Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2022



PYTANIE NR 11.
W układzie mechatronicznym uszkodzeniu uległ przetwornik temperatury. Którego z przetworników należy użyć, jeżeli:
- elementem sensorycznym połączonym z przetwornikiem jest czujnik typu K,
- przetwornik będzie zasilany z zasilacza wewnętrznego sterownika PLC (24 V DC),
- wyjście przetwornika podłączone będzie do wejścia analogowego 0 ÷ 20 mA sterownika,
Ilustracja przedstawia tabelę z parametrami różnych typów przetworników, które mogą być używane w układach mechatronicznych.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dobór przetwornika temperatury musi spełnić jednocześnie trzy warunki:
kompatybilność wejścia z termoparą typu K, możliwość zasilania z 24 V DC oraz zgodność wyjścia z wejściem analogowym PLC pracującym w standardzie 0–20 mA. Wariant 7NG3211-PN00 odpowiada temu zestawowi wymagań, a pozostałe warianty nie spełniają co najmniej jednego z nich (wejście/wyjście/zasilanie).

Pełne wyjaśnienie:

W torze pomiaru temperatury w układzie mechatronicznym przetwornik (transmitter) pełni rolę interfejsu między czujnikiem a sterownikiem PLC: zamienia sygnał z czujnika na ustandaryzowany sygnał analogowy oraz zapewnia dopasowanie elektryczne.

W treści zadania podano trzy warunki do spełnienia jednocześnie:

  • Rodzaj czujnika: termopara typu K. Oznacza to, że przetwornik musi mieć wejście przeznaczone do współpracy z termoparą (a nie np. wyłącznie z czujnikiem rezystancyjnym).
  • Zasilanie: 24 V DC z wewnętrznego zasilacza PLC. W praktyce eliminuje to warianty wymagające innego zasilania lub niespełniające wymagań zasilania w aplikacjach automatyki.
  • Wyjście: standard prądowy 0–20 mA, bo takie jest wejście analogowe sterownika. Przetwornik musi więc oferować wyjście prądowe w tym standardzie, inaczej PLC będzie odczytywał wartości błędnie lub wcale.

Odpowiedź "7NG3211-PN00" jest poprawna, ponieważ wskazuje wariant przetwornika spełniający łącznie wymagania dla termopary typu K, zasilania 24 V DC oraz wyjścia 0–20 mA zgodnego z wejściem analogowym PLC.

Pozostałe odpowiedzi są niepoprawne, bo reprezentują inne konfiguracje urządzenia (np. inny typ wejścia czujnikowego, inny standard sygnału wyjściowego albo odmienny wariant zasilania/wykonania). W zadaniach egzaminacyjnych tego typu kluczowe jest, aby nie wybierać "najbardziej znanego" standardu (często 4–20 mA), tylko dokładnie dopasować się do podanego w treści zakresu 0–20 mA.

Wskazówka egzaminacyjna: przy doborze przetwornika zawsze odhacz trzy punkty: czujnik → zasilanie → sygnał na PLC. Jeśli choć jeden się nie zgadza, wariant odpada, nawet jeśli pozostałe dwa pasują.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest przetwornik temperatury i po co się go stosuje w PLC?
Przetwornik temperatury zamienia sygnał z czujnika (np. termopary lub Pt100) na standardowy sygnał dla sterownika, zwykle prądowy lub napięciowy. Ułatwia przesył na większą odległość, poprawia odporność na zakłócenia i pozwala dopasować zakres oraz typ wejścia do modułu analogowego PLC.
Jak rozpoznać, że czujnik to termopara typu K?
"Typ K" oznacza konkretną parę metali i charakterystykę termoelektryczną termopary. W praktyce typ jest podany w dokumentacji maszyny, na etykiecie przewodu/czujnika lub w schemacie. Sam wygląd przewodu nie jest pewnym kryterium bez opisu producenta i oznaczeń.
Dlaczego w zadaniu ważne jest zasilanie 24 V DC z PLC?
Nie każdy przetwornik ma te same wymagania zasilania. Jeśli w szafie dostępne jest tylko 24 V DC z PLC, trzeba dobrać urządzenie, które z takim zasilaniem pracuje poprawnie. Zły dobór może powodować brak działania, niestabilny pomiar lub przeciążenie zasilacza sterownika.
Czy 0–20 mA i 4–20 mA to to samo dla wejścia analogowego?
Nie. To dwa różne standardy. Wejście skonfigurowane na 0–20 mA inaczej przelicza prąd na wartość procesową niż wejście dla 4–20 mA. Przy niezgodności zakresów odczyt będzie zafałszowany (np. przesunięty), a diagnostyka może zgłaszać błąd lub nieprawidłowe wartości.
Jakie są zalety sygnału prądowego 0–20 mA w automatyce?
Sygnały prądowe są zwykle bardziej odporne na zakłócenia i spadki napięć na przewodach niż sygnały napięciowe. Ułatwiają też wykrywanie pewnych uszkodzeń (np. przerwy w obwodzie). W praktyce trzeba jednak bezwzględnie dopasować standard prądowy do wejścia PLC.
Jak sprawdzić w praktyce, czy przetwornik pasuje do termopary typu K?
Należy sprawdzić w dokumentacji przetwornika listę obsługiwanych wejść (termopary/RTD) i upewnić się, że jest tam "K". Dodatkowo ważny jest zakres temperatur, sposób kompensacji zimnego końca oraz typ podłączenia. Bez tych danych dobór "na oko" jest ryzykowny.
Dlaczego kody katalogowe przetworników różnią się tylko kilkoma znakami?
Producenci często kodują w symbolu zamówieniowym konfigurację urządzenia (typ wejścia, rodzaj wyjścia, zasilanie, obudowę, izolację). Z pozoru mała zmiana sufiksu może oznaczać inną funkcję. Na egzaminie trzeba umieć powiązać kod z wymaganiami z treści zadania.
Jakie błędy najczęściej popełnia się przy doborze przetwornika do PLC?
Najczęstsze błędy to: wybór złego standardu wyjścia (0–20 mA zamiast 4–20 mA lub odwrotnie), nieuwzględnienie wymagań zasilania, pomylenie wejścia termopary z wejściem dla czujnika rezystancyjnego oraz brak sprawdzenia zakresu pomiarowego. Każdy z nich daje pozornie "działający" układ, ale ze złym pomiarem.
Kiedy zamiast termopary stosuje się czujnik Pt100 w mechatronice?
Pt100 często wybiera się, gdy potrzebna jest dobra dokładność i stabilność w umiarkowanych temperaturach oraz prosta diagnostyka. Termopary (np. K) są popularne przy wyższych temperaturach i szybkich zmianach. Wybór zależy od zakresu, środowiska pracy i wymagań aplikacji.
Jak przygotować się do zadań o doborze przetworników na egzaminie ELM.3?
Ćwicz czytanie krótkich wymagań: typ czujnika, zasilanie, standard wyjścia i wejście PLC. Rób zadania polegające na eliminacji wariantów niespełniających choć jednego warunku. Warto też przejrzeć przykładowe karty katalogowe przetworników i modułów analogowych, aby oswoić się z oznaczeniami.
info

Około 64% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Wariant 7NG3211-PN00 odpowiada temu zestawowi wymagań, a pozostałe warianty nie spełniają co najmniej jednego z nich (wejście/wyjście/zasilanie)."

Źródła:

  • IEC 60584-1:2013 (lub nowsza): Thermocouples — Part 1: EMF specifications and tolerances (typy termopar, w tym K)

Materiały:

  • Dokumentacja/karta katalogowa przetwornika temperatury danej serii (kody zamówieniowe, warianty wejść/wyjść)
  • Materiały dydaktyczne z automatyki: sygnały analogowe prądowe i napięciowe
  • Podstawy metrologii temperatury: termopary i kompensacja złącza odniesienia
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego