KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2023 (test 2)

PYTANIE NR 24.
Przedstawiona na diagramie instrukcja realizuje na zmiennych binarnych I0.2 i I0.3 funkcję logiczną
Ilustracja przedstawia symbol bramki logicznej w notacji FBD (Function Block Diagram) lub zgodnej z normą IEC.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W notacji FBD kółko na wejściu oznacza negację sygnału (NOT).
Blok z "&" realizuje AND, więc układ daje (NOT I0.2) AND (NOT I0.3). Z prawa De Morgana wynika równoważność: (NOT A) AND (NOT B) = NOT(A OR B), czyli funkcja NOR.

Pełne wyjaśnienie:

W diagramach FBD (Function Block Diagram) używanych w programowaniu sterowników, symbole mają precyzyjne znaczenie. Znak "&" wewnątrz bloku oznacza operację AND (koniunkcję). Z kolei małe kółko narysowane na wejściu lub wyjściu informuje, że dany sygnał jest zanegowany (operacja NOT).

Jeżeli na obu wejściach bloku AND występują kółka, to do bramki trafiają sygnały zanegowane. Otrzymujemy więc funkcję:

Y = (NOT I0.2) AND (NOT I0.3)

Taka postać bywa myląca, bo "na pierwszy rzut oka" widać AND, jednak kluczowe są negacje na wejściach. Aby rozpoznać nazwę klasycznej bramki odpowiadającej tej funkcji, stosuje się prawo De Morgana:

(NOT A) AND (NOT B) = NOT (A OR B)

Po podstawieniu A = I0.2 oraz B = I0.3 dostajemy:

Y = NOT (I0.2 OR I0.3)

To dokładnie definicja bramki NOR (zaprzeczona suma logiczna): wyjście jest w stanie 1 tylko wtedy, gdy oba wejścia są w stanie 0.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • OR byłoby poprawne, gdyby blok realizował sumę logiczną bez negacji, a tu wynik jest negacją OR.
  • AND pomija kółka negacji; czyste AND dawałoby 1 przy I0.2=1 i I0.3=1, a tu 1 pojawia się przy obu zerach.
  • NOT dotyczy negacji pojedynczego sygnału; w zadaniu przekształcane są dwa wejścia i operacja łącząca je.

W praktyce PLC taki zapis jest częsty: zamiast osobnej bramki NOR można użyć AND z zanegowanymi wejściami, zachowując tę samą logikę działania.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Kółko na wejściu (lub wyjściu) oznacza negację sygnału, czyli operację NOT. W praktyce oznacza to, że do bloku trafia wartość odwrócona: 0 staje się 1, a 1 staje się 0. To detal graficzny, który często decyduje o poprawnej interpretacji funkcji.
Symbol "&" oznacza operację AND (koniunkcję). Wyjście AND ma wartość 1 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia (po uwzględnieniu ewentualnych negacji kółkami) mają wartość 1. Jeśli na wejściach są kółka, najpierw negujesz wejścia, a dopiero potem wykonujesz AND.
Wynika to z prawa De Morgana: (NOT A) AND (NOT B) = NOT (A OR B). Jeśli więc masz AND, ale oba wejścia są zanegowane (kółka), to cały układ jest równoważny negacji sumy logicznej, czyli funkcji NOR.
NOR to "zaprzeczona suma logiczna": Y = NOT(A OR B). Wyjście jest równe 1 tylko wtedy, gdy oba wejścia są równe 0. W sterowaniu może to oznaczać np. "aktywny alarm, gdy żaden z dwóch sygnałów nie jest obecny".
Dla NOR jedyną kombinacją dającą wyjście 1 jest A=0 i B=0. Dla (0,1), (1,0) oraz (1,1) wynik wynosi 0, bo OR byłby równe 1, a następnie jest zanegowane. To szybki sposób sprawdzenia intuicji bez rozpisywania całej tabeli.
Najczęstszy błąd to zignorowanie kółek negacji i potraktowanie układu jak "zwykły AND". Drugi typowy błąd to mylenie OR z NOR przez podobne nazwy. Warto zawsze przepisać układ na równanie boolowskie (z NOT) i dopiero wtedy nazwać funkcję.
Zwykle nie, bo NOT dotyczy pojedynczej zmiennej (np. NOT I0.2). Jeżeli w schemacie widzisz dwa wejścia i operator łączący (AND/OR), to funkcja jest co najmniej dwuargumentowa. Odpowiedź "NOT" pasowałaby tylko do układu z jednym wejściem lub negacji na wyjściu bez łączenia sygnałów.
To typowe oznaczenia wejść (%I) i wyjść (%Q) cyfrowych w sterownikach PLC. Konkretna składnia zależy od środowiska i producenta, ale idea jest stała: %I wskazuje stan sygnału z czujnika/wejścia, a %Q stan wyjścia sterującego (np. lampka, przekaźnik). W zadaniach egzaminacyjnych pomaga to rozpoznać role sygnałów.
Sprawdź, czy wyjście ma być aktywne tylko przy "braku sygnałów". Jeśli układ ma kółka na wszystkich wejściach AND, to wyjście będzie 1 tylko wtedy, gdy oba wejścia są 0. To zachowanie jest charakterystyczne dla NOR. Dodatkowo potwierdza to przekształcenie De Morgana.
Najczęściej są to zadania z czytania schematów FBD/LAD, gdzie negacje są zaznaczone graficznie (kółka) albo przez styki NC. Trzeba rozpoznać równoważną funkcję (np. NOR, NAND) lub uprościć warunek logiczny. Pomaga nawyk: zawsze zapisuj funkcję w postaci z NOT i dopiero potem przekształcaj.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 42% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "W notacji FBD kółko na wejściu oznacza negację sygnału (NOT).Blok z "&" realizuje AND, więc układ daje (NOT I0.2) AND (NOT I0.3)."

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers — Part 3: Programming languages (FBD, operatory logiczne i notacja negacji)
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_De_Morgana - dostęp 2026-03-01
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Boolean_algebra - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Dokumentacja/standard IEC 61131-3 (sekcje dotyczące języka FBD i operatorów logicznych)
  • Materiały dydaktyczne z logiki cyfrowej (bramki, tabele prawdy, prawa algebry Boole’a)
  • Instrukcje producentów PLC omawiające FBD (symbole bramek, negacje, adresowanie wejść/wyjść)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego