01, 10, 11). Wypisanie ich i policzenie Q1 oraz Q2 minimalizuje ryzyko pomyłki i pomaga szybko znaleźć stan "nigdy nie wystąpi".
Jeśli Q1 jest wyjściem AND z sygnałem I1 oraz znegowanym I2, to Q1=1 zajdzie tylko wtedy, gdy I1=1 i jednocześnie I2=0 (bo wtedy ¬I2=1). Wystarczy jedna "0" na wejściu AND, aby wyjście spadło do 0.
Jeśli Q2 powstaje jako AND z ¬I1 oraz I2, to Q2=1 wystąpi wyłącznie dla I1=0 i I2=1. To typowy przykład logiki, w której aktywacja Q2 oznacza spełnienie warunku "I2 tak, ale I1 nie".
Najczęstsze są: przeoczenie rozgałęzienia sygnału (czarna kropka), pomylenie kierunku przepływu (czytanie od lewej do prawej), oraz nieuwzględnienie negacji. Warto śledzić każdą linię od wejść I do bloków, a dopiero potem do wyjść Q.
W napędach i układach wykonawczych, np. sterowanie kierunkiem silnika (prawo/lewo), siłownikiem (wysuw/wsuw) albo podnoszeniem/opuszczaniem. Program często celowo uniemożliwia jednoczesne wysterowanie dwóch sprzecznych funkcji, aby uniknąć uszkodzeń.
Najpierw zapisz warunki na "1" dla każdego wyjścia (co musi być prawdą). Potem sprawdź, czy te warunki nie zawierają sprzeczności (np. I1=1 i I1=0 naraz). Jeśli jest sprzeczność, kombinacja wyjść jest niemożliwa niezależnie od reszty układu.
info

Około 53% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Wyjścia wynikają z dwóch bramek AND z negacjami wejść.Q1 ma postać: I1 AND (NOT I2), a Q2: (NOT I1) AND I2."

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers — Part 3: Programming languages (FBD, operatory logiczne AND/NOT)
  • https://en.wikipedia.org/wiki/IEC_61131-3 - dostęp 2026-03-31
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Truth_table - dostęp 2026-03-31

Materiały:

  • Norma IEC 61131-3 (opis języków PLC, w tym FBD)
  • Podręczniki do podstaw automatyki/PLC omawiające bramki logiczne i FBD
  • Ćwiczenia z tabel prawdy dla układów kombinacyjnych

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego