KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 39.
Na rysunku przedstawiono podstawowy schemat blokowy układu automatycznej regulacji. Znakiem X oznaczono
Ilustracja przedstawia schemat blokowy układu automatycznej regulacji, który jest często używany w kontekście technicznym,
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Element wykonawczy w schemacie blokowym układu regulacji to blok, który zamienia sygnał sterujący z regulatora na fizyczne oddziaływanie na obiekt (np. zmianę mocy, położenia, prędkości). "Sumator" realizuje porównanie sygnałów, "obwód wejściowy" dotyczy toru pomiarowego/wejścia, a "prostownik" nie jest typowym blokiem regulacji.

Pełne wyjaśnienie:

W podstawowym schemacie blokowym układu automatycznej regulacji (najczęściej ze sprzężeniem zwrotnym) wyróżnia się bloki pełniące różne funkcje: porównanie wartości zadanej z wartością mierzoną, przetwarzanie uchybu przez regulator oraz wykonanie sterowania na obiekcie.

Odpowiedź "element wykonawczy" jest właściwa, gdy znak X wskazuje blok, który wykonuje sterowanie: przekształca sygnał z regulatora (elektryczny/pneumatyczny/cyfrowy) na rzeczywiste oddziaływanie na obiekt. W praktyce elementem wykonawczym może być np. przekaźnik lub stycznik załączający obciążenie, zawór regulacyjny, serwomechanizm, falownik sterujący silnikiem czy tranzystor mocy w torze zasilania. Kluczowe jest to, że jest to "ostatni" element toru sterowania przed obiektem, odpowiedzialny za dostarczenie energii/zmiany stanu.

Odpowiedź "sumator" jest niepoprawna, jeśli X nie oznacza miejsca sumowania sygnałów. Sumator w automatyce to węzeł, w którym zwykle tworzy się uchyb regulacji (różnicę wartości zadanej i mierzonej) albo sumuje się sygnały pomocnicze. Jego funkcją nie jest oddziaływanie na obiekt, tylko algebraiczne przetworzenie sygnałów.

Odpowiedź "obwód wejściowy" jest zbyt ogólna i typowo odnosi się do toru wejściowego przetwornika/pomiaru lub do wejścia układu sterowania. W schematach blokowych regulacji taki opis nie identyfikuje jednoznacznie bloku wykonawczego i zwykle dotyczy początku toru sygnałowego (wejścia wartości zadanej) albo toru pomiarowego (sprzężenia).

Odpowiedź "prostownik" również nie pasuje do klasycznego, ogólnego schematu blokowego regulacji. Prostownik jest elementem energoelektroniki (AC→DC) i może występować w zasilaniu lub przekształtniku, ale nie stanowi standardowego, nazwowego bloku w podstawowym ujęciu regulacji. Jeśli na rysunku jest uniwersalny schemat blokowy regulacji, wskazanie "prostownik" jest typowym dystraktorem opartym na skojarzeniach z elektroniką.

Na egzaminie warto zapamiętać: sumator = porównuje/sumuje sygnały, regulator = wyznacza sterowanie, element wykonawczy = realizuje sterowanie na obiekcie, sprzężenie = dostarcza informację o wyjściu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Element wykonawczy to część układu regulacji, która zamienia sygnał sterujący (z regulatora) na realne działanie na obiekt, np. zmianę mocy, prędkości lub położenia. To "wyjście" toru sterowania przed obiektem, często związane z wykonaniem pracy lub przełączaniem energii.
Sumator to węzeł algebraiczny: zwykle ma kilka wejść oznaczonych znakami +/− i jedno wyjście (tworzy uchyb lub sumę sygnałów). Element wykonawczy jest blokiem w torze sterowania prowadzącym do obiektu i odpowiada za fizyczne "wykonanie" sterowania, a nie za samo porównanie sygnałów.
Prostownik jest elementem przekształcania energii (AC→DC) i należy do zasilania lub energoelektroniki. W "podstawowym" schemacie blokowym regulacji używa się nazw funkcjonalnych (sumator, regulator, element wykonawczy, obiekt, czujnik), a nie konkretnych układów zasilających.
W praktyce element wykonawczy może być np. przekaźnikiem/stycznikiem, tranzystorem mocy, triakiem, falownikiem, serwomechanizmem lub zaworem z napędem. Wspólna cecha: realizuje sterowanie na obiekcie, czyli wpływa na energię lub stan procesu zgodnie z sygnałem regulatora.
Obiekt regulacji (proces/urządzenie sterowane) to część, na którą oddziałuje element wykonawczy, a której zachowanie obserwuje się na wyjściu (np. temperatura, prędkość, napięcie). Na schemacie blokowym znajduje się zwykle za elementem wykonawczym, a jego wyjście jest mierzone w torze sprzężenia zwrotnego.
Sprzężenie zwrotne dostarcza informację o aktualnym wyjściu obiektu (wartości regulowanej) z powrotem do miejsca porównania z wartością zadaną. Dzięki temu układ może korygować sterowanie i kompensować zakłócenia, zamiast działać "w ciemno" jak w sterowaniu bez sprzężenia.
Nie. Regulator wyznacza sygnał sterujący na podstawie uchybu (różnicy zadana–mierzona), np. według prawa P/PI/PID lub innej logiki. Element wykonawczy dopiero realizuje to sterowanie fizycznie na obiekcie (np. podaje moc, zmienia położenie, przełącza stan), często w torze mocy.
Typowe pomyłki to wybór znanych elementów z elektroniki (np. "prostownik") zamiast bloków funkcjonalnych, mylenie sumatora z regulatorem oraz ignorowanie kierunku strzałek sygnałów. Pomaga metoda: prześledź tor od zadania → uchyb → regulator → wykonanie → obiekt → pomiar → powrót.
Najczęściej wtedy, gdy tworzy się uchyb regulacji: do sumatora wchodzi wartość zadana (zwykle z "+") i sygnał sprzężenia zwrotnego z czujnika (często z "−"). Wyjściem jest uchyb, który trafia do regulatora. Sumator może też służyć do sumowania zakłóceń lub sygnałów pomocniczych.
Najskuteczniej: opanuj nazwy i funkcje bloków (sumator, regulator, wykonawczy, obiekt, czujnik), ćwicz czytanie kierunku sygnałów i rozpoznawanie toru sprzężenia. Rozwiązuj zadania z identyfikacji elementów na rysunkach oraz próbuj opisać słownie przepływ sygnału w pętli regulacji.
info

Statystycznie 54% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Element wykonawczy w schemacie blokowym układu regulacji to blok, który zamienia sygnał sterujący z regulatora na fizyczne oddziaływanie na obiekt (np. zmianę mocy, położenia, prędkości)."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Automatyka" – sekcje opisujące układy regulacji i pojęcia podstawowe, https://pl.wikipedia.org/wiki/Automatyka (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Układ regulacji" – opis schematu blokowego, sprzężenia zwrotnego i typowych elementów, https://pl.wikipedia.org/wiki/Uk%C5%82ad_regulacji (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Sprzężenie zwrotne" – rola sprzężenia w układach regulacji, https://pl.wikipedia.org/wiki/Sprz%C4%99%C5%BCenie_zwrotne (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • skrypty i podręczniki z podstaw automatyki (schematy blokowe, sprzężenie zwrotne)
  • materiały dydaktyczne o regulatorach i torze wykonawczym w układach sterowania
  • zadania egzaminacyjne z identyfikacji elementów układu regulacji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego