KWALIFIKACJA ELM1 - STYCZEŃ 2023

PYTANIE NR 29.
Program sterowniczy przedstawiony na rysunku realizuje funkcję
Ilustracja przedstawia schemat drabinkowy (LAD), który jest używany w automatyce do programowania sterowników PLC.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Ex-OR (XOR) daje stan 1 tylko wtedy, gdy wejścia mają różne stany (1/0 lub 0/1). Jeśli na rysunku wyjście programu jest aktywne wyłącznie dla "różnicy" sygnałów, a nie dla 1/1, to realizowana jest alternatywa rozłączna, a nie OR ani funkcje z negacją (NOR/Ex-NOR).

Pełne wyjaśnienie:

Funkcja Ex-OR (XOR, alternatywa rozłączna) jest spełniona wtedy, gdy spośród dwóch wejść dokładnie jedno ma stan 1. Innymi słowy: wyjście jest równe 1 dla kombinacji 1/0 oraz 0/1, natomiast jest równe 0 dla 0/0 i 1/1. W praktyce automatyki często interpretuje się to jako "sygnały są różne".

Jeżeli program sterowniczy przedstawiony na rysunku powoduje załączenie wyjścia tylko przy niezgodności stanów dwóch sygnałów (np. dwóch czujników, dwóch warunków sterowania), to jest to typowa realizacja XOR. To odróżnia Ex-OR od zwykłej sumy logicznej OR, która daje 1 również dla przypadku 1/1.

  • Dlaczego nie "OR"? OR jest prawdziwe, gdy przynajmniej jedno wejście ma 1, więc obejmuje też stan 1/1. Jeśli na rysunku widać, że przy jednoczesnej aktywności obu wejść wyjście nie jest aktywne (albo jest blokowane dodatkowym warunkiem), to nie jest to OR.
  • Dlaczego nie "NOR"? NOR to negacja OR: daje 1 tylko dla 0/0. Jeżeli program załącza wyjście w sytuacjach 1/0 lub 0/1, to NOR odpada.
  • Dlaczego nie "Ex-NOR" (XNOR)? Ex-NOR jest negacją XOR: daje 1, gdy wejścia są takie same (0/0 lub 1/1). Jeśli rysunek wskazuje reakcję na różnicę stanów, to poprawne jest XOR, a nie XNOR.

Wskazówka egzaminacyjna: najszybciej rozstrzygniesz takie zadanie, sprawdzając w myślach dwa przypadki kontrolne: (1,1) oraz (0,0). Jeśli oba dają 0, a wyjście pojawia się tylko przy "mieszanych" stanach, to jest to Ex-OR.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Ex-OR (XOR) to funkcja logiczna, której wyjście ma stan 1 tylko wtedy, gdy wejścia mają różne stany (0/1 lub 1/0). W automatyce PLC używa się jej m.in. do wykrywania niezgodności sygnałów z dwóch czujników lub dwóch warunków sterowania.
Najprościej sprawdzić przypadek, gdy oba wejścia są równe 1. Dla OR wtedy wyjście = 1, a dla XOR wyjście = 0. Jeśli na schemacie widać blokadę lub warunek wykluczający sytuację 1/1, to wskazuje to na XOR, a nie na OR.
NOR to negacja OR. OR daje 1, gdy co najmniej jedno wejście ma 1, a NOR daje 1 tylko przy 0/0 (gdy żadne wejście nie jest aktywne). Na egzaminie zwróć uwagę, czy w układzie jest odwrócenie (negacja) wyniku.
Ex-NOR (XNOR) daje stan 1, gdy wejścia są takie same (0/0 lub 1/1). Stosuje się ją np. do potwierdzania zgodności sygnałów z dwóch kanałów, kontroli poprawnego stanu redundantnych wejść albo jako warunek "brak różnicy" pomiędzy sygnałami.
Pomaga reguła: XOR = 1, gdy wejścia są różne. Czyli "jeden albo drugi, ale nie oba". Wystarczy zapamiętać dwa stany dające 1: 01 i 10. Pozostałe (00 i 11) dają 0.
Typowe zastosowania to: wykrywanie rozbieżności dwóch czujników, sygnalizacja awarii jednego kanału, kontrola niezgodności poleceń, logika "dokładnie jeden warunek ma być spełniony". To częste w diagnostyce i w prostych układach bezpieczeństwa funkcjonalnego (na poziomie logiki).
Nazwa pomaga, ale na egzaminie bezpieczniej jest sprawdzić działanie na przykładach. Ex-OR (XOR) nie jest "mocniejszym OR", tylko inną funkcją: odrzuca przypadek 1/1. Jeśli rysunek pokazuje warunek "różne stany", to pasuje do XOR.
Najczęstsze błędy to: ignorowanie negacji na wyjściu (mylenie NOR z OR), automatyczny wybór OR jako "najpopularniejszej" bramki, oraz brak sprawdzenia stanu 1/1. Warto zawsze przetestować w myślach 00, 01, 10, 11.
W XNOR wyjście jest 1, gdy wejścia są zgodne: 00 i 11. W XOR wyjście jest 1 dla 01 i 10. Jeżeli na rysunku wyjście załącza się przy "zgodności" sygnałów (a gaśnie przy niezgodności), to jest to Ex-NOR (XNOR).
Tak, znaczenie funkcji boolowskich (OR, NOR, XOR, XNOR) jest takie samo jak w logice cyfrowej. Różnić się może tylko zapis graficzny (LD, FBD) lub nazewnictwo producenta. Dlatego kluczowe jest rozumienie tabeli prawdy, nie samego symbolu.
info

Statystycznie 42% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Ex-OR (XOR) daje stan 1 tylko wtedy, gdy wejścia mają różne stany (1/0 lub 0/1)."

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers – Part 3: Programming languages (opis języków i elementów logiki boolowskiej w PLC)
  • Frank D. Petruzella, "Programmable Logic Controllers", rozdziały dot. logiki przekaźnikowej/boolean i funkcji logicznych (XOR/OR/NOR)
  • John R. Hackworth, Frederick D. Hackworth, "Programmable Logic Controllers: Programming Methods and Applications", część dot. instrukcji logicznych i funkcji boolowskich

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne do logiki cyfrowej (tabele prawdy i uproszczenia)
  • Podręczniki i kursy PLC omawiające logikę boolowską w LD/FBD
  • Ćwiczenia: rozpoznawanie bramek po tabeli prawdy i po schemacie połączeń

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego