KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2023 (test 3)

PYTANIE NR 34.
Który z wymienionych opisów stanów wejść %I0.1, %I0.2 i %I0.3 oraz stanu wyjścia %Q0.1 jest prawidłowy dla programu przedstawionego na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat układu logicznego, prawdopodobnie w języku FBD (Function Block Diagram).
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Układ realizuje funkcję NOR dla sygnałów %I0.1, %I0.2 i %I0.3.
Dolna bramka AND ma jedno wejście podłączone do stałej 0, więc jej wyjście jest zawsze 0. Prawy blok to OR z negacją na wyjściu, więc %Q0.1=NOT(%I0.1 OR %I0.2 OR %I0.3) i przyjmuje 1 tylko gdy wszystkie wejścia są 0.

Pełne wyjaśnienie:

Na schemacie FBD widoczne są trzy sygnały wejściowe (%I0.1, %I0.2, %I0.3) oraz stała logiczna 0 doprowadzona do dwóch bloków: bramki OR (u góry) i bramki AND (na dole). Następnie wyniki obu tych bramek trafiają do prawego bloku "OR" z małym kółkiem na wyjściu, czyli do bramki NOR (OR z negacją wyniku).

Krok 1: analiza dolnej gałęzi (AND). Bramka AND daje na wyjściu 1 tylko wtedy, gdy wszystkie jej wejścia są równe 1. Jeżeli choć jedno wejście ma wartość 0, wynik AND jest 0. Ponieważ jedno z wejść tej bramki jest na stałe podłączone do 0, to niezależnie od stanów %I0.1, %I0.2 i %I0.3 wyjście bramki AND będzie zawsze równe 0.

Krok 2: analiza górnej gałęzi (OR). Bramka OR daje 1, gdy co najmniej jedno z wejść ma 1. Dodanie wejścia ze stałą 0 nie zmienia zachowania OR (0 jest elementem neutralnym dla sumy logicznej). Zatem wyjście górnej bramki realizuje funkcję %I0.1 OR %I0.2 OR %I0.3.

Krok 3: analiza prawego bloku (NOR). Do prawego bloku trafiają: (1) wynik OR z wejść oraz (2) stałe 0 z dolnej gałęzi (bo AND zawsze zwraca 0). Najpierw wykonywane jest OR obu sygnałów, a potem negacja wyniku (kółko na wyjściu). Otrzymujemy więc:

%Q0.1 = NOT( ( %I0.1 OR %I0.2 OR %I0.3 ) OR 0 )
%Q0.1 = NOT( %I0.1 OR %I0.2 OR %I0.3 )

Bramka NOR przyjmuje wartość 1 tylko w jednej sytuacji: gdy wszystkie jej "sumowane" wejścia są 0. W tym zadaniu oznacza to, że %Q0.1=1 wyłącznie wtedy, gdy %I0.1=0, %I0.2=0 i %I0.3=0.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Stwierdzenie, że %Q0.1=0 tylko dla wejść równych 1, myli działanie NOR z inną funkcją; dla NOR przy wejściach 1 wynik na pewno będzie 0, ale nie jest to jedyny przypadek wyniku 0.
  • Stwierdzenie, że %Q0.1=1 bez względu na wejścia, ignoruje fakt, że już pojedyncza jedynka na wejściu OR powoduje, że po negacji na wyjściu otrzymamy 0.
  • Stwierdzenie, że %Q0.1=0 bez względu na wejścia, pomija przypadek wszystkich zer, w którym NOR zwraca 1.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdzaj symbole negacji (kółko) oraz wejścia stałe 0/1, bo mogą "zablokować" całą gałąź logiki i uprościć analizę.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
FBD (Function Block Diagram) to graficzny język programowania PLC, w którym logikę buduje się z połączonych bloków (np. OR, AND, NOT). Zamiast zapisu tekstowego widzisz "bramki" i połączenia sygnałów, co ułatwia analizę działania układu.
Bramka OR daje na wyjściu 1, gdy co najmniej jedno wejście ma 1. Gdy wszystkie wejścia są 0, wynik OR jest 0. W FBD często sumuje się w ten sposób sygnały z kilku czujników, aby wykryć dowolny stan aktywny.
Bramka AND daje 1 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia są równe 1. Jeśli choć jedno wejście ma 0, wynik jest 0. Dlatego doprowadzenie stałej 0 do AND "wymusza" stałe 0 na wyjściu, niezależnie od pozostałych sygnałów.
Małe kółko na wyjściu oznacza negację (NOT) wyniku bloku. Jeśli blok jest opisany jako OR i ma kółko na wyjściu, to w praktyce realizuje NOR: najpierw OR, a potem odwrócenie wyniku. To częsty szczegół, który decyduje o poprawnej odpowiedzi.
NOR to negacja sumy logicznej: NOT(OR). Daje 1 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia są 0. Jeśli pojawi się choć jedna jedynka na dowolnym wejściu, OR staje się 1, a po negacji wynik NOR będzie 0.
W logice Boole’a 0 jest elementem neutralnym dla OR: X OR 0 = X. Oznacza to, że dołączenie stałej 0 jako dodatkowego wejścia OR nie wprowadza nowych przypadków, w których wynik byłby 1. Zmienia się tylko "liczba wejść", ale nie funkcja logiczna.
Sprawdź, czy jest blok OR, a na jego wyjściu widnieje symbol negacji (kółko). To sygnał, że wyjście jest odwrócone, czyli zamiast OR masz NOR. Potem zadaj sobie pytanie: "kiedy OR=0?" — tylko przy samych zerach — i wtedy NOR=1.
Najczęściej pomija się kółko negacji na wyjściu albo traktuje je jak "ozdobę". Drugim błędem jest nieuwzględnienie stałej 0/1 na wejściu bramki (np. AND z 0 zawsze daje 0). Częsty jest też skrót myślowy: "skoro jest OR, to wyjście często będzie 1".
Funkcja NOR przydaje się do wykrywania sytuacji "nic nie działa": wszystkie czujniki i sygnały są w stanie 0. Przykłady: sygnał stanu spoczynku maszyny, brak aktywnych alarmów, brak wciśniętych przycisków, potwierdzenie, że wszystkie napędy są zatrzymane.
Uprość schemat: znajdź gałęzie wymuszone stałą 0 lub 1 (np. AND z 0). Następnie zapisz równanie logiczne dla pozostałej części. Na końcu uwzględnij negację na wyjściu. Taki "rachunek blokowy" często jest szybszy niż wypisywanie 8 kombinacji wejść.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 47% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że układ realizuje funkcję NOR dla sygnałów %I0.1, %I0.2 i %I0.3.Dolna bramka AND ma jedno wejście podłączone do stałej 0, więc jej wyjście jest zawsze 0.

Źródła:

  • Siemens, "SIMATIC STEP 7 (TIA Portal) – Basic Instructions", rozdział dotyczący języków LAD/FBD i elementów logicznych (OR/AND/NOT/NOR), dokumentacja producenta
  • IEC 61131-3:2013, "Programmable controllers – Part 3: Programming languages", sekcje dotyczące języka FBD i operatorów logicznych
  • https://support.industry.siemens.com/cs/document/109476862/ (Siemens Industry Online Support – dokumenty/poradniki TIA Portal dot. FBD i bloków logicznych) - accessed 2026-04-01

Materiały:

  • Podręcznik/poradnik producenta PLC dotyczący języków IEC 61131-3 (rozdział o FBD)
  • Materiały szkoleniowe z algebry Boole’a i tabel prawdy bramek logicznych
  • Ćwiczenia z analizy schematów FBD: wyprowadzanie równania logicznego z diagramu

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego