KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2022

PYTANIE NR 33.
Który z programów realizuje funkcję logiczną wyrażoną podaną zależnością?
Ilustracja przedstawia schematy logiczne związane z programowaniem w kontekście kwalifikacji zawodowej technika mechatronika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby wskazać poprawny program, porównuje się zadaną zależność logiczną z działaniem każdego programu: najlepiej przez ułożenie tabeli prawdy (wszystkie kombinacje wejść) lub przez podstawienie kilku krytycznych przypadków (np. 0/1 na wejściach) i sprawdzenie wyjścia. "Program 2." jest zgodny z podaną funkcją.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniach tego typu trzeba ocenić, który program realizuje zadaną funkcję boolowską (zależność logiczną). Najpewniejszą metodą jest weryfikacja równoważności logicznej, a nie ocena "na oko".

Jak to zrobić krok po kroku:

  • Zidentyfikuj wejścia i wyjście (jakie sygnały są argumentami funkcji i co jest wynikiem).
  • Rozpisz zależność w postaci czytelnej (np. uporządkuj nawiasy, uwzględnij NOT, AND, OR).
  • Zbuduj tabelę prawdy: dla n wejść jest 2n kombinacji. Dla każdej kombinacji wyznacz oczekiwane wyjście z zależności.
  • Przetestuj programy na tych samych kombinacjach wejść (w myśli, na papierze albo w symulatorze) i porównaj wyniki.

Dlaczego poprawna jest odpowiedź "Program 2."?
Bo dla zestawu kombinacji wejść wyjście programu pokrywa się z wyjściem wynikającym z podanej zależności logicznej (czyli program jest z nią równoważny). W praktyce oznacza to, że "Program 2." ma właściwe użycie operatorów AND/OR/NOT oraz właściwe grupowanie (nawiasowanie) warunków.

Dlaczego pozostałe programy są błędne?

  • "Program 1." typowo odpada, gdy ma inną kolejność/priorytet operacji lub brakuje mu negacji w jednym z członów, przez co dla części kombinacji daje inne wyjście.
  • "Program 3." bywa niepoprawny, gdy realizuje funkcję podobną, ale nie równoważną (np. zamienia AND na OR, stosuje negację na innym poziomie albo implementuje warunek zbyt "szeroki").
  • "Program 4." często różni się w tzw. przypadkach brzegowych (kombinacje, w których zmienia się tylko jedno wejście), co ujawnia się dopiero po sprawdzeniu tabelą prawdy.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli nie masz czasu na pełną tabelę prawdy, wybierz 4–6 krytycznych przypadków: wszystkie zera, wszystkie jedynki oraz takie, gdzie pojedyncze wejście zmienia się z 0 na 1. To szybko wykrywa większość niezgodności.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Funkcja logiczna opisuje zależność wyjścia od wejść w logice 0/1 (fałsz/prawda). W PLC odpowiada jej np. warunek załączenia wyjścia: kombinacja AND/OR/NOT dla sygnałów wejściowych. Taka funkcja może być zapisana wzorem, tabelą prawdy lub zrealizowana w LD/FBD/ST.
Najszybciej wybierz kilka przypadków testowych: wszystkie wejścia=0, wszystkie=1 oraz przypadki, gdzie zmienia się tylko jedno wejście. Dla każdego policz oczekiwane wyjście z zależności i porównaj z działaniem programu. Gdy wyniki się rozjadą choć raz, program nie jest równoważny.
Tabela prawdy sprawdza wszystkie kombinacje wejść (dla n wejść jest 2^n wierszy). Jeśli program i zależność dają identyczne wyjście w każdym wierszu, są równoważne logicznie. To eliminuje błędy "na oko" i nie zależy od formy zapisu (LD, FBD, ST).
Najczęstsza pułapka to pomylenie, co jest negowane: pojedynczy sygnał czy cały nawias. Druga to przeoczenie negacji przy szybkim czytaniu schematu. Pomaga przepisywanie wyrażenia z programu do postaci algebraicznej i stosowanie praw de Morgana krok po kroku.
Najbardziej przydatne są: prawa de Morgana (negacja iloczynu i sumy), łączność i przemienność AND/OR, rozdzielność oraz redukcje typu A AND A = A, A OR A = A. Dzięki nim można uprościć zapis i porównać, czy program nie realizuje "innej, podobnej" funkcji.
Tak. Ta sama funkcja może mieć wiele równoważnych postaci (np. po przekształceniach Boole’a). Dlatego na egzaminie nie oceniaj wyłącznie wyglądu programu. Sprawdzaj równoważność przez tabelę prawdy albo porównanie wyników dla zestawu reprezentatywnych kombinacji wejść.
Gdy masz 3–5 wejść i pełna tabela byłaby czasochłonna, a widzisz dużo negacji i nawiasów. Przekształcenia de Morgana pozwalają szybko sprowadzić zapis do formy podobnej do programu. Po przekształceniu i uproszczeniu łatwiej wychwycić różnice w logice.
Błąd priorytetu ujawnia się, gdy program bez nawiasów interpretuje warunek inaczej niż zapis zależności. W praktyce sprawdź przypadek, w którym jeden człon OR jest prawdziwy, ale jeden z członów AND jest fałszywy. Jeśli wyjście zachowuje się "zbyt łatwo" lub "zbyt trudno", to sygnał złego grupowania.
Równoważność logiczna oznacza, że dla każdej kombinacji wartości wejść oba zapisy dają to samo wyjście. Mogą wyglądać inaczej (inny układ nawiasów, inne użycie NOT po de Morganu), ale jeśli tabela prawdy jest identyczna, to w sterowaniu będą działały tak samo.
Najczęściej: wybór "najbardziej podobnego" schematu bez testów, przeoczenie negacji, pomylenie AND z OR oraz sprawdzenie tylko jednego przykładu wejść. Dobra strategia to test 4–6 przypadków krytycznych i dopiero potem decyzja, a nie intuicyjne dopasowanie.
info

Statystycznie 31% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: ""Program 2." jest zgodny z podaną funkcją."

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers — Part 3: Programming languages (definicje języków PLC i semantyka wyrażeń logicznych)
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Algebra_Boole%27a - dostęp: 2026-03-01
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Tabela_prawdy - dostęp: 2026-03-01

Materiały:

  • Norma/standard dotyczący języków programowania PLC (IEC 61131-3) – część opisująca języki i semantykę operatorów
  • Materiały dydaktyczne o algebrze Boole’a i tabelach prawdy (kursy podstaw automatyki)
  • Ćwiczenia z przekształceń logicznych (prawa de Morgana, redukcje wyrażeń)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego