KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 26.
Którą z wymienionych zależności logicznych należy uwzględnić w programie sterowniczym, aby możliwe było każdorazowe zasygnalizowanie zadziałania tylko jednego z trzech sensorów podłączonych do kolejnych wejść sterownika?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Warunek "zasygnalizować zadziałanie tylko jednego z trzech sensorów" oznacza, że sygnał ma pojawić się wyłącznie wtedy, gdy aktywne jest dokładnie jedno wejście, a nie dwa lub trzy naraz.
Taką własność ma alternatywa wykluczająca (XOR), w przeciwieństwie do OR, AND i równowartości.

Pełne wyjaśnienie:

W treści zadania kluczowe jest sformułowanie: "zasygnalizowanie zadziałania tylko jednego z trzech sensorów". Logicznie oznacza to warunek typu exactly one: w danej chwili prawdą ma być dokładnie jeden sygnał wejściowy, a pozostałe dwa mają być fałszywe. Jeżeli jednocześnie zadziałają dwa sensory (albo wszystkie trzy), to sygnalizacja "tylko jednego" nie powinna się pojawić, bo nie da się wskazać jednoznacznie pojedynczego sensora.

Zależnością, która odpowiada idei "dokładnie jeden z wielu", jest alternatywa wykluczająca (XOR). Dla dwóch zmiennych XOR jest prawdziwe wtedy, gdy jedna z nich jest prawdziwa, a druga fałszywa. W praktyce sterowania (np. w programie PLC) rozszerza się to na kilka wejść jako warunek, że dokładnie jedno wejście jest w stanie 1.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?

  • "Alternatywa" (OR) daje wynik prawdziwy już wtedy, gdy zadziała co najmniej jeden sensor, ale także wtedy, gdy zadziałają dwa lub trzy jednocześnie. To łamie wymaganie "tylko jednego".
  • "Koniunkcja" (AND) wymaga jednoczesnej prawdziwości wszystkich warunków (w uproszczeniu: wszystkich wejść). To jest przeciwne do oczekiwania, bo sygnalizacja pojawiłaby się dopiero przy wielu aktywnych sensorach naraz.
  • "Równowartość" (XNOR/equivalence) opisuje sytuację zgodności stanów (np. oba 0 albo oba 1 dla dwóch zmiennych). Nie koduje ona warunku "dokładnie jedno" i dla większej liczby wejść prowadzi do sygnalizacji stanów "wszystkie takie same", a nie "jeden aktywny".

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pada "tylko jeden", "dokładnie jeden", "jednoznacznie jeden z sygnałów" – najczęściej chodzi o XOR lub o logikę "one-hot". Gdy pada "co najmniej jeden" – to zwykle OR.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Alternatywa wykluczająca (XOR) to zależność logiczna, która jest prawdziwa wtedy, gdy spełniony jest dokładnie jeden z rozpatrywanych warunków. Dla dwóch sygnałów oznacza: jeden ma stan 1, a drugi 0. W sterowaniu używa się jej do wymuszania jednoznacznego wyboru.
OR jest prawdziwe już przy co najmniej jednym aktywnym wejściu. To znaczy, że gdy zadziałają dwa sensory naraz, OR także da wynik 1. W zadaniu wymagane jest odfiltrowanie takich sytuacji, bo sygnał ma dotyczyć wyłącznie przypadku, gdy aktywny jest jeden czujnik.
Szukaj sformułowań: "tylko jeden", "dokładnie jeden", "wykluczając jednoczesne zadziałanie", "jednoznaczny wybór". To językowe wskaźniki warunku typu exactly one, czyli typowego zastosowania XOR (lub logiki one-hot) w programach sterujących.
Idea pozostaje ta sama: wynik ma wskazywać przypadek, gdy aktywne jest dokładnie jedno wejście. W praktyce dla trzech wejść często realizuje się to jako suma iloczynów (trzy przypadki: tylko pierwsze, tylko drugie, tylko trzecie). W wielu środowiskach PLC spotyka się też gotowe bloki lub składnię dla XOR.
Równowartość (często kojarzona z XNOR) opisuje zgodność stanów: dla dwóch sygnałów wynik jest 1, gdy oba są takie same (0 i 0 albo 1 i 1). To nie jest warunek "tylko jeden", bo dopuszcza sytuacje, gdzie sygnały są jednocześnie aktywne lub jednocześnie nieaktywne.
AND wymaga jednoczesnego spełnienia warunków. Przy wejściach z sensorów oznacza to zwykle, że kilka (a nawet wszystkie) sensory muszą być w stanie 1, aby uzyskać sygnał wyjściowy. To jest przeciwieństwo logiki "jeden z trzech" i nie daje jednoznacznego wskazania pojedynczego zadziałania.
Najczęściej dotyczy to wyboru trybu pracy (np. ręczny/automatyczny/serwisowy), selekcji źródła sygnału, blokady sprzecznych komend oraz diagnostyki błędów wejść. Warunek "exactly one" pozwala wykryć, czy operator lub czujniki nie generują stanów niejednoznacznych (np. dwa aktywne naraz).
To zależy od procesu. Czasem jest to sytuacja błędna (np. dwa krańcówki naraz), a czasem możliwa fizycznie. Jeśli zadanie wymaga "sygnalizacji tylko jednego", to projektant zwykle zakłada, że wielokrotne zadziałanie ma być traktowane jako stan niepoprawny i nie może generować jednoznacznej informacji o "tym jednym" sensorze.
Najprostsza metoda: zamień zdanie na kryterium. "Co najmniej jeden" → OR. "Dokładnie jeden" / "tylko jeden" → XOR. Jeśli pojawia się warunek wykluczenia jednoczesnych stanów, to OR odpada, bo nie odróżnia przypadku 1 sensora od 2 sensorów aktywnych.
Typowe pułapki to: nieuwzględnienie stanów jednoczesnych (dwa wejścia 1), automatyczne wybieranie OR jako "najbardziej naturalnego", oraz błędne skojarzenie "jednoznaczności" z równowartością. Pomaga szybkie przejście przez kilka przypadków: 100, 010, 001, 110, 111 i sprawdzenie, kiedy wyjście powinno być 1.
info

Statystycznie 46% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers – Part 3: Programming languages

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw logiki matematycznej (tabele prawdy, prawa De Morgana)
  • Podstawy programowania PLC (LAD/FBD/ST) – rozdziały o operatorach logicznych
  • Zadania treningowe: projektowanie warunku "exactly one" dla 2, 3 i n wejść

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego