KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2013

PYTANIE NR 24.
Zamieszczony w tabeli program sterowniczy, realizujący włączanie silnika M1, działa niepoprawnie. Zaproponowano cztery modyfikacje programu. Wskaż wersję działającą zgodnie ze schematem mechanizmu sterowniczego.
Ilustracja przedstawia schemat mechanizmu sterowniczego oraz tabelę z programem sterowniczym.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Poprawna modyfikacja programu to taka, w której wyjście sterujące silnikiem jest załączane tylko wtedy, gdy spełnione są jednocześnie warunki zezwolenia oraz brak sygnału blokującego.
Układ instrukcji typu "LD X1, AND X2, ANI X3, OUT Y1" odpowiada logice: X1 ∧ X2 ∧ ¬X3 → Y1.

Pełne wyjaśnienie:

W programach PLC zapis oparty o instrukcje logiczne można sprowadzić do równania boolowskiego opisującego, kiedy zostaje ustawione wyjście (np. wyjście sterujące stycznikiem silnika). Kluczowe jest poprawne odczytanie znaczenia każdej instrukcji:

  • LD (load) inicjuje warunek – "załaduj" stan wskazanego wejścia jako początek wyrażenia logicznego.
  • AND dołącza kolejny warunek w koniunkcji (musi być spełniony razem z poprzednimi).
  • ANI oznacza "AND NOT", czyli dołącza warunek zanegowany: wymagany jest stan 0 na danym wejściu.
  • OUT przypisuje wynik wyrażenia do wyjścia – wyjście jest aktywne tylko wtedy, gdy całe wyrażenie ma wartość 1.

Dla sekwencji "LD X1, AND X2, ANI X3, OUT Y1" otrzymujemy warunek: Y1 = X1 ∧ X2 ∧ ¬X3. Oznacza to, że silnik M1 (sterowany przez Y1) włączy się, gdy jednocześnie spełnione są dwa warunki zezwalające (X1 i X2 w stanie 1) oraz jednocześnie nie występuje warunek blokujący (X3 w stanie 0). Taka logika jest typowa dla sterowania napędem z blokadą (np. awaria, zadziałanie krańcówki bezpieczeństwa, STOP awaryjny w torze programowym).

Pozostałe modyfikacje programu bywają błędne zwykle z jednego z poniższych powodów:

  • brak negacji sygnału blokującego (zamiast wymagać X3=0, program wymaga X3=1, co odwraca sens blokady),
  • zastosowanie OR zamiast AND, co powoduje załączanie silnika przy spełnieniu tylko części warunków,
  • zanegowanie niewłaściwego wejścia (negacja zezwolenia zamiast negacji blokady),
  • przypisanie wyniku do niewłaściwego wyjścia lub przerwanie ciągłości wyrażenia.

Na egzaminie najbezpieczniejsza metoda to: (1) przepisać program do postaci równania boolowskiego, (2) porównać równanie z wymaganiem schematu sterowania (warunki zezwolenia i blokady), (3) dopiero potem wybrać wariant odpowiedzi.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
LD (load) rozpoczyna budowanie warunku logicznego. W praktyce oznacza: "weź stan wskazanego wejścia i ustaw go jako początek wyrażenia". Kolejne instrukcje (np. AND, ANI) doprecyzowują ten warunek, a wynik trafia na wyjście po instrukcji OUT.
ANI to skrót od "AND NOT". Dołącza do wyrażenia warunek zanegowany, czyli wymagany jest stan 0 na danym wejściu. Typowo taki sygnał jest blokadą (awaria, zadziałanie zabezpieczenia), która ma uniemożliwić start napędu.
Taki zapis odpowiada równaniu: X1 ∧ X2 ∧ ¬X3. Najpierw "ładujesz" X1, potem wymagane jest X2=1, a następnie wymagany jest brak X3 (czyli X3=0). Dopiero wynik jest wysyłany na wyjście przez OUT.
Blokady zwykle mają działać tak, że ich aktywacja ma zatrzymać lub uniemożliwić rozruch. Dlatego w logice rozruchu często występuje warunek "brak blokady", czyli NOT sygnału awarii. Bez negacji silnik mógłby ruszać dopiero przy awarii, co jest błędem.
W zadaniach egzaminacyjnych X1 i X2 często pełnią rolę zezwoleń (np. START, warunek gotowości), a X3 bywa blokadą (np. STOP, awaria, krańcówka bezpieczeństwa). Kluczowe jest jednak czytanie opisu/schematu, bo znaczenie może się różnić.
Najprościej sprowadzić program do wyrażenia boolowskiego i porównać z wymaganiem procesu. Jeśli w równaniu pojawia się brakująca negacja, OR zamiast AND albo pominięty warunek, to logicznie program będzie działał inaczej niż schemat sterowania, nawet bez testów na obiekcie.
Zwykle nie. AND oznacza konieczność spełnienia wszystkich warunków jednocześnie, a OR dopuszcza spełnienie tylko jednego z nich. W sterowaniu napędem AND jest typowe dla warunków bezpieczeństwa i zezwoleń. OR może spowodować niepożądane załączenia.
OUT stosuje się na końcu sieci/fragmentu logiki, aby przypisać wynik obliczonego warunku do wyjścia (np. cewki, bitu). Jeżeli warunek jest prawdziwy, wyjście jest aktywowane. Jeśli fałszywy, wyjście jest wyłączone (zależnie od typu instrukcji i konfiguracji).
Najczęstszy błąd to odczyt ANI jako zwykłego AND (pominięcie "NOT"), co odwraca sens blokady. Drugi błąd to negowanie niewłaściwego sygnału, bo uczniowie kierują się nazwą "STOP"/"AWARIA" bez sprawdzenia, czy wejście jest aktywne stanem 1 czy stanem 0.
Pomaga schemat: 1) wypisz warunek z programu jako równanie (∧, ¬), 2) opisz, co oznacza każdy sygnał z rysunku (zezwolenie/blokada), 3) porównaj, czy włączenie następuje dokładnie przy właściwej kombinacji stanów, 4) dopiero wybierz wariant.
info

Około 39% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Źródła:

  • IEC 61131-3:2013, Programmable controllers – Part 3: Programming languages (opis języków i zasad logiki w PLC)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw programowania PLC (logika, LD/FBD) dla technika mechatronika
  • Norma/standard opisujący języki PLC (IEC 61131-3) – część dotycząca logiki i instrukcji
  • Instrukcje producentów PLC omawiające instrukcje logiczne (AND/NOT) w danym dialekcie

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego