KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2018

PYTANIE NR 36.
Zadaniem układu jest utrzymanie w zadanych granicach poziomu i temperatury cieczy w zbiorniku. Grzałka jest włączona tylko wtedy, gdy poziom cieczy mieści się w zadanych granicach. Napisany program nie realizuje zadania. Jaka jest przyczyna błędnego działania programu?
Ilustracja przedstawia schemat blokowy układu logicznego, który jest częścią egzaminu z kwalifikacji zawodowej dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Grzałka ma działać tylko wtedy, gdy poziom cieczy jest "w granicach", czyli gdy jednocześnie nie jest spełniony warunek zbyt niskiego ani zbyt wysokiego poziomu.
Jeżeli na wejściu bramki AND zabraknie negacji sygnału I1, to warunek zezwolenia zostaje odwrócony i grzanie może włączać się przy stanie niedozwolonym.

Pełne wyjaśnienie:

W sterowaniu procesem (zbiornik z cieczą) warunek pracy grzałki zwykle ma postać zezwolenia: grzanie jest dopuszczone tylko wtedy, gdy spełnione są wymagania bezpieczeństwa i technologii. W treści podano kluczowy warunek: grzałka jest włączona tylko wtedy, gdy poziom cieczy mieści się w zadanych granicach. Logicznie oznacza to, że muszą być spełnione jednocześnie dwa ograniczenia:

  • poziom nie jest zbyt niski,
  • poziom nie jest zbyt wysoki.

Takie "mieści się w granicach" jest więc typowo realizowane jako koniunkcja (AND) odpowiednich warunków. Jeśli czujnik/bit wejściowy sygnalizuje stan graniczny (np. alarm minimum lub alarm maksimum), to w torze zezwolenia bardzo często potrzebna jest negacja (NOT), aby uzyskać sygnał "brak alarmu".

Odpowiedź "Brak negacji I1 na wejściu bramki AND" wskazuje na typowy błąd projektowy: do bramki AND podano sygnał w niewłaściwej polaryzacji. W efekcie logika może działać odwrotnie: zamiast blokować grzanie przy stanie niedozwolonym, może je dopuszczać lub blokować w normalnej pracy. To tłumaczy, dlaczego program "nie realizuje zadania" mimo poprawnego ogólnego schematu (AND/OR).

Pozostałe odpowiedzi są mniej trafne, bo dotyczą innego miejsca w logice (bramka OR) albo innego wejścia. Brak negacji na OR zwykle wpływa na logikę "wystarczy jeden warunek", a opis zadania wymaga spełnienia warunków jednocześnie (AND) dla zezwolenia grzałki. Z kolei wskazanie I3 przy AND może być błędem tylko wtedy, gdy to I3 odpowiada za poziom krytyczny, ale zgodnie z kluczem weryfikacji to właśnie I1 wymaga odwrócenia stanu.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w zadaniu pojawia się sformułowanie "tylko wtedy, gdy X mieści się w granicach", szukaj logiki typu AND z negacjami sygnałów granicznych (alarmów), bo "w granicach" to zwykle "brak przekroczeń".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej oznacza to jednoczesne spełnienie dwóch warunków: poziom nie jest poniżej minimum i nie jest powyżej maksimum. W logice boolowskiej realizuje się to zwykle bramką AND, często z użyciem negacji sygnałów alarmowych (NOT), aby uzyskać stan "brak przekroczenia".
Bo czujniki graniczne (np. minimalny poziom) często sygnalizują stan niebezpieczny jako "1". Aby zbudować warunek zezwolenia na grzanie, potrzebujesz wtedy sygnału odwrotnego: "nie ma alarmu". Negacja (NOT) zmienia "alarm aktywny" na "alarm nieaktywny".
Objawem bywa odwrócone działanie: urządzenie włącza się w sytuacji niedozwolonej albo nie włącza się w warunkach poprawnych. Jeśli warunek powinien być typu "bezpiecznie = brak alarmów", a w programie użyto sygnału alarmu bez NOT, to AND będzie dawał błędne zezwolenie.
Zwykle nie. OR oznacza, że wystarczy spełnienie jednego warunku. Dla "w granicach" potrzebujesz spełnienia wszystkich ograniczeń naraz (np. nie za mało i nie za dużo), więc typowo jest to AND. OR spotyka się raczej w logice alarmów (wystarczy jeden alarm, aby zadziałać).
W praktyce szkolnej często są to sygnały binarne z czujników poziomu (minimum/maksimum) oraz temperatury (np. za niska/za wysoka lub żądanie grzania). Konkretne przypisanie zależy od rysunku/schematu. Kluczowe jest ustalenie, czy "1" oznacza stan bezpieczny czy stan alarmowy.
To typowa blokada bezpieczeństwa: grzałka pracująca na sucho może się przegrzać i uszkodzić, a także stwarzać zagrożenie. Dlatego warunek poziomu jest elementem interlocku. W logice sterowania grzanie jest dopuszczone dopiero po spełnieniu warunków poziomu.
Najczęstsze to: pomylenie AND z OR, nieuwzględnienie negacji sygnału alarmowego, oraz założenie złej polaryzacji czujnika (NO/NC). W efekcie powstaje warunek, który działa "na odwrót" albo jest spełniony zbyt łatwo, mimo że miał ograniczać pracę grzałki.
Najprościej wykonać analizę przypadków (tablica prawdy): wypisz stany wejść dla sytuacji "poziom za niski", "poziom w normie", "poziom za wysoki" i sprawdź, kiedy wyjście grzałki powinno być 1. Następnie porównaj to z działaniem bramek i miejscem zastosowania NOT.
Jest konieczna, gdy wejście informuje o stanie zakazującym (alarm/limit) lub gdy czujnik jest podłączony tak, że "1" oznacza przekroczenie. Nie jest konieczna, gdy wejście jest już sygnałem "zezwolenia" (np. "poziom OK" daje 1). Zależy to od definicji sygnału.
Ćwicz czytanie prostych schematów FBD/LAD i rozpoznawanie interlocków. Zwracaj uwagę na negacje przy sygnałach granicznych oraz na to, czy warunek "musi być spełnione wszystko" jest realizowany przez AND. Pomaga też rysowanie krótkich scenariuszy stanów wejść i oczekiwanego wyjścia.
info

Około 61% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers – Part 3: Programming languages (ogólne zasady języków PLC, w tym FBD i operacje logiczne AND/OR/NOT)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne do podstaw programowania PLC (FBD/LAD) dla technika mechatronika
  • Ćwiczenia z logiki boolowskiej i tablic prawdy (AND/OR/NOT)
  • Instrukcje/poradniki producentów PLC dotyczące realizacji funkcji blokad i warunków zezwolenia

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego