KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 36.
Jakie wartości pojawią się na wyjściach Q1 i Q2 sterownika, realizującego program przedstawiony na schemacie, przy sygnałach wejściowych I1 = I2 = 1?
Schemat logiczny w języku FBD (Function Block Diagram).
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dla I1 = I2 = 1 bramka XOR daje 0, bo zwraca 1 tylko dla różnych wejść. Ten sygnał trafia na Q1, więc Q1=0. Z I2 po NOT otrzymujemy 0. NOR z (0,0) daje 1, dlatego na wyjściu Q2 pojawia się 1.

Pełne wyjaśnienie:

W schemacie FBD sygnały z wejść I1 i I2 przechodzą przez trzy bloki logiczne, a następnie ustawiają wyjścia Q1 i Q2.

1) Wyjście Q1
Blok z symbolem "=1" realizuje funkcję XOR (exclusive OR). XOR zwraca stan 1 tylko wtedy, gdy wejścia są różne. Dla par (0,1) lub (1,0) wynik to 1, a dla (0,0) oraz (1,1) wynik to 0.
Przy wejściach I1 = 1 i I2 = 1 otrzymujemy więc: 1 ⊕ 1 = 0. To wyjście jest bezpośrednio połączone z Q1, stąd Q1 = 0.

2) Sygnał do wyjścia Q2
Drugi tor bierze sygnał z I2 i podaje go na blok NOT (negator). Negacja zmienia 1 na 0, więc dla I2 = 1 dostajemy ¬1 = 0. Równocześnie wyjście XOR (0) jest doprowadzone do drugiego wejścia kolejnego bloku.

3) Blok NOR i wynik Q2
Ostatni blok to NOR, czyli zanegowane OR: NOR = ¬(A ∨ B). Najpierw wykonuje się OR, a potem negację wyniku. Dla wejść (0,0) mamy: (0 ∨ 0) = 0, a następnie ¬0 = 1. Zatem Q2 = 1.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Warianty z Q1 = 1 wynikają zwykle z mylenia XOR z OR. OR dla (1,1) daje 1, ale XOR dla (1,1) daje 0.
  • Wariant Q2 = 0 pojawia się, gdy pomija się negację w bloku NOR albo traktuje się go jak zwykłe OR.
  • Wariant Q1 = 1, Q2 = 1 łączy oba błędy naraz: błędny wynik XOR oraz błędną interpretację NOR/negacji.

Na egzaminie warto zawsze rozpisać po kolei: wynik XOR, wynik NOT, następnie OR w NOR i dopiero na końcu negację.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
FBD (Function Block Diagram) to graficzny język programowania PLC, w którym logikę buduje się z połączonych bloków funkcyjnych (np. bramek logicznych). Połączenia pokazują przepływ sygnałów, a wynik na wyjściu zależy od stanów na wejściach i użytych funkcji.
Bramka XOR daje wynik 1 tylko wtedy, gdy jej wejścia są różne (0 i 1 lub 1 i 0). Gdy wejścia są identyczne (0,0 albo 1,1), wynik wynosi 0. W FBD może być oznaczana np. symbolem "=1".
XOR to "wykluczające LUB": prawda jest wtedy, gdy dokładnie jedno wejście jest w stanie 1. Dla (1,1) warunek "dokładnie jedno" nie jest spełniony, bo jedynki są dwie, więc wynik musi być 0. To częsta pułapka na testach.
NOT neguje sygnał: zamienia 1 na 0 oraz 0 na 1. W FBD zwykle rozpoznasz ją po znaku negacji na wyjściu (kropka). W zadaniach egzaminacyjnych nieuwzględnienie tej kropki często prowadzi do błędnego wyniku na dalszych blokach.
NOR to zanegowane OR: najpierw liczysz OR z wejść (czy przynajmniej jedno jest 1), a potem negujesz wynik. Przykład: (0 OR 0)=0, więc NOR=1; (1 OR 0)=1, więc NOR=0. Zawsze pamiętaj o negacji na końcu.
Negacja jest zwykle oznaczona małą kropką (tzw. "bąbelkiem") na wyjściu lub wejściu bloku. Jeśli kropka jest na wyjściu bramki OR, to w praktyce otrzymujesz NOR. Na egzaminie warto świadomie "odczytać" te kropki przed liczeniem logiki.
Najczęściej myli się XOR z OR, pomija negację (kropkę) w NOT/NOR oraz nie zauważa rozgałęzień sygnału, przez co liczy się nie ten tor. Pomaga metoda: policz blok po bloku i zapisuj pośrednie wyniki przy każdym połączeniu.
Stosuj procedurę: (1) ustal wejścia, (2) policz wynik pierwszego bloku i przypisz do gałęzi, (3) policz kolejne bloki na podstawie już znanych sygnałów, (4) na końcu odczytaj Q1 i Q2.
XOR jest przydatny do wykrywania różnicy między dwoma sygnałami, np. z dwóch czujników lub dwóch warunków logicznych. Jeśli stany są inne, XOR=1, co może wyzwalać alarm, blokadę lub diagnostykę. To typowy wzorzec w układach sterowania.
Warto ćwiczyć: obliczanie stanów wyjść dla różnych kombinacji wejść, rozpoznawanie XOR/NOT/NOR/NAND, analizę rozgałęzień sygnału oraz "przejście" przez 2–4 bloki po kolei. Dobre są też zadania z tabelą prawdy i porównaniem OR vs XOR.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 41% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że dla I1 = I2 = 1 bramka XOR daje 0, bo zwraca 1 tylko dla różnych wejść.

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers – Part 3: Programming languages (opis języka FBD i bloków funkcyjnych)
  • Wikipedia: Exclusive or – https://en.wikipedia.org/wiki/Exclusive_or (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia: NOR gate – https://en.wikipedia.org/wiki/NOR_gate (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Dokumentacja i przykłady do IEC 61131-3 (języki programowania PLC, w tym FBD)
  • Podręcznik podstaw algebry Boole’a i bramek logicznych
  • Instrukcje producentów PLC (np. rozdziały o FBD i blokach logicznych) oraz ćwiczenia z interpretacji schematów

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego