KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 14.
W jaki sposób należy narysować diagram stanów, aby obrazował działanie układu sterowania, w którym cewka elektrozaworu Y1 zostaje załączona po naciśnięciu przycisków S1 i S2, a wyłączona po naciśnięciu przycisku S3?
Ilustracja przedstawia cztery diagramy stanów oznaczone literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Poprawny diagram stanów powinien mieć co najmniej dwa stany: Y1=0 (wyłączona) i Y1=1 (załączona).
Przejście do stanu Y1=1 musi następować po spełnieniu warunku jednoczesnego naciśnięcia S1 i S2, a przejście powrotne do Y1=0 po naciśnięciu S3. Diagram wskazany jako poprawny odzwierciedla tę sekwencję.

Pełne wyjaśnienie:

Układ opisany w pytaniu jest typowym przykładem sterowania dyskretnego, które wygodnie modeluje się jako automat stanów. W takim modelu nie rysuje się "przebiegów czasowych", tylko stany (co jest aktualnie prawdą o wyjściu) oraz przejścia (kiedy i dlaczego stan się zmienia).

Dla cewki elektrozaworu Y1 naturalne są dwa podstawowe stany:

  • Y1 wyłączona (stan spoczynkowy, wyjście = 0),
  • Y1 załączona (stan pracy, wyjście = 1).

Następnie należy poprawnie opisać warunki przejść:

  • Przejście z "Y1 wyłączona" do "Y1 załączona" powinno być opisane warunkiem S1 i S2, czyli koniunkcją (AND). Oznacza to, że samo S1 lub samo S2 nie wystarcza.
  • Przejście z "Y1 załączona" do "Y1 wyłączona" powinno następować po S3 (typowy sygnał STOP/reset).

W praktyce taki diagram implikuje także podtrzymanie stanu: po przejściu do "Y1 załączona" cewka pozostaje załączona, dopóki nie wystąpi warunek wyłączenia (S3). To kluczowy element odróżniający automat stanów od logiki chwilowej.

Dlaczego pozostałe diagramy (inne niż wskazany jako poprawny) są błędne? Najczęstsze błędy to: zastąpienie AND przez OR (uruchomienie po S1 lub S2), umieszczenie S3 jako warunku w złym kierunku (np. wyłączanie ze stanu wyłączonego), albo narysowanie przejść bez jednoznacznego rozdzielenia stanów Y1=0 i Y1=1, co nie odzwierciedla pracy "załącz–trzymaj–wyłącz".

Na egzaminie warto sprawdzić dwa punkty kontrolne: (1) czy uruchomienie wymaga jednoczesności S1 i S2, (2) czy S3 zawsze prowadzi do stanu Y1=0.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Diagram stanów to model, w którym układ opisuje się przez stany (np. Y1=0 i Y1=1) oraz przejścia między nimi wyzwalane warunkami (np. S1 i S2). Ułatwia analizę sterowania sekwencyjnego, blokad i sygnałów STOP/RESET.
Najczęściej wystarczą dwa stany: Y1 wyłączona oraz Y1 załączona. Każdy stan powinien jednoznacznie określać wyjście (0 lub 1). Dodatkowe stany stosuje się dopiero, gdy są opóźnienia, warunki bezpieczeństwa lub kilka trybów pracy.
Warunek powinien być zapisany jako koniunkcja, np. S1 ∧ S2 lub "S1 AND S2" (zależnie od notacji). Oznacza to, że przejście wykona się dopiero, gdy oba sygnały są aktywne jednocześnie, a nie po aktywacji tylko jednego z nich.
W sterowaniu maszynowym przycisk STOP ma prowadzić do stanu bezpiecznego. W modelu stanów najprościej oddać to przejściem z "Y1 załączona" do "Y1 wyłączona" z warunkiem S3. Dzięki temu po zadziałaniu S3 cewka traci zasilanie niezależnie od wcześniejszego uruchomienia.
To zależy od założeń, ale typowy automat stanów dla opisu "załącz po S1 i S2, wyłącz po S3" zakłada podtrzymanie stanu Y1=1. Oznacza to, że po przejściu do stanu "załączona" Y1 pozostaje w nim, dopóki nie pojawi się warunek wyłączenia S3.
Sformułowanie "po naciśnięciu przycisków S1 i S2" oznacza AND (oba). Gdyby było OR, pojawiłoby się "S1 lub S2". Na egzaminie zwracaj uwagę na spójniki, bo to częsty haczyk: jeden niewłaściwy spójnik zmienia całe sterowanie i wybór poprawnego diagramu.
Najczęstsze pomyłki to: zamiana AND na OR, brak wyraźnych dwóch stanów Y1=0/Y1=1, źle skierowane przejścia (STOP nie prowadzi do wyłączenia), oraz brak podtrzymania (traktowanie wyjścia jak chwilowego). Pomaga sprawdzenie, czy każdy sygnał ma jasny skutek w modelu.
To pojęcia bliskie, bo wszystkie służą do opisu sterowania sekwencyjnego. GRAFCET/SFC operuje na krokach i przejściach, a diagram stanów na stanach obiektu i zdarzeniach/warunkach. W prostych układach START/STOP oba podejścia prowadzą do podobnej logiki: przejście do "praca" i powrót po STOP.
Przetestuj mentalnie dwa scenariusze: (1) naciśnij S1 i S2 → czy Y1 przechodzi do stanu załączonego? (2) będąc w stanie załączonym naciśnij S3 → czy zawsze wraca do wyłączonego? Jeśli diagram spełnia oba warunki i ma jednoznaczne stany Y1=0/Y1=1, jest właściwy.
Dwa przyciski uruchomienia często stosuje się jako element bezpieczeństwa lub wymuszenie świadomego startu (np. w pneumatyce). W logice sterowania oznacza to warunek AND dla uruchomienia. W modelowaniu stanów pomaga to jasno pokazać blokady i to, że STOP (S3) ma priorytet wyłączenia.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 29% zdających egzamin. bardzo trudne

Eksperci podkreślają: "Diagram wskazany jako poprawny odzwierciedla tę sekwencję."

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers — Part 3: Programming languages (ogólne zasady opisu logiki sterowania PLC)
  • IEC 60848:2013, Specification language GRAFCET for sequential function charts (pojęcia sterowania sekwencyjnego, stany/kroki i przejścia)
  • Object Management Group (OMG), Unified Modeling Language (UML) Version 2.5.1, State Machine Diagrams, 2017

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw automatyki/sterowania dyskretnego (automaty skończone)
  • Dokumentacja kursowa z programowania PLC (zagadnienia: zatrzaski, logika AND, START/STOP)
  • Specyfikacje notacji (UML state machine) jako punkt odniesienia dla pojęć stan/przejście

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego