KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2018 (test 2)

PYTANIE NR 8.
Na rysunku przedstawiono strukturę
Ilustracja przedstawia schemat blokowy sterownika PLC, co jest zgodne z kontekstem egzaminu zawodowego dla kwalifikacji
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Sterownik PLC rozpoznaje się po typowej strukturze modułowej: jednostka centralna (CPU) z pamięcią programu/danych, moduły wejść i wyjść oraz zasilacz i/lub komunikacja. Regulator PID opisuje algorytm regulacji, a falownik/przemiennik częstotliwości dotyczy układów napędowych i zmiany parametrów zasilania silnika.

Pełne wyjaśnienie:

W schematach blokowych urządzeń mechatronicznych sterownik PLC ma zwykle architekturę modułową. Najczęściej da się wyróżnić:

  • CPU (jednostkę centralną) realizującą cykl programu, diagnostykę i obsługę przerwań,
  • pamięć programu i danych (często logicznie pokazana przy CPU),
  • moduły wejść/wyjść (I/O) – osobne bloki dla wejść i wyjść cyfrowych/analogowych,
  • zasilanie (zasilacz systemu lub sekcja zasilania),
  • interfejsy komunikacyjne (np. magistrala/porty, jeśli są pokazane na rysunku).

Taka kompozycja bloków wskazuje na PLC, bo PLC jest urządzeniem do sterowania logicznego/sekwencyjnego i integruje różne funkcje w ramach systemu modułów.

Regulator PID to przede wszystkim struktura funkcjonalna algorytmu (P, I, D, sumowanie uchybu, wzmocnienia, całkowanie i różniczkowanie). Jeżeli na rysunku widać CPU oraz wyraźne moduły I/O, to nie jest to typowy schemat regulatora PID.

Falownik i przemiennik częstotliwości odnoszą się do układów energoelektronicznych do sterowania prędkością silnika (zmiana częstotliwości i napięcia). Ich schemat blokowy częściej pokazuje: prostownik, obwód pośredni DC, falownik tranzystorowy, układ sterowania mocy, filtr/hamowanie, a nie moduły wejść/wyjść procesowych jak w PLC.

Dlatego poprawna odpowiedź to sterownika PLC, a pozostałe odpowiedzi dotyczą innego typu urządzeń lub innej klasy funkcji sterowania.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Sterownik PLC (Programmable Logic Controller) to przemysłowy sterownik programowalny do realizacji sterowania maszynami i procesami. Przetwarza sygnały z czujników na wejściach, wykonuje program, a następnie wystawia sygnały sterujące na wyjściach, np. do styczników, zaworów i napędów.
Na schemacie blokowym PLC zwykle widać: CPU (jednostkę centralną), pamięć programu/danych, moduły wejść i moduły wyjść (I/O), zasilacz oraz często interfejs komunikacyjny. Taki układ sugeruje sterownik modułowy.
PID to rodzaj algorytmu regulacji (proporcjonalny–całkujący–różniczkujący), który można zaimplementować w różnych urządzeniach. PLC jest platformą sprzętowo-programową z CPU i I/O, która może realizować PID, ale także logikę sekwencyjną, bezpieczeństwo, komunikację i diagnostykę.
Falownik/przemiennik częstotliwości to układ napędowy – na jego blokowym schemacie częściej występują elementy toru mocy (np. prostowanie, obwód DC, inwerter) oraz sterowanie mocy. PLC zwykle pokazuje CPU i moduły wejść/wyjść procesowych, a nie stopnie energoelektroniczne zasilania silnika.
W praktyce przemysłowej terminy bywają używane zamiennie dla urządzeń sterujących prędkością silnika przez zmianę częstotliwości zasilania. Na egzaminie ważne jest jednak rozpoznanie, że są to urządzenia napędowe, a nie sterowniki logiczne typu PLC, więc ich struktura blokowa jest inna.
Do wejść PLC trafiają sygnały z czujników (krańcówki, enkodery, czujniki indukcyjne, sygnały 0–10 V lub 4–20 mA). Wyjścia PLC sterują elementami wykonawczymi (cewki styczników, elektrozawory, lampki, przekaźniki, czasem sygnały analogowe do napędów). To mocna wskazówka przy identyfikacji PLC.
CPU bywa opisane jako "CPU", "processor", "jednostka centralna" lub przedstawione jako centralny blok połączony z pamięcią i magistralą systemową. Zwykle jest "sercem" układu, do którego zbiegają się połączenia z modułami I/O oraz komunikacją. W falowniku centralny blok zwykle nie wygląda jak modułowa CPU PLC.
Często PLC steruje procesem i logiką maszyny, a falownik steruje prędkością silnika. PLC może wysyłać do falownika sygnał zadawania (analogowy lub przez komunikację) oraz odbierać sygnały statusu/awarii. Dlatego na schematach całego systemu oba urządzenia mogą się pojawić, ale mają różne role.
Najczęstsze pomyłki to: mylenie schematu blokowego PLC z regulatorem PID (bo oba "sterują"), utożsamianie każdego sterowania silnikiem z falownikiem oraz ignorowanie bloków I/O. Pomaga sprawdzenie, czy widać wyraźne moduły wejść/wyjść i centralną CPU – to typowe dla PLC.
Ucz się rozpoznawania urządzeń po architekturze: PLC (CPU + I/O), falownik (tor mocy + sterowanie), regulator PID (blok P/I/D). Dobrą metodą jest rysowanie prostych schematów blokowych z pamięci i porównywanie, jakie bloki muszą wystąpić w danym urządzeniu.
info

Około 41% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Sterownik PLC rozpoznaje się po typowej strukturze modułowej: jednostka centralna (CPU) z pamięcią programu/danych, moduły wejść i wyjść oraz zasilacz i/lub komunikacja."

Źródła:

  • IEC 61131-1:2017, Programmable controllers – Part 1: General information
  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers – Part 3: Programming languages
  • W. Bolton, "Programmable Logic Controllers", 6th edition, rozdz. 1–2 (ogólna budowa i zastosowania PLC)

Materiały:

  • Podręcznik podstaw PLC omawiający architekturę CPU–I/O–zasilanie–komunikacja
  • Dokumentacja producenta PLC (opis budowy i modułów systemu)
  • Materiały dydaktyczne z automatyki: różnice między regulatorem PID a sterowaniem sekwencyjnym w PLC

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego