W układzie sterowania poziomem cieczy wykorzystuje się przerzutnik RS, ponieważ ma on cechę pamięci stanu. Dzięki temu zawór dopływu nie "klapie" przy niewielkich wahaniach poziomu (działa jak prosta histereza: ustawienie przy progu dolnym i wyzerowanie przy progu górnym).
Jak działa standardowy RS (logika dodatnia)?
- Wejście S (Set) ustawiające: gdy S=1, wyjście Q przechodzi na Q=1.
- Wejście R (Reset) zerujące: gdy R=1, wyjście Q przechodzi na Q=0.
- Gdy S=0 i R=0, przerzutnik podtrzymuje poprzedni stan (zapamiętuje).
W zadaniu zawór 1V0 ma się otworzyć, gdy czujnik dolny B0 wygeneruje 0, oraz zamknąć, gdy czujnik górny B1 wygeneruje 1. Jeśli B0 jest podłączony bezpośrednio do wejścia S, to w momencie, gdy układ powinien otwierać zawór, na S pojawia się 0, czyli brak komendy Set. To tłumaczy "niepoprawne działanie".
Dlatego poprawnym działaniem jest zanegowanie sygnału B0: po negacji warunek B0=0 zamienia się na NOT(B0)=1, co skutecznie wyzwala wejście S i ustawia Q=1 (otwarcie 1V0). Jednocześnie sygnał B1=1 pasuje do wejścia R, bo Reset również jest aktywny stanem wysokim.
Dlaczego pozostałe propozycje są błędne?
- "zanegować sygnał B1" – pogarsza sytuację: zamknięcie ma zajść przy B1=1, a po negacji na R byłoby 0, więc Reset nie zadziałałby wtedy, gdy jest wymagany.
- "zamiast przerzutnika RS zastosować dwuwejściową bramkę NOR" – pojedyncza bramka NOR nie zapewnia pamięci stanu. RS można zbudować z dwóch sprzężonych bramek, ale nie zastępuje się go jedną bramką bez utraty funkcji.
- "zamiast przerzutnika RS zastosować dwuwejściową bramkę NAND" – analogicznie, pojedyncza bramka NAND nie realizuje przerzutnika z podtrzymaniem; bez odpowiedniej struktury sprzężenia zwrotnego nie uzyska się histerezy/pamięci.
Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal, czy element sekwencyjny jest aktywny "1" czy "0", a potem sprawdź, czy stany czujników w warunkach zadziałania dają właściwy poziom logiczny na wejściach S i R.
