KWALIFIKACJA ELM6 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 39.
W wyrównawczym zbiorniku wody użytkowej układ sterujący ma za zadanie utrzymywanie poziomu wody pomiędzy czujnikami B1 i B2. Za dopływ wody odpowiada elektrozawór X. Czujnik B1 jest typu NO, a czujnik B2 typu NC. Który z programów sterujących wykonywanych przez sterownik PLC jest poprawny?
Ilustracja przedstawia schemat systemu sterowania poziomem wody w zbiorniku wyrównawczym, co jest częścią egzaminu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Poprawny program ma włączyć napełnianie, gdy poziom spadnie poniżej B1, oraz wyłączyć po osiągnięciu B2.
B1 jest NO, więc przy "suchym" czujniku na wejściu jest 0 i trzeba użyć styku NC, aby wyzwolić Set.
B2 jest NC i po zanurzeniu daje 0, więc Reset także powinien być sterowany stykiem NC.

Pełne wyjaśnienie:

Układ ma utrzymywać poziom wody pomiędzy dwoma czujnikami: dolnym B1 i górnym B2. Oznacza to sterowanie dwuprogowe z pamięcią stanu: gdy poziom spadnie poniżej B1 trzeba uruchomić dopływ (otworzyć elektrozawór X), a gdy poziom dojdzie do B2 dopływ należy zatrzymać.

W PLC realizuje się to wygodnie przez wyjście bistabilne (przerzutnik RS): funkcja Set ustawia Q1=1 (zawór otwarty), a Reset ustawia Q1=0 (zawór zamknięty). Kluczowe jest jednak poprawne zrozumienie, że typ czujnika (NO/NC) opisuje, jaki stan logiczny pojawia się na wejściu PLC w zależności od zanurzenia, natomiast styk NO/NC w LAD opisuje, kiedy warunek w szczeblu jest spełniony.

Analiza stanów wejść:

  • B1 jest typu NO: przy braku cieczy (poziom niski) daje 0, a po zanurzeniu daje 1.
  • B2 jest typu NC: przed zanurzeniem (poziom niższy niż B2) daje 1, a po zanurzeniu (poziom wysoki) daje 0.

Żeby dopływ włączył się przy poziomie poniżej B1, warunek Set musi zadziałać przy I1=0. W LAD warunek spełniony dla 0 realizuje styk NC. Analogicznie, żeby dopływ wyłączył się po osiągnięciu B2, Reset ma zadziałać przy I2=0, więc również potrzebny jest styk NC.

Dlatego poprawna jest konfiguracja: I1 (NC) → Set Q1 oraz I2 (NC) → Reset Q1. Zapewnia ona właściwą histerezę: po włączeniu zaworu przy niskim poziomie dopływ pozostaje aktywny aż do osiągnięcia górnego progu.

Dlaczego pozostałe programy są błędne?

  • Wariant z I1 (NO) → Set załączałby dopływ dopiero wtedy, gdy B1 jest już zanurzony (I1=1), czyli zbyt późno i niezgodnie z wymaganiem "poniżej B1".
  • Wariant z I2 (NO) → Reset resetowałby wyjście przy I2=1, czyli zanim poziom osiągnie B2, bo dla czujnika NC stan 1 występuje przy braku zanurzenia.
  • Wariant z NO na obu wejściach nie spełnia warunków progów i prowadzi do nieprawidłowego włączania/wyłączania.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze rozpisz, jakie wartości 0/1 pojawiają się na wejściach w kluczowych stanach (poniżej B1, pomiędzy B1 i B2, powyżej B2), a dopiero potem dobieraj NO/NC w LAD i miejsca Set/Reset.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
W LAD styk NO przewodzi (warunek jest spełniony), gdy bit wejściowy ma wartość 1. Styk NC przewodzi, gdy bit ma wartość 0. To nie zawsze jest to samo co "typ czujnika" w instalacji — w programie wybierasz styk tak, aby warunek zadziałał dla oczekiwanego 0 albo 1.
Set ustawia wyjście (np. Q1) na 1 i utrzymuje ten stan aż do czasu wykonania Reset. Reset ustawia wyjście na 0. To zachowanie pamięciowe (bistabilne) jest przydatne w sterowaniu dwuprogowym, np. napełnianiu zbiornika między czujnikiem dolnym i górnym.
Bo może być potrzebna reakcja na stan nieaktywny czujnika. Czujnik NO przy braku cieczy zwykle daje 0. Jeśli chcesz, aby sterowanie zadziałało właśnie przy tym 0 (np. "poziom poniżej minimum"), w LAD musisz użyć styku NC, który jest spełniony, gdy sygnał wejściowy wynosi 0.
Czujnik NC w stanie spoczynku daje zwykle sygnał 1 (obwód "zamknięty"), a po zadziałaniu (np. po zanurzeniu) przechodzi na 0. W zadaniach egzaminacyjnych ważne jest, by powiązać to z warunkiem w LAD: jeżeli zadziałanie czujnika daje 0, to do wykrycia zadziałania często wybiera się styk NC.
Stosuje się sterowanie dwuprogowe z histerezą: gdy poziom spadnie poniżej czujnika dolnego (B1) włączasz dopływ, a gdy poziom osiągnie czujnik górny (B2) wyłączasz dopływ. W PLC najczęściej realizuje się to przerzutnikiem Set/Reset, aby stan zaworu był pamiętany.
Gdy potrzebujesz pamięci stanu i dwóch oddzielnych warunków: jednego do włączenia, drugiego do wyłączenia. Przy dwóch czujnikach poziomu Set/Reset daje naturalną histerezę i ogranicza "klapanie" zaworu. Zwykła cewka bez pamięci często wymagałaby bardziej złożonej logiki podtrzymania.
Bo progi mają różne znaczenie: B1 jest progiem minimalnym (start napełniania), a B2 maksymalnym (stop napełniania). Zamiana powoduje sterowanie odwrotne: zawór mógłby włączać się przy wysokim poziomie albo wyłączać przy niskim, co nie utrzyma poziomu w zadanym przedziale i może prowadzić do przepełnienia lub opróżnienia.
Najczęstsze są: mylenie typu czujnika z typem styku w LAD, brak rozpisania stanów 0/1 dla "suchy/mokry", oraz wybór wariantu "pasującego wyglądem" bez analizy. Częsty jest też błąd w przypisaniu Set do górnego progu i Reset do dolnego.
Najprościej zrobić tabelę stanów: poniżej B1, między B1 i B2, powyżej B2 i wpisać wartości I1 oraz I2. Następnie sprawdzić, czy warunek Set jest spełniony tylko dla stanu "poniżej B1", a Reset tylko dla stanu "powyżej B2". To szybka metoda weryfikacji na egzaminie.
Często tak bywa w praktyce, bo przerwa w obwodzie (np. uszkodzenie przewodu) może być łatwiej wykrywana jako zmiana stanu. Jednak w zadaniach egzaminacyjnych liczy się przede wszystkim poprawne zrozumienie, jaki stan logiczny trafia na wejście PLC i jak dobrać styk w LAD, aby wykryć właściwe zdarzenie.
info

Statystycznie 29% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers — Part 3: Programming languages (zakres: LD/LAD oraz elementy SR/RS)
  • Siemens, "SIMATIC S7-1200/1500 Basic concepts of ladder (LAD)" (dokumentacja/poradnik – opis styków NO/NC i logiki w LAD)
  • Rockwell Automation, "Logix5000 Controllers Ladder Diagram (LD) Programming" (manual – zasada działania styków i cewek, w tym Set/Reset)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne producentów PLC dotyczące LAD oraz instrukcje dla cewek Set/Reset (przerzutnik RS)
  • Podręczniki z podstaw automatyki i programowania PLC (rozdziały o wejściach binarnych i logice styków)
  • Norma IEC 61131-3 (zakres: języki programowania PLC, w tym LD/LAD) – do ugruntowania pojęć

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego