KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 34.
Który układ sterowania działa zgodnie z opisem: napięcie zasilające cewkę elektrozaworu rozdzielającego V1 jest wyłączane po wciśnięciu przycisku S0 monostabilnego, normalnie zamkniętego (NC z samoczynnym powrotem)?
Ilustracja przedstawia cztery schematy logiczne, oznaczone literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przycisk NC ma stan 1 w spoczynku i 0 po wciśnięciu. Aby po wciśnięciu uzyskać aktywny sygnał resetu (R=1), trzeba zanegować S0 (0→1). Tylko układ, w którym sygnał NOT_S0 przez OR trafia na wejście R przerzutnika RS, wyłączy V1.

Pełne wyjaśnienie:

W układach sterowania z przerzutnikiem RS (Set-Reset) trzeba rozróżnić dwie funkcje:

  • S ustawia wyjście (w praktyce "włącza" stan V1),
  • R resetuje wyjście (w praktyce "wyłącza" stan V1).

Z treści wynika, że po wciśnięciu przycisku S0 napięcie zasilające cewkę elektrozaworu V1 ma zostać wyłączone, czyli logicznie dążymy do stanu 0 na wyjściu przerzutnika (reset).

Kluczowe jest też, że S0 jest monostabilny i normalnie zamknięty (NC). W typowym zapisie logicznym dla wejścia cyfrowego oznacza to:

  • w spoczynku styk jest zamknięty → sygnał ma wartość 1,
  • po wciśnięciu styk się rozłącza → sygnał przechodzi na 0,
  • po zwolnieniu wraca do 1.

Jeżeli reset przerzutnika jest aktywny stanem wysokim (R=1), to samo podanie S0 bez przekształcenia nie spełni warunku "wciśnięcie daje reset", bo wciśnięcie powoduje 0. Potrzebna jest więc negacja (inwerter): po wciśnięciu S0=0, a po negacji otrzymujemy NOT_S0=1. Taki sygnał może zostać zsumowany bramką OR z innym warunkiem (np. B3) i podany na wejście R.

Poprawny jest zatem schemat, w którym:

  • sygnał S0 jest zanegowany (kółko negacji na wejściu),
  • po negacji trafia (np. przez OR) na wejście R przerzutnika RS,
  • wejście S pozostaje niezależne (np. sterowane S1) i nie "odwraca" funkcji STOP.

Pozostałe rozwiązania są niepoprawne typowo z jednego z powodów: brak negacji dla NC (w spoczynku wymuszałoby niepożądany reset lub odwrotną logikę) albo sterowanie przyciskiem S0 wejściem S zamiast R, co realizuje włączanie, a nie pewne wyłączanie V1.

W praktyce mechatronicznej taka logika jest spotykana w funkcjach STOP/awaryjnego wyłączenia: NC ułatwia wykrycie uszkodzenia przewodu (przerwa daje 0), a odpowiednie zanegowanie pozwala uzyskać właściwy sygnał sterujący resetem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przerzutnik RS (Set-Reset) to prosty element pamięci w elektronice cyfrowej. Wejście S ustawia wyjście na 1, a wejście R resetuje je do 0. W sterowaniu mechatronicznym bywa używany do "podtrzymania" stanu, np. włączenia elementu wykonawczego aż do zadziałania STOP.
NC (normalnie zamknięty) w spoczynku przewodzi, więc na wejściu zwykle obserwuje się stan 1. Po wciśnięciu styk się rozwiera i pojawia się 0, a po puszczeniu wraca do 1. To odwrotna intuicja niż "wciśnięcie = 1", dlatego często potrzebna jest negacja.
Bo wciśnięcie NC daje 0, a wiele funkcji sterujących (np. reset, zatrzymanie) projektuje się jako aktywne stanem 1. Negacja zamienia "wciśnięte" na 1 (0→1), dzięki czemu sygnał można bezpośrednio wykorzystać do wyzwolenia wejścia R przerzutnika albo innego bloku logicznego.
Bramka OR daje na wyjściu 1, gdy przynajmniej jedno wejście jest w stanie 1. W sterowaniu pozwala łączyć kilka warunków wyłączenia lub zadziałania, np. reset może pojawić się po naciśnięciu STOP albo po sygnale awaryjnym B3. To typowy sposób sumowania warunków.
Najczęściej oznacza to małe kółko (tzw. "bubble") na wejściu bramki lub bloku. Kółko wskazuje negację: jeśli na wejściu jest 0, to po negacji staje się 1, a jeśli jest 1, to staje się 0. W zadaniach egzaminacyjnych ten symbol jest kluczową wskazówką.
Częste pomyłki to: mylenie wejść S i R (uznanie, że oba "włączają"), nieuwzględnienie typu styku NC/NO, oraz pomijanie negacji. Uczeń może też skupić się na bramce OR, a nie zauważyć, że sygnał trafia na niewłaściwe wejście przerzutnika.
Zwykle nie, bo wejście S służy do ustawiania wyjścia na 1 (czyli włączania). Wyłączanie realizuje wejście R, które resetuje wyjście do 0. Jeśli przycisk STOP zostanie podłączony do S, to logika działania stanie się odwrotna (STOP będzie "włączał"), co jest błędem funkcjonalnym.
Gdy zależy na zachowaniu zasady bezpieczeństwa: przerwanie obwodu (np. urwany przewód, poluzowana złączka) jest wykrywane jako stan nieaktywny sygnału i może powodować zatrzymanie. NC jest często używany w obwodach STOP/awaryjnych, bo sprzyja wykrywaniu uszkodzeń instalacji.
Najpierw ustal, co oznacza "wciśnięcie" dla NC: 1→0. Potem sprawdź, czy układ potrzebuje 1 na wejściu wyłączającym (zwykle R). Jeśli tak, szukaj negacji przy S0, aby po wciśnięciu powstało 1. Na końcu sprawdź, czy to trafia na R, a nie na S.
W typowym układzie z przerzutnikiem RS sygnał typu START (np. S1) trafia na wejście S, a STOP/RESET (np. S0) na wejście R. Dodatkowe warunki, jak awaria B3, często są sumowane bramką OR z resetem. To porządkuje analizę i ułatwia diagnozę.
info

Statystycznie 39% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Eksperci podkreślają: "Przycisk NC ma stan 1 w spoczynku i 0 po wciśnięciu."

Źródła:

  • Thomas L. Floyd, "Digital Fundamentals", rozdziały o bramkach logicznych (OR, NOT) oraz przerzutnikach RS (latch SR) – wydania akademickie (źródło podręcznikowe).
  • M. Morris Mano, Michael D. Ciletti, "Digital Design", sekcje dotyczące przerzutników/latchy SR oraz analizy układów kombinacyjnych i sekwencyjnych (źródło podręcznikowe).

Materiały:

  • Podręcznik do podstaw elektroniki cyfrowej (tematy: bramki logiczne, przerzutniki RS)
  • Materiały dydaktyczne z automatyki/sterowania w mechatronice dotyczące funkcji START/STOP
  • Zadania ćwiczeniowe z analizy schematów logicznych (OR, NOT, elementy pamięci)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego