KWALIFIKACJA ELM6 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 28.
Na podstawie przedstawionego diagramu FBD wybierz schemat LD, który realizuje tę samą logikę. A) Schemat A, B) Schemat B, C) Schemat C, D) Schemat D.
Ilustracja składa się z dwóch części.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W FBD kółko przy wejściu/wyjściu oznacza negację.
Tu sygnał I2 jest zanegowany przed AND, a wynik AND jest zanegowany przed OR, więc otrzymujemy NOT(I1 AND NOT I2) OR I3, co upraszcza się do NOT I1 OR I2 OR I3. W LD odpowiada temu układ trzech gałęzi równoległych: I1 jako styk NC oraz I2 i I3 jako styki NO, czyli "Schemat B".

Pełne wyjaśnienie:

W diagramach PLC (IEC 61131-3) trzeba uważnie odczytywać symbole negacji. Małe kółko przy wejściu bloku w FBD oznacza, że sygnał jest odwracany (NOT) jeszcze przed wykonaniem działania bloku, a kółko przy wyjściu oznacza odwrócenie wyniku bloku.

W przedstawionym FBD do bloku AND wchodzą: I1 bez negacji oraz I2 z negacją, czyli w AND występuje (I1 AND NOT I2). Następnie wynik AND jest zanegowany przed wejściem do OR, więc do OR trafia NOT(I1 AND NOT I2). Drugim wejściem OR jest I3, zatem cała funkcja wyjścia to:

Q1 = NOT(I1 AND NOT I2) OR I3

Aby łatwo przejść na LD, warto uprościć wyrażenie prawem De Morgana:

  • NOT(I1 AND NOT I2) = (NOT I1) OR (NOT(NOT I2))
  • NOT(NOT I2) = I2

Ostatecznie:

Q1 = (NOT I1) OR I2 OR I3

W LD operator OR realizuje się jako gałęzie równoległe, a negacja sygnału wejściowego jako styk NC. To oznacza trzy równoległe warunki załączenia cewki Q1: (1) I1 w postaci NC, (2) I2 jako NO, (3) I3 jako NO. Dokładnie taki układ prezentuje odpowiedź "Schemat B".

Pozostałe schematy są niepoprawne, bo realizują inne równania: "Schemat A" łączy I3 w szeregu jako NC, co zmienia warunek OR na bardziej złożony i wymusza spełnienie dodatkowego warunku zależnego od zanegowanego I3. "Schemat C" i "Schemat D" mają gałąź z I1 i zanegowanym I2 w szeregu oraz równoległą gałąź z zanegowanym I3, co odpowiada logice typu (I1 AND NOT I2) OR (NOT I3), a to nie jest równoważne NOT I1 OR I2 OR I3.

Wskazówka egzaminacyjna: przed wyborem drabinki zawsze zamień FBD na równanie Boole'a (uwzględniając kółka), a dopiero potem mapuj AND/OR/NOT na szereg/równoległe/NC.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):

Małe kółko oznacza operację NOT.

Gdy jest przy wejściu, sygnał jest odwracany przed wykonaniem funkcji bloku (np. do AND trafia NOT I2). Gdy jest przy wyjściu, odwracany jest wynik bloku (np. NOT(I1 AND I2)).

AND w LD odpowiada połączeniu szeregowemu styków: prąd (logika) "przechodzi" tylko wtedy, gdy wszystkie warunki są spełnione.

Jeśli któreś wejście w FBD jest zanegowane, w LD zamiast styku NO używa się styku NC.

OR w LD realizuje się jako gałęzie równoległe: wystarczy, że zamknie się dowolna z nich, aby zasilić cewkę.

To klasyczna analogia do obwodów sterowania: kilka alternatywnych warunków załączenia tego samego wyjścia.

W LD podstawowym elementem jest styk.

Styk NO przewodzi, gdy zmienna jest "1", a styk NC przewodzi, gdy zmienna jest "0". Dlatego NC jest naturalnym odpowiednikiem NOT w drabince i upraszcza zapis bez dokładania osobnych bloków.

Jeśli widzisz trzy równoległe gałęzie prowadzące do tej samej cewki, to jest to OR trzech warunków.

Gdy w jednej gałęzi stoi styk NC, oznacza to, że do sumy logicznej wchodzi zanegowany sygnał (np. NOT I1).

Prawo De Morgana pozwala uprościć zanegowane bloki AND/OR do postaci wygodnej dla LD.

Przykład: NOT(A AND B) zmienia się w (NOT A) OR (NOT B), co w LD często oznacza przejście z "szeregu z negacją" na "równoległe gałęzie" ze stykami NC.

Najczęstszy błąd to pominięcie kółek i przepisanie układu jakby był zwykłym AND/OR.

Drugim błędem jest mylenie, czy negacja dotyczy wejścia, czy wyniku bloku. W praktyce zawsze warto rozpisać równanie Q1 i dopiero potem narysować LD.

Czasem tak, ale to ryzykowne.

Najpewniejsza metoda to: (1) odczytać negacje w FBD, (2) zapisać równanie, (3) uprościć (np. De Morgan), (4) zamienić NOT na NC, AND na szereg, OR na równoległe. To minimalizuje pomyłki na egzaminie.

Najprościej porównać je przez to samo równanie logiczne albo tabelę prawdy.

Zapisz Q1 jako funkcję I1, I2, I3 dla obu wersji. Jeśli dla wszystkich kombinacji wejść wynik jest taki sam, schematy są równoważne.

Ćwicz seriami krótkie przykłady z AND/OR/NOT oraz negacjami na wejściu i wyjściu bloku.

Rób nawyk: najpierw równanie, potem drabinka. Dodatkowo powtórz znaczenie styków NO/NC i typowe pułapki z De Morganem, bo to często decyduje o poprawnej odpowiedzi.

info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 48% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że w LD odpowiada temu układ trzech gałęzi równoległych: I1 jako styk NC oraz I2 i I3 jako styki NO, czyli "Schemat B".

Źródła:

  • IEC 61131-3: Programmable controllers — Part 3: Programming languages (opis języków LD i FBD oraz zasad notacji, w tym negacji sygnałów) — norma branżowa
  • Wikipedia: "De Morgan's laws" (opis prawa De Morgana i postaci NOT(A AND B) = NOT A OR NOT B) - https://en.wikipedia.org/wiki/De_Morgan%27s_laws - accessed 2026-03-14
  • Wikipedia: "Ladder logic" (opis styków NO/NC i realizacji AND jako szeregowego oraz OR jako równoległego połączenia w LD) - https://en.wikipedia.org/wiki/Ladder_logic - accessed 2026-03-14

Materiały:

  • Dokumentacja/norma IEC 61131-3 (opis języków PLC: LD, FBD)
  • Podręcznik z podstaw sterowników PLC omawiający LD i FBD oraz styki NO/NC
  • Materiały z algebry Boole'a (prawa De Morgana, upraszczanie wyrażeń)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego