KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 40.
Jakiej modyfikacji wymaga przedstawiony program, aby mimo występowania chwilowych logicznych stanów "0" na wejściu %I0.2 przy %M0.0=1, wyjście %Q0.7 miało stan logiczny 1 przez czas 5 minut od pierwszego uaktywnienia %I0.2?
Ilustracja przedstawia schemat blokowy programu logicznego, który jest związany z kwalifikacją zawodową technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Instrukcja TON wymaga utrzymania stanu 1 na wejściu przez cały czas odmierzania, więc chwilowe stany 0 mogą przerywać lub resetować odmierzanie i wyjście nie będzie stabilnie aktywne.
Timer TP po zboczu narastającym generuje impuls o zadanym czasie (tu 5 minut), niezależnie od krótkich zaników sygnału wejściowego.

Pełne wyjaśnienie:

Wymaganie zadania brzmi: mimo chwilowych logicznych stanów 0 na wejściu %I0.2 (przy spełnionym warunku %M0.0=1), wyjście %Q0.7 ma pozostać w stanie 1 przez 5 minut licząc od pierwszego uaktywnienia %I0.2. Kluczowe są więc dwa elementy: uruchomienie w chwili pierwszej aktywacji (najczęściej zbocze narastające) oraz podtrzymanie wyjścia przez stały czas, nawet gdy wejście chwilowo spada do 0.

Timer TON (opóźnione załączenie) działa tak, że zaczyna odmierzać czas dopiero gdy jego wejście jest w stanie 1 i zwykle wymaga utrzymania tego stanu przez cały okres odmierzania. Jeżeli w trakcie odmierzania pojawią się chwilowe zera, w typowej implementacji dochodzi do przerwania odmierzania i/lub resetu wyjścia timera. To jest sprzeczne z wymaganiem "niezależnie od krótkich stanów 0".

Timer TP (impuls) jest przeznaczony właśnie do sytuacji, gdy krótkie zdarzenie (uaktywnienie wejścia) ma wyzwolić impuls o zadanej długości. Po wykryciu aktywacji (najczęściej zbocza narastającego na wejściu timera) timer ustawia wyjście na 1 na zadany czas (np. PT = 5 minut) i utrzymuje je przez ten czas, nawet jeśli sygnał wejściowy w międzyczasie zaniknie. To dokładnie odpowiada opisowi: "5 minut od pierwszego uaktywnienia".

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne:

  • "Należy w miejsce instrukcji zegara TON wstawić instrukcję TONR" — timer retencyjny zachowuje wartość odmierzania między cyklami/zanikami, ale nie gwarantuje prostego "impulsu 5 minut od pierwszego wyzwolenia". Może też prowadzić do nieoczekiwanego wznawiania odmierzania po kolejnych aktywacjach, zamiast jednorazowego impulsu.
  • "Należy uzupełnić program o instrukcję podtrzymania stanu %I0.2" — wejście fizyczne %I0.2 jest sygnałem z obiektu i nie powinno być "podtrzymywane" programowo jako wejście; podtrzymywać należy efekt logiczny (np. marker lub wyjście) na podstawie zdarzenia. W praktyce i tak prowadziłoby to do implementacji funkcji impulsu/podtrzymania, którą najczytelniej realizuje TP.
  • "Należy zmienić instrukcję AND na instrukcję OR" — zmiana operatora logicznego nie rozwiązuje problemu czasowego i odporności na chwilowe zaniki. To modyfikuje warunek załączenia, ale nie gwarantuje utrzymania stanu 1 przez 5 minut od pierwszego zdarzenia.

Wniosek: aby spełnić wymaganie stałego podtrzymania %Q0.7 przez 5 minut od pierwszej aktywacji %I0.2 (mimo krótkich spadków), właściwą modyfikacją jest użycie timera TP zamiast TON.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):

TON to timer opóźnionego załączenia: gdy wejście timera jest w stanie 1, zaczyna on odmierzać czas, a wyjście timera przechodzi na 1 dopiero po upływie zadanego czasu.

W wielu aplikacjach chwilowy spadek wejścia do 0 przerywa odmierzanie, dlatego TON nie pasuje do "impulsu niezależnego od zaników".

TP to timer impulsowy (monostabilny): po wyzwoleniu (zwykle zboczem narastającym) generuje na wyjściu stan 1 przez zaprogramowany czas.

Stosuje się go, gdy krótkie zdarzenie ma uruchomić sygnał na stały czas, np. 5 minut pracy urządzenia po detekcji czujnika.

TON jest zależny od stanu wejścia podczas odmierzania: jeżeli wejście spadnie do 0, timer często resetuje odmierzanie i/lub wyjście.

W efekcie krótkie "dziury" w sygnale wejściowym mogą sprawić, że wyjście nie osiągnie 1 albo zgaśnie przed końcem wymaganego czasu.

Najczęściej oznacza to reakcję na zbocze narastające sygnału (przejście 0→1), a nie na długotrwały stan 1.

W praktyce realizuje się to detekcją zbocza lub użyciem bloku, który sam jest wyzwalany zboczem, np. TP.

Zwykle nie. TONR (retencyjny) służy do odmierzania z pamięcią stanu/akumulacją czasu, a nie do prostego wygenerowania jednego impulsu o stałej długości po wyzwoleniu.

W zadaniu "utrzymaj 1 przez 5 minut od zdarzenia" TP jest czytelniejszy i bardziej jednoznaczny.

Podtrzymanie (zatrzask/latch) to logika, która utrzymuje stan bitu lub wyjścia po krótkim sygnale startowym, aż do spełnienia warunku resetu.

Stosuje się je np. do start/stop maszyn, ale przy wymaganiu "dokładnie 5 minut" łatwiej użyć timera impulsowego zamiast budować podtrzymanie ręcznie.

W timerze TP czas ustawia się parametrem czasu (często oznaczanym jako PT). Wartość odpowiada 5 minutom w formacie obsługiwanym przez środowisko (np. typ TIME).

Na egzaminie ważne jest rozumienie, że to parametr timera determinuje długość impulsu na wyjściu.

TP często używa się do uruchamiania elementów wykonawczych na stały czas: smarowanie okresowe po sygnale, przedmuch po detekcji, opóźnione wyłączenie sygnału pomocniczego lub czasowe podtrzymanie przekaźnika.

Jest też przydatny, gdy sygnał z czujnika jest krótki lub zaszumiony.

Nie rozwiązuje problemu czasowego. AND/OR zmienia tylko warunek logiczny załączenia, a wymaganie dotyczy zachowania w czasie po zdarzeniu.

Nawet jeśli OR częściej włączy timer, nadal potrzebujesz mechanizmu, który utrzyma wyjście przez 5 minut mimo zaników wejścia, czyli funkcji impulsu/podtrzymania czasowego.

Najczęstszy błąd to wybór TON do zadania, które w rzeczywistości wymaga impulsu wyzwalanego zdarzeniem. Uczniowie skupiają się na "czasie 5 minut", a pomijają warunek "od pierwszego uaktywnienia" oraz odporność na krótkie zaniki.

Pomaga analiza: czy czas ma być liczony w stanie 1, czy po zdarzeniu 0→1.

info

Około 60% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers – Part 3: Programming languages, opis bloków czasowych (TON, TOF, TP), rozdział dotyczący Function Blocks
  • Siemens, SIMATIC S7-1200/S7-1500 System Manual – opis instrukcji czasowych (Timers) i bloku TP/TON w TIA Portal (sekcja dokumentacji: Timers)
  • CODESYS Online Help, "Timers (TON, TOF, TP)" – opis działania i warunków resetu/wyzwalania timerów IEC 61131-3

Materiały:

  • Dokumentacja producenta PLC dla bloków czasowych (timery) używanego środowiska
  • Materiały dydaktyczne z IEC 61131-3: bloki funkcyjne i języki PLC
  • Ćwiczenia laboratoryjne: porównanie działania TON, TP i timerów retencyjnych w symulatorze PLC

Aktualizacja pytania: 31.03.2026

Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego