Wyniki egzaminu

Informacje o egzaminie:
  • Zawód: Technik automatyk
  • Kwalifikacja: ELM.04 - Eksploatacja układów automatyki przemysłowej
  • Data rozpoczęcia: 9 czerwca 2026 07:51
  • Data zakończenia: 9 czerwca 2026 08:03

Egzamin zdany!

Wynik: 38/40 punktów (95,0%)

Wymagane minimum: 20 punktów (50%)

Nowe
Analiza przebiegu egzaminu- sprawdź jak rozwiązywałeś pytania
Pochwal się swoim wynikiem!
Szczegółowe wyniki:
Pytanie 1

Z przedstawionego fragmentu dokumentacji technicznej regulatora cyfrowego wynika, że czujniki termoelektryczne powinny zostać podłączone do zacisków o numerach

Ilustracja do pytania
A. 2, 3
B. 4, 5, 6
C. 5, 6
D. 14, 15, 16
Czujniki termoelektryczne, czyli popularnie zwane termopary (TC), podłączamy do regulatora cyfrowego dokładnie do zacisków 2 i 3. Wynika to bezpośrednio z dokumentacji – zarówno z tabeli opisującej listwę zaciskową, jak i ze schematu podłączeń. To bardzo ważne, bo termopary działają na zasadzie generowania niewielkiej siły elektromotorycznej na styku dwóch różnych metali, dlatego muszą być podłączone do odpowiednich wejść, które są zaprojektowane do bardzo czułego pomiaru napięcia w zakresie mV. Z mojego doświadczenia wynika, że wiele osób myli te wejścia z tymi dedykowanymi dla czujników rezystancyjnych (jak Pt100), które wymagają zupełnie innej logiki pomiaru i mają więcej zacisków. W dobrych praktykach branżowych zawsze warto sprawdzić zarówno oznaczenia na urządzeniu, jak i dokumentację – niektóre regulatory mogą mieć dodatkowe funkcje, np. rozpoznawanie typu czujnika na podstawie podłączenia. Praktycznie rzecz biorąc, błędne podłączenie termopary do innych zacisków spowoduje nie tylko błędny odczyt temperatury, ale może nawet prowadzić do uszkodzenia wejścia. W systemach przemysłowych, dbanie o prawidłowe podłączenie to podstawa stabilnej i bezpiecznej pracy instalacji. Dobrze jest też zwrócić uwagę na polaryzację termopary, bo łatwo tutaj popełnić drobny błąd – przewody mają zwykle oznaczenia kolorystyczne (np. czerwony i czarny), co ułatwia identyfikację.

Pytanie 2

Którego klucza należy użyć w celu wymiany czujników indukcyjnych przedstawionych na rysunku?

Ilustracja do pytania
A. Hakowego.
B. Imbusowego.
C. Nasadowego.
D. Płaskiego.
Do wymiany czujników indukcyjnych, takich jak na tym zdjęciu, zdecydowanie najlepszym wyborem będzie klucz płaski. To wynika głównie z konstrukcji typowych czujników – mają one gwintowany korpus z wyraźnie zaznaczoną częścią sześciokątną, która służy właśnie do chwytania kluczem płaskim. Moim zdaniem, w praktyce warsztatowej to jest najprostsze i najbezpieczniejsze rozwiązanie – nie ryzykujemy uszkodzenia gwintu czy plastikowych elementów. Warto wiedzieć, że w branżowych standardach (np. normy dotyczące montażu czujników automatyki przemysłowej) takie mocowanie jest typowe. Klucz płaski umożliwia szybkie i bezproblemowe dokręcenie, a potem odkręcenie czujnika podczas serwisu. Często spotyka się tę sytuację przy obsłudze linii produkcyjnych, gdzie liczy się sprawność działania i minimalizowanie przestojów. Dodatkowo, przy zastosowaniu klucza płaskiego łatwiej kontrolować moment dokręcenia, co jest istotne, żeby nie uszkodzić czujnika. Warto też pamiętać, że klucz płaski jest jednym z podstawowych narzędzi w każdej skrzynce narzędziowej automatyka – bo po prostu często się go używa do tego typu komponentów. Z mojego doświadczenia, jeśli tylko mamy dostęp, płaski sprawdza się najlepiej, a wymiana trwa dosłownie chwilę.

Pytanie 3

W układzie elektropneumatycznym przedstawionym na rysunkach nie dochodzi do załączenia cewki K2 przekaźnika czasowego pomimo maksymalnego wysunięcia tłoczyska siłownika 1A1 i sprawnych wszystkich elementów elektrycznych. Przyczyną powstałej usterki w działaniu układu może być

Ilustracja do pytania
A. całkowite otwarcie zaworu 1V2.
B. błędne/niewłaściwe umiejscowienie czujnika B2.
C. brak napięcia zasilania układu elektropneumatycznego.
D. zbyt niskie ciśnienie robocze w układzie.
Poprawnie wskazałeś, że problemem jest błędne lub niewłaściwe umiejscowienie czujnika B2. W praktyce czujniki położenia tłoczyska są kluczowe dla prawidłowego działania układów sterowania w pneumatyce i elektropneumatyce. Jeśli czujnik B2 nie jest ustawiony dokładnie w miejscu, gdzie tłoczysko osiąga końcowe położenie, układ nie wykrywa osiągnięcia tego położenia i nie przekazuje sygnału do przekaźnika czasowego (K2). To powoduje, że przekaźnik nie zostaje załączony, mimo że wszystkie inne elementy są sprawne i siłownik pracuje poprawnie mechanicznie. Moim zdaniem to bardzo częsta usterka, szczególnie w pracy serwisowej – ludzie czasem przesuwają czujniki, bo wydaje im się, że to 'tylko kilka milimetrów', a w rzeczywistości system wtedy się gubi. W instrukcjach montażowych często jest wyraźnie napisane, żeby precyzyjnie ustawiać czujniki i zawsze po ich regulacji robić pełny test cyklu. Warto pamiętać, że nawet najmniejsze przesunięcie może mieć wpływ na logikę sterowania. To doskonały przykład, jak ważna jest kalibracja i kontrola położenia czujników w praktyce – na produkcji to często decyduje o niezawodności całej maszyny.

Pytanie 4

Która czynność nie należy do zakresu przeglądów okresowych instalacji pomiarowej w układach automatycznej regulacji?

A. Sprawdzenie działania przyrządów wskaźnikowych.
B. Kalibracja położenia pomiarowego czujników.
C. Sprawdzenie zakresów sygnałów wyjściowych przetworników.
D. Regeneracja izolacji sieciowych przewodów zasilających.
Dobrze zauważyłeś, że regeneracja izolacji sieciowych przewodów zasilających to nie jest czynność typowo wykonywana przy przeglądach okresowych instalacji pomiarowej w układach automatycznej regulacji. Przeglądy skupiają się przede wszystkim na elementach bezpośrednio związanych z pomiarem i sterowaniem, takich jak czujniki, przetworniki czy przyrządy wskaźnikowe. W praktyce technicznej, sprawdza się na przykład, czy czujnik prawidłowo reaguje w danym położeniu, porównuje się wskazania przyrządów z wartościami wzorcowymi oraz kontroluje się, czy wyjścia przetworników mieszczą się w ustalonym zakresie. Natomiast izolacja przewodów zasilających, choć bez wątpienia ważna dla całego funkcjonowania instalacji, podlega zupełnie innym procedurom – zwykle w ramach generalnych przeglądów elektrycznych lub podczas usuwania awarii. Regeneracja, czyli przywracanie właściwości izolacji, stosuje się głównie wtedy, gdy są realne uszkodzenia lub zagrożenia porażeniowe, a nie w rutynowej obsłudze automatyki. Moim zdaniem to taka trochę częsta pułapka – bo ludzie myślą, że wszystko w szafie automatyki trzeba co chwilę odświeżać. A standardy, na przykład PN-EN 61511 czy wytyczne producentów aparatury, jasno rozróżniają te zakresy. Przy automatycznej regulacji skupiamy się na pewności i dokładności pomiaru, a nie na czynnościach typowo elektroinstalacyjnych.

Pytanie 5

Który rysunek przedstawia przyrząd do pomiaru ciśnienia w układzie pneumatycznym?

A. Rysunek 3.
Ilustracja do odpowiedzi A
B. Rysunek 1.
Ilustracja do odpowiedzi B
C. Rysunek 2.
Ilustracja do odpowiedzi C
D. Rysunek 4.
Ilustracja do odpowiedzi D
Wybrałeś rysunek przedstawiający manometr, czyli przyrząd służący do pomiaru ciśnienia w układzie pneumatycznym. To jest absolutna podstawa w każdej instalacji sprężonego powietrza czy dowolnym systemie, w którym istotne jest monitorowanie ciśnienia roboczego. Manometr, zazwyczaj wyskalowany w barach lub Pascalach, pozwala operatorowi na bieżąco kontrolować, czy ciśnienie mieści się w bezpiecznych granicach wyznaczonych przez producenta urządzeń. W praktyce, bez poprawnie zamontowanego i działającego manometru trudno mówić o bezpiecznej i wydajnej pracy układu. Z mojego doświadczenia wynika, że większość awarii w pneumatyce zaczyna się właśnie od nieuwagi przy pomiarach ciśnienia. Branżowe normy, jak chociażby PN-EN ISO 12100 czy wytyczne UDT, wręcz wymagają stosowania takich przyrządów wszędzie tam, gdzie ciśnienie przekracza wartości bezpieczne dla człowieka i maszyny. Ciekawostka: w nowoczesnych instalacjach coraz częściej spotyka się cyfrowe manometry z możliwością podłączenia do systemów monitoringu, ale klasyczny, analogowy manometr pozostaje niezastąpiony przy szybkim i niezawodnym odczycie. Warto też pamiętać o regularnej kalibracji tego przyrządu, aby uniknąć przekłamań pomiarowych.

Pytanie 6

Dla którego napędu w kolumnie „Ocena stanu technicznego” należy wpisać literę A odpowiadającą jego dobremu stanowi technicznemu?

Protokół pomiarów kontrolnych poziomu hałasu do oceny stanu technicznego napędów w silosach
Oznaczenia napędów w silosachPoziom hałasu LWA dBOcena stanu technicznego
podczas pierwszego uruchomienia napędówprzy pustych silosachprzy pełnych silosach
Sil01-M01 – 22 kW919394
Sil02-M02 – 22 kW909293
Sil03-M03 – 37 kW939494
A. SiI01-M01 – 22 kW i SiI02-M02 – 22 kW
B. Tylko SiI03-M03 – 37 kW
C. SiI01-M01 – 22 kW i SiI03-M03 – 37 kW
D. Tylko SiI02-M02 – 22 kW
Dobry wybór – rzeczywiście, tylko napęd SiI03-M03 – 37 kW spełnia warunki wpisania oceny A, czyli bardzo dobrego stanu technicznego. Jeśli spojrzeć na tabelę, to widać, że poziom hałasu przy pierwszym uruchomieniu, przy pustych silosach i przy pełnych silosach dla tego napędu pozostaje praktycznie niezmienny (93, 94, 94 dB). To świadczy o tym, że mechanizm nie wykazuje oznak zużycia ani nie pracuje ciężej pod różnym obciążeniem. W praktyce technicznej oznacza to, że nie występują niepożądane wibracje, łożyska są w porządku, a sam napęd nie wymaga dodatkowej interwencji serwisowej. W branży przemysłowej, szczególnie w systemach transportu zboża czy materiałów sypkich, taka stabilność pracy jest bardzo pożądana, bo minimalizuje niespodziewane przestoje. Moim zdaniem, właśnie na takie liczby – niewielkie różnice poziomu hałasu w różnych stanach pracy – zawsze warto zwracać uwagę. W normach technicznych i instrukcjach serwisowych często podkreśla się, by oceniać maszynę nie tylko na podstawie hałasu przy rozruchu, ale też podczas typowej pracy – to tutaj właśnie widać, że SiI03-M03 jest w najlepszej kondycji. Z mojego doświadczenia wynika też, że regularny monitoring poziomu hałasu potrafi wcześnie wykryć potencjalne awarie, zanim jeszcze pojawią się poważniejsze uszkodzenia mechaniczne.

Pytanie 7

Którą z wymienionych czynności wykonuje pracownik na przedstawionej ilustracji?

Ilustracja do pytania
A. Dokonuje kontroli sprawności elementów i połączeń w instalacji automatyki
B. Określa nastawy zabezpieczeń przepięciowych instalacji zasilającej.
C. Dokonuje pomiaru natężenia sygnału w sieci bezprzewodowej.
D. Mierzy napięcie na wyjściach cyfrowych sterownika PLC.
Prawidłowa odpowiedź wynika z zastosowania kamery termowizyjnej, którą widzisz na zdjęciu – to narzędzie używane właśnie przy kontroli sprawności elementów i połączeń w instalacji automatyki. Taka kontrola pozwala bardzo szybko wychwycić potencjalne problemy, na przykład przegrzewające się styki, luźne połączenia albo nieprawidłowo działające komponenty. Z mojego doświadczenia wynika, że termowizja jest teraz coraz częściej stosowana w branży automatyki, bo pozwala na bezdotykowy, szybki i bezpieczny przegląd instalacji, nawet podczas jej normalnej pracy. Zgodnie z normami, np. PN-EN 60204-1 dotyczącej bezpieczeństwa maszyn, regularna kontrola stanu technicznego instalacji elektrycznych i automatyki jest jednym z podstawowych wymagań. Jeśli operator wychwyci punkt o podwyższonej temperaturze, wie od razu, że trzeba sprawdzić to miejsce dokładniej, bo może dojść do awarii albo nawet pożaru. W praktyce często spotyka się sytuacje, gdzie tylko dzięki termowizji udaje się zobaczyć problem na długo przed tym, zanim pojawią się jakiekolwiek objawy dla użytkownika. Takie podejście wpisuje się w założenia konserwacji predykcyjnej, czyli nowoczesnych metod dbania o niezawodność instalacji. Moim zdaniem każdy szanujący się automatyk powinien umieć korzystać z kamery termowizyjnej i rozumieć, jak interpretować otrzymane wyniki.

Pytanie 8

Które z wymienionych w tabeli czynności wchodzą w zakres kontroli układu automatyki linii produkcyjnej, jeżeli od ostatniej kontroli w pełnym zakresie upłynął 1 tydzień?

Lp.CzynnośćCzęstotliwość
1Sprawdzenie mocowania detektora do podłoża1 raz dziennie
2Kontrola obwodu zasilania i połączeń elektrycznych1 raz dziennie
3Kontrola połączeń sygnałowych według wytycznych zapisanych w dokumencie „Sprawdzanie wszystkich połączeń zewnętrznych (elektrycznych i mechanicznych) na elementy systemu detekcji"co 7 dni
4Sprawdzanie detekcji z pomocą wzorców kalibracyjnych zgodnie z wewnątrz zakładowymi normami bezpieczeństwaco 14 dni
5Dostrojenie detektoraco 30 dni
6Gruntowne czyszczenie detektoraco 30 dni
A. 1, 2, 3
B. 2, 4
C. 5, 6
D. 1, 3, 5
Prawidłowa odpowiedź obejmuje czynności 1, 2 i 3, czyli sprawdzenie mocowania detektora do podłoża, kontrolę obwodu zasilania i połączeń elektrycznych oraz kontrolę połączeń sygnałowych według wytycznych. Wynika to wprost z częstotliwości wskazanych w tabeli – zarówno czynność pierwsza, jak i druga są wykonywane raz dziennie, a trzecia dokładnie co 7 dni, czyli właśnie po tygodniu od ostatniej pełnej kontroli. To bardzo ważne, bo w praktyce przemysłowej regularność takich przeglądów jest kluczowa dla bezpieczeństwa i niezawodności systemu automatyki. Z mojego doświadczenia wynika, że pomijanie nawet jednej z tych czynności może prowadzić do poważnych przestojów na linii lub – co gorsza – do zagrożenia zdrowia pracowników. Takie kontrole, szczególnie codzienne sprawdzanie mocowania i elektryki, pozwalają szybko wykryć obluzowania i drobne zwarcia, zanim przerodzą się one w poważne awarie. Z kolei cotygodniowa kontrola połączeń sygnałowych jest już bardziej szczegółowa i wymaga sprawdzenia zgodnie z wytycznymi dokumentacji technicznej, co jest zgodne ze standardami np. PN-EN ISO 13849 dotyczącej bezpieczeństwa maszyn. Warto pamiętać, że niektóre firmy wdrażają nawet bardziej rygorystyczne harmonogramy, ale ten z tabeli jest już dobrym punktem wyjścia, żeby utrzymywać maszyny w dobrej kondycji technicznej. Po prostu – im rzetelniej prowadzona dokumentacja i kontrole, tym mniej niespodzianek na produkcji.

Pytanie 9

Który rysunek przedstawia układ pomiarowy sygnału wyjściowego termopary?

A. Rysunek 2.
Ilustracja do odpowiedzi A
B. Rysunek 1.
Ilustracja do odpowiedzi B
C. Rysunek 4.
Ilustracja do odpowiedzi C
D. Rysunek 3.
Ilustracja do odpowiedzi D
Układ z rysunku 1 to klasyczny i poprawny sposób mierzenia sygnału wyjściowego termopary, czyli napięcia w milivoltach. Termopara generuje niewielkie napięcie (rzędu kilku lub kilkudziesięciu mV) proporcjonalne do różnicy temperatur w miejscu złącza. Cały sens działania termopary opiera się właśnie na efekcie Seebecka – różnica temperatur na końcach dwóch różnych metali wywołuje różnicę potencjałów. W praktyce przy pomiarach korzysta się z wysokoczułych woltomierzy lub specjalizowanych przetworników, bo sygnały są bardzo słabe. Takie rozwiązanie często spotyka się chociażby w automatyce przemysłowej czy kontrolerach kotłów, gdzie trzeba monitorować temperaturę z dużą precyzją. Ważne jest, żeby nie obciążać termopary zbyt dużym prądem – dlatego napięcie mierzy się w trybie wysokiej impedancji wejściowej. Moim zdaniem warto pamiętać, że każdy układ pomiarowy musi uwzględniać kompensację zimnych końców (tzw. cold junction compensation), co jeszcze lepiej ilustruje, jak istotna jest poprawna konfiguracja obwodu. W branży stosuje się też specjalne przewody kompensacyjne zgodnie z normami typu PN-EN 60584. Bez prawidłowego pomiaru napięcia, a nie innych wielkości, odczyty z termopary byłyby kompletnie bezużyteczne.

Pytanie 10

Na podstawie wyników pomiarów przedstawionych w tabeli, ustalając ocenę stanu technicznego badanych czujników, można stwierdzić, że czujniki, które powinny zostać wycofane z dalszej eksploatacji, to

Ilustracja do pytania
A. B2 i B3.
B. B1 i B3.
C. B1, B2 i B3.
D. B1 i B2.
Dobrze zauważone, że czujniki B1 i B2 powinny być wycofane z eksploatacji. Wynika to przede wszystkim z porównania ich maksymalnej prędkości wirowania tarczy, przy której czujnik poprawnie zmieniał stan, do wartości teoretycznej obliczonej na podstawie nominalnej częstotliwości przełączeniowej. Jeśli realna wartość jest znacząco niższa od tej z DTR, oznacza to pogorszenie parametrów czujnika, czyli zjawisko typowe dla zużycia bądź uszkodzenia. W praktyce utrzymanie ruchu, czujniki, które nie są w stanie osiągnąć przynajmniej 90% wartości obiecanej przez producenta, uznaje się za niepewne i nadające się do wymiany. W przypadku B1 i B2 widać to wyraźnie – ich rzeczywiste prędkości są dużo niższe niż te wynikające z nominałów. Natomiast B3 nie wykazuje istotnej degradacji – jego wyniki są zgodne z oczekiwaniami. Z mojego doświadczenia wynika, że ignorowanie takich odchyleń kończy się nieplanowanymi przestojami lub błędami pomiarowymi. Standardy techniczne, jak wytyczne ISO dotyczące prewencyjnej wymiany elementów systemów automatyki, jasno określają, by reagować zanim awaria wpłynie na ciągłość produkcji. Warto o tym pamiętać na co dzień, bo w praktyce to właśnie czujniki często są pierwszym ogniwem poważniejszych problemów w systemie.

Pytanie 11

Która z podanych metod pomiarowych umożliwia pomiar prędkości przepływu cieczy w rurociągu bez powodowania spadku ciśnienia?

A. Spiętrzająca.
B. Ultradźwiękowa.
C. Zwiężkowa.
D. Anemometryczna.
Metoda ultradźwiękowa to naprawdę sprytne rozwiązanie, jeśli chodzi o pomiar prędkości przepływu cieczy w rurociągach, szczególnie tam, gdzie zależy nam na zachowaniu pełnej drożności i braku ingerencji w instalację. W praktyce takie przepływomierze montuje się z zewnątrz rury – czasem nawet bez konieczności jej rozcinania czy zatrzymywania procesu technologicznego, co jest ogromnym plusem np. przy pomiarach w przemyśle spożywczym czy farmaceutycznym. Zasada działania opiera się na pomiarze czasu przelotu fal ultradźwiękowych – różnica w czasie przejścia sygnału w kierunku z prądem cieczy i pod prąd pozwala bardzo precyzyjnie wyznaczyć prędkość przepływu. Nie powoduje to żadnego spadku ciśnienia, bo w środku rury nie pojawia się absolutnie żadna przeszkoda. Moim zdaniem to jest zgodne z najlepszymi praktykami i standardami, które wskazują na minimalizowanie ingerencji w medium. Często w dużych instalacjach, gdzie liczy się czystość i sterylność, ultradźwięki są właściwie jedyną sensowną opcją. Warto dodać, że takie rozwiązania sprawdzają się przy różnych rodzajach cieczy, choć przy bardzo zabrudzonych mogą pojawić się drobne ograniczenia. Sam byłem świadkiem jak w oczyszczalniach ścieków wybierano właśnie ten typ pomiaru – łatwość montażu i brak ryzyka wycieków robią robotę.

Pytanie 12

Do pomiaru przepływu gazu w rurociągu przedstawionym na rysunku, głównym elementem przetwornika jest

Ilustracja do pytania
A. turbina.
B. pływak.
C. zwężka.
D. kryza.
Turbina jako główny element przetwornika do pomiaru przepływu gazu to naprawdę sprawdzone rozwiązanie w branży. Działa to tak, że przepływający gaz wprawia łopatki turbiny w ruch obrotowy, a czujnik obrotów mierzy prędkość tych obrotów. Im szybciej przepływa gaz, tym szybciej obraca się turbina, a liczba obrotów jest bezpośrednio proporcjonalna do objętości przepływającego gazu. Moim zdaniem, to bardzo wygodne, bo daje szybki i dokładny odczyt. Stosuje się to nie tylko w gazociągach przemysłowych, ale też przy pomiarach gazu ziemnego w energetyce i ciepłownictwie. Według norm branżowych, np. PN-EN ISO 9951, przepływomierze turbinowe są zalecane tam, gdzie wymagana jest wysoka precyzja i niskie opory przepływu. Trzeba jednak pamiętać o regularnej kalibracji i konserwacji, bo zanieczyszczenia mogą wpłynąć na dokładność pomiarów. W praktyce rozwiązanie to łączy niezawodność z prostotą konstrukcji, co czyni je jednym z popularniejszych wyborów w aplikacjach inżynierskich. Oczywiście, dobór takiego przepływomierza powinien być zawsze dostosowany do parametrów medium i warunków pracy, ale turbina to naprawdę solidny standard.

Pytanie 13

Który schemat przedstawia metodę pomiaru natężenia przepływu przy użyciu zwężki Venturiego?

A. Schemat 4.
Ilustracja do odpowiedzi A
B. Schemat 3.
Ilustracja do odpowiedzi B
C. Schemat 1.
Ilustracja do odpowiedzi C
D. Schemat 2.
Ilustracja do odpowiedzi D
Zwężka Venturiego to jedno z najbardziej klasycznych i skutecznych rozwiązań do pomiaru natężenia przepływu cieczy lub gazów w rurociągach. Schemat 4 przedstawia właśnie taki układ: wyraźnie widoczna jest charakterystyczna zwężka, czyli stopniowe zwężenie przewodu, po którym następuje łagodne rozszerzenie. To jest bardzo ważne, bo prawidłowa geometria minimalizuje straty energii oraz pozwala na dokładny pomiar różnicy ciśnień między sekcją przed i w zwężeniu (p1 oraz p2). W praktyce, wykorzystuje się tutaj równanie Bernoulliego do wyznaczenia prędkości przepływu na podstawie spadku ciśnienia. Z mojego doświadczenia wynika, że Venturiego stosuje się wszędzie tam, gdzie liczy się długoterminowa precyzja i niskie ryzyko zapychania, np. w wodociągach czy instalacjach przemysłowych. W porównaniu do kryz czy rur Prandtla, zwężka Venturiego praktycznie nie zakłóca przepływu i ma bardzo mały wpływ na straty ciśnienia w systemie. Tego typu pomiary są zgodne z międzynarodowymi normami, jak ISO 5167, które wyraźnie określają wymagania dotyczące budowy oraz montażu zwężek. Co ciekawe, nowoczesna automatyka przemysłowa często integruje odczyty z takich zwężek bezpośrednio z systemami sterowania procesem.

Pytanie 14

Na podstawie przedstawionych w tabeli wyników pomiarów parametrów wyłączników różnicowoprądowych wskaż, które z wyłączników mogą być dalej eksploatowane w instalacji automatyki.

Lp.Typ urządzenia różnicowoprądowegoTestIDn
mA
Iw
mA
tw
ms
tz
ms
1.P 304 80-500-ST500315252500
2.P 304 25-100-ACN1006845200
3.P 304 25-30-ACT303326200
4.P 312 B-20-30-ACT301147200
5.P 312 B-20-30-ACT302225200
6.P 312 B-20-30-ACT3022215200
IDn – prąd różnicowy urządzenia różnicowoprądowego, mA Iw – zmierzony prąd różnicowy zadziałania, mA
tw– zmierzony czas zadziałania, ms
A. 1, 4 i 5
B. 2, 3 i 6
C. 1, 2 i 3
D. 3, 5 i 6
Wybór wyłączników o numerach 1, 4 i 5 jest jak najbardziej uzasadniony, gdy zna się podstawowe kryteria oceny poprawności działania wyłączników różnicowoprądowych. Kluczowe są tutaj dwa parametry: Iw (prąd zadziałania) oraz tw (czas zadziałania). Zgodnie z normą PN-EN 61008-1 wyłącznik różnicowoprądowy powinien zadziałać przy prądzie równym lub większym od 0,5×IDn, ale nie większym niż IDn. Czas zadziałania nie powinien przekraczać 300 ms (dla wyłączników typu AC do 30 mA), a w praktyce dobrze, jeśli nie przekracza 200 ms – wtedy mamy pewność, że urządzenie jest szybkie i bezpieczne.<br>Patrząc na pozycje 1, 4 i 5, wszystkie mają prąd zadziałania poniżej wartości nominalnej (IDn), a czas zadziałania nie przekracza dopuszczalnych norm. Przykładowo, w pozycji 1 prąd zadziałania wynosi 315 mA przy IDn 500 mA, czyli mieści się w zakresie. W pozycjach 4 i 5 również jest spory zapas bezpieczeństwa – wyłączniki reagują szybko, dużo poniżej granicy 200 ms. W praktyce takie urządzenia można bez obaw eksploatować, bo zapewniają skuteczną ochronę przeciwporażeniową. Sam miałem nie raz okazję sprawdzać te wartości w instalacjach automatyki budynkowej i muszę przyznać, że wyniki zbliżone do tych z tabeli to praktycznie wzorcowy przypadek. Generalnie, jeśli po teście pomiarowym urządzenie reaguje szybko i przy bezpiecznym prądzie – nie ma przeciwwskazań do dalszego użytkowania. Warto też pamiętać, że regularne testowanie wyłączników różnicowoprądowych to podstawa bezpieczeństwa – w szczególności w środowisku automatyki, gdzie stabilność i pewność wyłączenia są kluczowe.

Pytanie 15

Dla trzech czujników PT100, PT1000 i Ni100 wykonano sprawdzające pomiary rezystancji w różnych temperaturach. Które czujniki są uszkodzone?

Temperatura
°C
Rezystancja sprawdzanego rodzaju czujnika temperatury
Pt100
Ω
Pt1000
Ω
Ni100
Ω
-2092,13870,14100,00
0100,00981,00114,21
60123,241000,00123,50
A. Pt100 i Ni100
B. Pt100 i Pt1000 i Ni 100
C. Pt1000 i Ni100
D. Pt100 i Pt1000
Prawidłowo wskazałeś, że uszkodzone są czujniki Pt1000 oraz Ni100. Od razu rzuca się w oczy, że wartości rezystancji w kolumnie Pt1000 mocno odbiegają od typowych charakterystyk. Przykładowo, dla Pt1000 w temperaturze 0°C powinniśmy mieć około 1000 Ω, a tu jest 981 Ω – to już spora różnica, wykraczająca poza normę nawet dla tolerancji klasy B wg normy PN-EN 60751. Jeszcze gorzej wygląda wynik w -20°C: 870,14 Ω, gdy szacunkowo powinno być ok. 922 Ω. Dla porównania pełniący rolę wzorca Pt100 zachowuje się prawidłowo – dla 0°C dokładnie 100 Ω, w 60°C – 123,24 Ω, a dla -20°C – 92,13 Ω, czyli wszystko w granicach błędu pomiarowego. Z kolei Ni100 już przy -20°C pokazuje 100,00 Ω, kiedy fizycznie powinno być ok. 86 Ω, a w 0°C – 114,21 Ω (zamiast 100 Ω). To wygląda jakby ktoś się pomylił albo czujnik jest zamieniony z innym typem, co w praktyce jest dość częstą usterką w zakładach. Takie odchylenia mogą skutkować poważnymi błędami w sterowaniu procesem – wyobraź sobie, że taka sonda steruje piecem lub klimatyzacją. Pracując z czujnikami RTD, zawsze warto znać nie tylko typowe wartości, ale też umieć je szybko sprawdzić z tablicą lub wzorem Callendara-van Dusena. Moim zdaniem, regularne porównywanie wskazań z referencyjnym Pt100 to jedna z najlepszych praktyk, bo pozwala od razu wyłapać takie nieprawidłowości i nie dopuścić do kosztownych awarii.

Pytanie 16

Dla trzech czujników Pt100, Pt1000 i Ni100 wykonano sprawdzające pomiary rezystancji w różnych temperaturach. Stan techniczny których czujników wyklucza możliwość użycia w układzie regulacji temperatury?

Temperatura
[°C]
Rezystancja sprawdzanego rodzaju czujnika temperatury
Pt100
[Ω]
Pt1000
[Ω]
Ni100
[Ω]
-2092,13870,14100,00
0100,00981,00114,21
60123,241000,00123,50
A. Pt1000 i Ni100
B. Pt100, Pt1000 i Ni100
C. Pt100 i Pt1000
D. Pt100 i Ni100
Prawidłowo wybrałeś czujniki Pt1000 i Ni100 jako te, które nie nadają się do układu regulacji temperatury na podstawie przedstawionych wyników pomiarów. Jeśli spojrzysz na tabelę, przy temperaturze -20 °C czujnik Ni100 pokazuje dokładnie 100 Ω, co jest podejrzane – powinien mieć w tej temperaturze zauważalnie niższą rezystancję (standardowo około 89,4 Ω). To oznacza, że albo jest zwarty, albo uszkodzony, bo nie reaguje na zmianę temperatury. Z kolei Pt1000 w temperaturze 60 °C pokazuje 1000 Ω – a przecież w tej temperaturze powinno być więcej, przynajmniej około 1230 Ω zgodnie ze wzorem charakterystyki. To nie jest drobne odchylenie, tylko poważna niezgodność, przez co nie można mu ufać w regulacji. W praktyce, używanie takich czujników w systemach automatyki skończyłoby się niewłaściwą pracą grzałek albo chłodzenia, a co gorsza – mogłoby nawet doprowadzić do awarii całego układu. Z mojego doświadczenia wynika, że zawsze trzeba potwierdzić poprawność wskazań w kilku punktach pomiarowych, nie tylko przy 0 °C. Dobre praktyki branżowe (np. normy IEC 60751 dla Pt100/Pt1000) mówią wprost: czujnik z wynikiem poza tolerancją należy odrzucić. Takie podejście to podstawa bezpieczeństwa i stabilności każdej instalacji, gdzie temperatura ma kluczowe znaczenie, np. w przemyśle spożywczym, laboratoriach czy nawet HVAC. Właśnie dlatego zawsze warto analizować nie tylko pojedyncze wartości, ale całą charakterystykę czujnika, zanim trafi on do układu sterowania.

Pytanie 17

Wykonano okresową kontrolę stanu technicznego dwóch optycznych czujników zbliżeniowych, których wyniki pomiarów zanotowano w tabeli. Na podstawie wyników można stwierdzić, że stan techniczny

Kod czujnikaParametry katalogoweZmierzone wartości odległości
(odległość przy której następuje zmiana stanu wyjścia czujnika)
mm
Strefa zadziałania
mm
Histereza
w zakresie
%
z 1 na 0
przy oddalaniu
od próbki pomiarowej
z 0 na 1
przy zbliżaniu
do próbki pomiarowej
B1-14A160±10%6652
B2-14A190±10%9688
A. czujnika B1-14A1 wyklucza jego ponowny montaż w układzie.
B. obu czujników wyklucza ich ponowny montaż w układzie.
C. obu czujników jest prawidłowy.
D. czujnika B2-14A1 wyklucza jego ponowny montaż w układzie.
Zwróć uwagę, jak ważne jest dokładne porównanie zmierzonych parametrów czujnika z wartościami katalogowymi i dopuszczalną tolerancją. W przypadku czujnika B1-14A1 katalogowa strefa zadziałania wynosi 60 mm, a dopuszczalna histereza to ±10%, co daje granice od 54 mm do 66 mm. Jednakże, patrząc na wyniki pomiarów – przy oddalaniu (z 1 na 0) uzyskano 66 mm, a przy zbliżaniu (z 0 na 1) 52 mm. Widać wyraźnie, że jedna z wartości, czyli 52 mm, jest poniżej dolnej granicy tolerancji. To praktycznie oznacza, że czujnik nie działa zgodnie z założeniami producenta i jego montaż może prowadzić do nieprzewidywalnych zachowań układu automatyki. W realnej praktyce przemysłowej zawsze należy odrzucać czujniki, które choćby jednym parametrem nie mieszczą się w wymaganiach – bezpieczeństwo i powtarzalność działania są kluczowe. Czujnik B2-14A1 mieści się w założeniach: dla strefy 90 mm i tolerancji ±10% zakres to 81-99 mm, a zmierzone wartości (88 i 96 mm) są poprawne. Gdyby zignorować takie odstępstwa jak w B1-14A1, to w układzie mogłyby pojawić się liczne problemy: fałszywe sygnały, przestoje maszyn czy nawet uszkodzenia. Moim zdaniem, w codziennej pracy automatyk powinien zawsze dokładnie dokumentować takie odchylenia i nie ryzykować montażu wadliwego elementu – to po prostu oszczędza czas i nerwy potem.

Pytanie 18

Wskaż rysunek przedstawiający miernik, którym można wykonać pomiar standardowego sygnału napięciowego z przedziału 0 ÷ 10 V.

A. Rysunek 3.
Ilustracja do odpowiedzi A
B. Rysunek 4.
Ilustracja do odpowiedzi B
C. Rysunek 1.
Ilustracja do odpowiedzi C
D. Rysunek 2.
Ilustracja do odpowiedzi D
Odpowiedź wskazująca na rysunek 3 jest jak najbardziej trafiona. To klasyczny multimetr uniwersalny, który pozwala na bezpieczny i dokładny pomiar napięcia stałego (DC) w zakresie typowych sygnałów przemysłowych, czyli od 0 do 10 V. Takie multimetry są codziennym narzędziem każdego automatyka, elektryka czy technika utrzymania ruchu – praktycznie nie da się bez nich przeprowadzić nawet podstawowej diagnostyki instalacji czy urządzeń sterujących. Przełącznik zakresów umożliwia wybór odpowiedniego przedziału pomiarowego, co minimalizuje ryzyko uszkodzenia urządzenia lub błędu pomiarowego. Takie narzędzia spełniają normy bezpieczeństwa (np. IEC 61010), a korzystanie z nich przy pomiarach sygnałów sterujących jest powszechną praktyką – chociażby w szafach sterowniczych, przy podłączaniu przetworników czy sprawdzaniu wejść PLC. Z mojego doświadczenia, dobry multimetr z czytelnym wyświetlaczem i podziałką do 10 V to podstawa przy szybkim diagnozowaniu problemów z sygnałem napięciowym. Warto pamiętać o prawidłowym ustawieniu zakresu i sprawdzeniu, czy pomiar wykonujemy na odpowiednich gniazdach – to prosta rzecz, a potrafi uratować sprzęt i czas. Poza tym, multimetry te nadają się nie tylko do pomiaru napięcia, ale też innych wielkości (prąd, oporność, czasem częstotliwość), więc są mega uniwersalne. Wybór rysunku 3 to nie tylko zgodność ze standardami, ale i zdrowy rozsądek praktyka.

Pytanie 19

Miernik przedstawiony na rysunku służy do pomiaru parametrów w instalacji

Ilustracja do pytania
A. elektrochemicznej.
B. wentylacyjnej.
C. elektrycznej.
D. hydraulicznej.
To urządzenie przedstawione na zdjęciu to anemometr, czyli miernik służący do pomiaru prędkości przepływu powietrza oraz często temperatury. W instalacjach wentylacyjnych jest wręcz podstawowym narzędziem pracy – pozwala zmierzyć, czy system działa zgodnie z projektem, czy dostarcza odpowiednią ilość powietrza do pomieszczeń, oraz czy nie występują jakieś nieprawidłowości w przepływie. Bardzo często używa się go podczas odbiorów instalacji HVAC, przeglądów technicznych, czy nawet przy ustawianiu nawiewników i wywiewników. Bez takiego narzędzia trudno byłoby rzetelnie sprawdzić działanie systemu wentylacji, a przecież od tego zależy np. komfort cieplny czy jakość powietrza w budynku. Moim zdaniem każdy technik budowlany czy instalator powinien mieć pod ręką anemometr – to naprawdę praktyczne urządzenie, a wyniki pomiarów często wykorzystuje się do sporządzania raportów zgodnych z normami PN-EN 12599. Z własnego doświadczenia wiem, że nawet drobne odchylenia w wydajności wentylacji mogą być szybko wykryte właśnie dzięki takim pomiarom. To też podstawa do diagnozowania usterek i optymalizacji działania całego systemu.

Pytanie 20

W układzie elektrohydraulicznego sterowania przedstawionym na rysunku zapaliła się lampka kontrolna H1. Na tej podstawie można wnioskować, że

Ilustracja do pytania
A. ciśnienie cieczy hydraulicznej spadło poniżej ustalonej granicy.
B. ciśnienie cieczy hydraulicznej wzrosło powyżej ustalonej granicy.
C. został przekroczony poziom zanieczyszczenia wkładu filtrującego.
D. nie działa prawidłowo zawór zwrotny w filtrze spływowym.
Lampka kontrolna H1 w takim układzie elektrohydraulicznym jest połączona z czujnikiem różnicy ciśnień na filtrze, co jest bardzo popularnym i zalecanym rozwiązaniem według branżowych standardów. Kiedy filtr zaczyna się zapychać, opór przepływu wzrasta, a różnica ciśnień między wejściem a wyjściem filtra przekracza ustaloną wartość. To właśnie powoduje załączenie lampki H1. Moim zdaniem, takie rozwiązanie wydłuża żywotność całej instalacji hydraulicznej, bo natychmiast sygnalizuje konieczność interwencji zanim cokolwiek poważniejszego się wydarzy. W praktyce, ignorowanie tej sygnalizacji może prowadzić do poważnych awarii siłowników czy zaworów, a nawet do zatarcia pompy. Standardy takie jak PN-ISO 4406 wręcz nakazują regularną kontrolę czystości cieczy roboczej i stosowanie wskaźników zanieczyszczenia. Z mojego doświadczenia wynika, że pracownicy często lekceważą tę lampkę, myśląc, że można jeszcze trochę poczekać z wymianą wkładu, a to jest duży błąd. Lepiej od razu zareagować – to prosta zasada dobrej eksploatacji urządzeń hydraulicznych. Odpowiednie reagowanie na sygnał z H1 znacząco ogranicza ryzyko awarii reszty układu i przekłada się na mniejsze koszty eksploatacji.

Pytanie 21

Do pomiaru prędkości obrotowej metalowej tarczy przedstawionej na rysunku zastosowano czujnik

Ilustracja do pytania
A. stroboskopowy.
B. rezystancyjny.
C. ultradźwiękowy.
D. indukcyjny.
W tym przypadku wybór czujnika indukcyjnego jest jak najbardziej uzasadniony, bo właśnie ten typ czujnika najlepiej współpracuje z metalowymi, obracającymi się elementami, jak ta tarcza z rysunku. Czujnik indukcyjny działa na zasadzie zmiany natężenia pola elektromagnetycznego podczas przechodzenia metalowego obiektu w pobliżu jego czoła. Dzięki temu może bardzo precyzyjnie wykrywać zmiany pozycji i prędkości obrotowej tarczy, co jest często wykorzystywane w branży motoryzacyjnej – na przykład w układach ABS czy systemach kontroli trakcji. Moim zdaniem, rozwiązanie to jest wręcz standardem w diagnostyce i automatyce przemysłowej, bo gwarantuje nie tylko dużą dokładność, ale też odporność na trudne warunki pracy i minimalne zużycie mechaniczne. Warto zauważyć, że czujniki indukcyjne są bardzo popularne w przemyśle, bo nie wymagają bezpośredniego kontaktu z elementem obracającym się, dzięki czemu są trwałe i bezobsługowe. Ich montaż, o ile dobrze rozplanujemy odległość od tarczy i zadbamy o czystość powierzchni roboczej, praktycznie eliminuje problemy z fałszywymi sygnałami czy awariami. To też świetny przykład na to, jak odpowiedni dobór czujnika przekłada się na niezawodność całego systemu pomiarowego. Z mojego doświadczenia wynika, że pomiar prędkości na bazie czujników indukcyjnych to najczęściej spotykane i najpewniejsze rozwiązanie – zarówno jeśli chodzi o pomiary laboratoryjne, jak i przemysłowe.

Pytanie 22

Do wejścia przetwornika pomiarowego R/I podłączono czujnik Pt1000. Który z wymienionych mierników umożliwi bezpośredni pomiar kontrolny sygnału wyjściowego z tego przetwornika?

A. Amperomierz.
B. Omomierz.
C. Watomierz.
D. Woltomierz.
W tym pytaniu chodziło o przetwornik pomiarowy typu R/I, czyli taki, który zamienia rezystancję (R) – w tym przypadku czujnika Pt1000 – na prąd (I). Typowy sygnał wyjściowy z takiego przetwornika to prąd, najczęściej w standardzie 4–20 mA. To bardzo popularne rozwiązanie w automatyce przemysłowej, bo sygnał prądowy jest odporny na zakłócenia i może być przesyłany na duże odległości bez większego spadku jakości. Moim zdaniem, amperomierz to podstawowe narzędzie do kontroli takiego sygnału – wystarczy wpiąć go szeregowo w obwód i odczytać wartość prądu płynącego przez linię sygnałową. W praktyce można spotkać specjalne mierniki pętli prądowej, ale zwykły amperomierz (o odpowiednim zakresie, najlepiej cyfrowy) też spokojnie da radę. To zgodne z branżowymi standardami, bo wszędzie, gdzie masz układy 4–20 mA, wykonuje się właśnie takie pomiary. Co ciekawe, w wielu instrukcjach instalacyjnych producentów czujników czy sterowników znajdziesz wręcz zalecenie, by okresowo kontrolować sygnał amperomierzem – to daje pewność, że przetwornik działa poprawnie i nie ma żadnych zakłóceń czy przerw w pętli. Warto też pamiętać, że sygnał prądowy jest uniwersalnym językiem w systemach kontroli i automatyki – bardzo łatwo z niego korzystać, bo nie trzeba się martwić o spadki napięcia na długich przewodach, a pomiar prądu to podstawa diagnostyki w terenie. Generalnie, jak widzisz przetwornik R/I, myśl amperomierz – to po prostu działa i jest sprawdzone w tysiącach aplikacji.

Pytanie 23

Do pomiaru zdalnego w instalacji automatyki użyto miernika z wyjściem pracującym w pętli prądowej 0 - 20 mA, którego parametry techniczne przedstawia tabela. Wynika z niej, że mierzoną w instalacji wielkością jest

Nazwa parametruWartości parametrów
Zakres0 ÷ 100 % RH
Rozdzielczość0,1 % RH
Dokładność (± 1 cyfra)10 ÷ 90 % RH ±2 %
poza tym zakresem ±4 %
Czas reakcji czujnika RH t₉₀< 10 s
Histereza< 1 % RH
Dryft długoterminowy0,5 % RH / rok
Parametry przekaźników2A/250VAC/30VDC
Klasa izolacjiwg PN-83/T-06500
Zakłócenia radioelektrycznepoziom N
Zasilaniezasilacz 12 V / 100 mA
Masa180 g
Wymiary (mm)L=149, W=82, H=22
A. ciśnienie.
B. wilgotność.
C. stężenie pH.
D. temperatura.
W tej sytuacji poprawną odpowiedzią jest wilgotność, bo wynika to jednoznacznie z parametrów przedstawionych w tabeli. Przede wszystkim zakres pomiarowy podany jako 0 ÷ 100 % RH wskazuje na pomiar wilgotności względnej powietrza (RH to relative humidity). Dodatkowo rozdzielczość i dokładność podawane w jednostkach % RH oraz obecność informacji o dryfcie długoterminowym i histerezie – to wszystko są typowe cechy czujników wilgotności, które są szeroko stosowane w automatyce budynkowej, wentylacji, klimatyzacji czy nawet w przemyśle spożywczym, gdzie warunki mikroklimatu mają ogromne znaczenie. Co ciekawe, wyjście prądowe 0–20 mA jest bardzo popularne tam, gdzie liczy się odporność na zakłócenia na długich przewodach – to wręcz klasyka automatyki. Odpowiednie dobranie zakresu 0–100 % RH pozwala na liniowe odwzorowanie zmierzonej wilgotności na sygnał prądowy, co ułatwia dalszy zapis lub sterowanie. Z mojego doświadczenia wynika, że takie mierniki są wybierane przez inżynierów właśnie ze względu na ich stabilność, powtarzalność i łatwą integrację z systemami PLC. Ogólnie, zawsze warto zwracać uwagę na to, jakie jednostki pojawiają się w dokumentacji czujnika – to bardzo pomaga w szybkim rozpoznaniu mierzonej wielkości. W praktyce, jeśli zobaczysz % RH, praktycznie zawsze chodzi o wilgotność względną, a nie żadne inne parametry środowiskowe. Dobrą praktyką jest też sprawdzanie pozostałych parametrów, jak czas reakcji i histereza, bo one mają spory wpływ na to, jak szybko i dokładnie system automatyki zareaguje na zmiany warunków w otoczeniu.

Pytanie 24

W której kolejności należy wykonać wymienione w tabeli działania mające na celu sprawdzenie działania systemu sterowania, w którym użyto sterownika PLC?

Nr czynnościCzynności
1Zaprogramowanie sterownika PLC
2Symulacja programowa działania programu
3Uruchomienie testowe w układzie rzeczywistym.
4Uruchomienie testowe z wykorzystaniem stanowiska symulacyjnego.
A. 1-2-3-4
B. 1-2-4-3
C. 1-3-2-4
D. 1-4-2-3
Właśnie taka kolejność – najpierw programowanie sterownika PLC, potem symulacja programowa, dalej testowanie na stanowisku symulacyjnym i na końcu uruchomienie systemu w rzeczywistym układzie – to jest coś, co faktycznie się sprawdza w praktyce. Branża automatyki od lat promuje takie podejście etapowe, bo minimalizuje to ryzyko kosztownych błędów. Na początku przygotowujemy kod sterownika – tu wszystko jeszcze dzieje się w komputerze. Potem symulacja programowa pozwala wyłapać głupie pomyłki, jeszcze bez podłączania sprzętu. Następnym krokiem jest stanowisko symulacyjne, czyli taki zamknięty poligon – można poćwiczyć, sprawdzić reakcje programu na sygnały, a jak coś pójdzie nie tak, nie rozwalisz maszyny. Dopiero na końcu podchodzimy do testów na obiekcie, czyli w rzeczywistym układzie. Szczerze mówiąc, większość poważnych błędów da się wyłapać na tych wcześniejszych etapach, dlatego duże firmy i normy np. IEC 61131-3 zalecają właśnie taki rozkład jazdy. Moim zdaniem w pracy automatyka ważne jest, żeby nie lekceważyć tych symulacji, bo to ułatwia później życie i oszczędza czas na uruchomieniach. Wbrew pozorom, te etapy nie są stratą czasu – wręcz przeciwnie, to inwestycja w bezpieczeństwo i pewność działania systemu.

Pytanie 25

Parametry przedstawione w tabeli dotyczą

Stopień ochronyIP65, IP67Parametr
do wyboru
Średnica wałkaØ6, Ø 10 mmParametr
do wyboru
Typ
wyjścia/zasilanie
TTL– RS422/5…30 VDC,
HTL– Push-pull / 5…30 VDC,
NPN – Open collector / 5…30 VDC
Parametr
do wyboru
Typ połączeniaKonektor M12 8-pin (osiowo
lub promieniowo)
Kabel 1 m (osiowo lub promieniowo)
Parametr
do wyboru
Liczba impulsów1, 2, 4, 5, 10, 12, 20, 25, 28, 30,
32, 36, 50, 60, 64, 80, 100, 120, 125,
150, 180, 200, 240, 250, 300, 360,
400, 500, 600, 720, 800, 900, 1000,
1200, 1500, 1800, 2000, 2500, 3000,
4000, 5000 imp./obr.
Parametr
do wyboru
Temperatura
pracy
– 40…+ 85 °C
Częstotliwość
impulsów
Max. 300 kHz
Kanały wyjścioweA, B, Z/A/B/Z
A. enkodera cyfrowego.
B. silnika liniowego.
C. czujnika temperatury.
D. zasilacza impulsowego.
Parametry przedstawione w tabeli faktycznie odnoszą się do enkodera cyfrowego. Widać to wyraźnie po takich cechach jak liczba impulsów na obrót, typy wyjść (TTL, HTL, NPN open collector), kanały wyjściowe (A, B, Z), a także maksymalna częstotliwość impulsów – to są chyba najbardziej rozpoznawalne cechy enkoderów inkrementalnych, które stosuje się np. w automatyce przemysłowej, robotyce czy po prostu w maszynach CNC. Enkoder cyfrowy zamienia ruch obrotowy na sygnały elektryczne – dzięki temu można bardzo precyzyjnie mierzyć pozycję, prędkość czy nawet kierunek obrotów wału. Stopień ochrony IP65 lub IP67 to też nie jest przypadek – enkodery często montuje się w niełatwych warunkach, gdzie kurz i woda są na porządku dziennym, więc szczelność jest kluczowa. Moim zdaniem, jak ktoś widzi w specyfikacji takie parametry jak liczba impulsów (np. 500 czy 1000 na obrót), różne opcje wyjść elektrycznych oraz zakres temperatur pracy, to od razu powinna mu się zapalić lampka – to pasuje właśnie do enkoderów. W praktyce, takie enkodery znajdziesz we wszelkiego rodzaju napędach, liniach produkcyjnych czy nawet w windach, gdzie trzeba dokładnie kontrolować położenie ruchomych części. Standardy takie jak wyjścia TTL/HTL to podstawa komunikacji między różnymi urządzeniami automatyki. No i jeszcze te konektory M12 – w branży bardzo popularne ze względu na odporność i łatwość montażu.

Pytanie 26

W celu oceny stanu technicznego indukcyjnych czujników zbliżeniowych wykonano pomiary ich częstotliwości przełączeń. Wyniki pomiarów zapisanych w tabeli wskazują, że stan techniczny

Ilustracja do pytania
A. czujników B1, B2 i B3 pozwala na ich dalszą eksploatację.
B. czujnika B1 nie pozwala na dalszą eksploatację i konieczność wymiany.
C. czujnika B2 wskazuje konieczność jego wycofania z eksploatacji.
D. czujników B1, B2 i B3 wymaga bezwzględnego ich wycofania z dalszej eksploatacji.
Dobrze zauważone, że stan techniczny czujników B1, B2 i B3 pozwala na ich dalszą eksploatację. Wynika to z faktu, że maksymalna prędkość wirowania tarczy, przy której wyjście czujnika zmienia swój stan, jest zgodna z oczekiwanymi wartościami, wynikającymi z wzoru f_p = n_max * N, gdzie N to liczba impulsów na obrót (w tym przypadku 12). To wskazuje, że każdy z czujników osiąga wymaganą częstotliwość przełączeniową i nie wykazuje objawów zużycia ani degradacji, które mogłyby ograniczać ich funkcjonalność. Z praktyki mogę powiedzieć, że w tego typu aplikacjach bardzo ważne jest nie tylko przestrzeganie parametrów katalogowych, ale też regularne sprawdzanie czujników pod kątem stabilności działania. W zakładach przemysłowych często spotyka się sytuacje, gdzie użytkownicy ignorują takie podstawowe kontrole, a potem dziwią się awariom. Standardy techniczne, np. normy IEC dotyczące czujników zbliżeniowych, zalecają cykliczną weryfikację parametrów czujników, właśnie po to, żeby zapobiegać nieoczekiwanym przestojom. Moim zdaniem dobrze, że w tym przypadku czujniki przeszły test pozytywnie, bo to świadczy też o prawidłowym doborze komponentów do warunków pracy – to niby oczywiste, ale w praktyce często się o tym zapomina. Jeśli czujnik pracuje w granicach swoich parametrów, nie ma podstaw do jego wymiany czy wycofania z eksploatacji. To takie trochę suche i techniczne, ale naprawdę ważne, żeby nie wymieniać komponentów na zapas, tylko wtedy, kiedy rzeczywiście jest to uzasadnione.

Pytanie 27

Który z wymienionych czujników pomiarowych zaliczany jest do generacyjnych czujników pomiaru temperatury?

A. Czujnik PT100
B. Czujnik Ni1000
C. Czujnik CTR
D. Czujnik J
Czujnik J, czyli termopara typu J, to klasyczny przykład generacyjnego czujnika pomiaru temperatury. Chodzi tu o to, że termopara sama wytwarza napięcie, gdy dwa jej różne metale są połączone i występuje między nimi różnica temperatur. Nie potrzebuje zasilania z zewnątrz, bo napięcie generuje się samo – i to jest esencja czujników generacyjnych. W praktyce takie rozwiązania są nie do przecenienia tam, gdzie nie mamy komfortowych warunków zasilania albo potrzebujemy prostoty i niezawodności. Termopary typu J często stosowane są w przemyśle ciężkim, piecach hutniczych, laboratoriach, a nawet w sprzęcie AGD, szczególnie tam, gdzie ważna jest szybka reakcja na zmiany temperatury i szeroki zakres pomiarowy. Moim zdaniem warto wiedzieć, że czujniki te spełniają międzynarodowe standardy, na przykład według normy PN-EN 60584-1. Z mojego doświadczenia wynika, że choć czasem mniej dokładne niż oporowe, to jednak generacyjne czujniki, jak termopary, są praktycznie niezastąpione w trudnych warunkach środowiskowych, gdzie liczy się wytrzymałość czujnika i jego samowystarczalność. Warto też pamiętać, że do prawidłowego odczytu trzeba stosować kompensację zimnych końców – to taki mały haczyk praktyczny. Reasumując: termopara typu J to czujnik generacyjny, bo samodzielnie wytwarza sygnał elektryczny w odpowiedzi na zmianę temperatury.

Pytanie 28

Podczas kontroli działania podgrzewacza technologicznego, którego schemat przedstawia rysunek, zanotowano w tabeli wskazania manometrów oraz ocenę ich wskazań.

Lp.SymbolMierzone ciśnienieWskazywana wartość ciśnieniaOcena wskazań
1.PI 12ciśnienie w zbiorniku wymiennika0,8 MPaPrawidłowa wartość
2.PI 11ciśnienie w układzie zasilania podgrzewacza0,0 MPaNieprawidłowa wartość

Tak opisany stan techniczny układu wskazuje na
Ilustracja do pytania
A. powstanie nieszczelności w wężownicy wymiennika ciepła.
B. brak sygnału otwarcia zaworu ręcznego dopływu zimnego roztworu soku.
C. powstanie nieszczelności w zbiorniku podgrzewacza.
D. zamknięcie zaworu ręcznego dopływu zimnego roztworu soku.
Stan, który opisano w pytaniu – czyli prawidłowe ciśnienie w zbiorniku wymiennika (PI 12 = 0,8 MPa), ale zerowe ciśnienie w układzie zasilania podgrzewacza (PI 11 = 0,0 MPa), bardzo mocno sugeruje, że do instalacji nie trafia świeży, zimny roztwór soku. Takie objawy pojawiają się najczęściej, gdy ręczny zawór dopływu nie został otwarty, a układ automatyki nie otrzymał sygnału pozwalającego na jego uruchomienie. W praktyce przemysłowej bywa to typowy przypadek, gdy operator zapomni o potwierdzeniu pozycji zaworu lub awarii czujnika sygnału otwarcia. Moim zdaniem właśnie brak sygnału otwarcia jest tutaj kluczowy, bo nawet jeśli zawór fizycznie jest otwarty, ale sterownik nie dostaje sygnału, system nie pozwoli na przepływ. Standardy eksploatacji mówią jasno – przed rozpoczęciem pracy każdy element układu musi być sprawdzony pod kątem poprawności sygnałów i gotowości do pracy, żeby nie doszło do takich sytuacji. Praktyczny przykład: w zakładzie produkcyjnym takie objawy zwykle kończą się telefonem do automatyka lub operatora w celu sprawdzenia czy zawór rzeczywiście jest otwarty i czy sygnały z krańcówek są obecne. Często spotykam się z mylnym przypisaniem winy samej automatyce, a winowajcą okazuje się zwykły brak sygnału z krańcówki. Warto pamiętać, że bezpieczeństwo procesu i ochrona urządzeń wymagają zawsze potwierdzenia sygnałów logicznych, a nie tylko fizycznego ustawienia zaworu. To naprawdę częsta praktyka i podstawowa zasada pracy w przemyśle spożywczym oraz chemicznym.

Pytanie 29

Którą czynność naprawczą w instalacji automatyki można wykonać dzięki zestawowi narzędzi przedstawionemu na rysunku?

Ilustracja do pytania
A. Nitowanie.
B. Klejenie.
C. Lutowanie.
D. Spawanie.
Zestaw narzędzi pokazany na obrazku jest typowym wyposażeniem stanowiska do lutowania, zwłaszcza w automatyce przemysłowej czy elektronice. Widzimy tu lutownicę transformatorową lub grzałkową, cynę w drucie oraz kalafonię, czyli topnik do lutowania. Jest też tzw. trzecia ręka z lupą, która bardzo ułatwia precyzyjne wykonywanie połączeń lutowanych na płytkach drukowanych albo w przewodach sterowniczych. Lutowanie to proces łączenia elementów metalowych poprzez stopienie spoiwa (najczęściej cyny z dodatkiem ołowiu lub bezołowiowej) i utworzenie trwałego, przewodzącego elektrycznie połączenia. Bez lutowania nie byłoby możliwe naprawianie połączeń na płytkach PCB, montaż układów automatyki, czy szybka wymiana podzespołów elektronicznych. Moim zdaniem, opanowanie techniki lutowania i znajomość podstawowych narzędzi to absolutny fundament w pracy przy instalacjach automatyki. W standardach branżowych (np. IPC-A-610 dla jakości montażu elektronicznego) podkreśla się znaczenie czystości miejsca lutowania i właściwego doboru kalafonii. Często spotykam się z opinią, że dobry lut potrafi uratować najbardziej skomplikowaną instalację. W praktyce automatyka, bez lutowania nie obejdziesz się przy żadnym poważniejszym serwisie. Warto też pamiętać, że odpowiednie użycie tych narzędzi gwarantuje bezawaryjną eksploatację urządzeń przez długie lata.

Pytanie 30

Która z wymienionych kombinacji podłączenia zasilania, sensorów analogowych i cewek elektrozaworów do przekaźnika programowalnego jest prawidłowa?

Ilustracja do pytania
A. zasilanie – zaciski 1, sensory analogowe – zaciski 2, cewki elektrozaworów – zaciski 9
B. zasilanie – zaciski 1, sensory analogowe – zaciski 3, cewki elektrozaworów – zaciski 2
C. zasilanie – zaciski 1, sensory analogowe – zaciski 2, cewki elektrozaworów – zaciski 3
D. zasilanie – zaciski 1, sensory analogowe – zaciski 3, cewki elektrozaworów – zaciski 9
Odpowiedź wskazująca na podłączenie: zasilanie – zaciski 1, sensory analogowe – zaciski 3, cewki elektrozaworów – zaciski 9 jest w pełni zgodna z budową większości przekaźników programowalnych stosowanych w automatyce przemysłowej. Zaciski 1 zawsze są przeznaczone do zasilania urządzenia – to wynika z uniwersalnych standardów producentów PLC, co wynika też z logiki: najpierw musisz dostarczyć energię do sterownika, zanim zaczniesz cokolwiek mierzyć czy sterować. Wejścia analogowe, które służą do podłączania różnych czujników (np. temperatury, ciśnienia, wilgotności), podpinamy do zacisków 3, bo są one zaprojektowane specjalnie do obsługi sygnałów o zmiennej wartości, np. 0-10V lub 4-20mA. Z kolei zaciski 9 to wyjścia przekaźnikowe, do których właśnie podłącza się cewki elektrozaworów, styczników czy lamp sygnalizacyjnych. To są te punkty, które faktycznie wykonują sterowanie urządzeniami wykonawczymi – dlatego wyjście przekaźnikowe znajduje się zawsze na końcu ciągu sygnału. W praktyce, np. w systemie sterowania nawadnianiem, taki układ pozwala na monitorowanie wilgotności gleby przez sensor (wejście analogowe), zasilenie sterownika (zasilanie) i wysterowanie elektrozaworu (wyjście przekaźnikowe). Dobra praktyka to zawsze sprawdzić schemat producenta, żeby uniknąć błędów przy podłączaniu – ale taki podział funkcji zacisków jak tutaj jest praktycznie standardem w branży.

Pytanie 31

Podczas wykonywania diagnostyki elektronicznego przetwornika ciśnienia stwierdzono brak prądowego sygnału wyjściowego w zakresie pomiarowym 4 ÷ 20 mA. Wskaż, na podstawie Tabeli usterek, możliwą przyczynę nieprawidłowego działania przetwornika.

Tabela usterek przetwornika p/I
ObjawyPrzyczynyDziałania
Brak sygnału 4÷20 mANieprawidłowe podłączenie zasilania
  • Sprawdzić połączenie zgodnie z rozdziałem „Procedura podłączania" i w razie konieczności skorygować zgodnie z rozdziałem „Schemat połączeń"
Brak zasilania
  • Sprawdzić kable pod kątem uszkodzeń; w razie potrzeby naprawić
Napięcie robocze zbyt niskie lub rezystancja obciążenia zbyt wysoka
  • Sprawdzić wartość napięcia roboczego; w razie potrzeby dostosować
Sygnał 4÷20 mA niestabilnyFluktuacje poziomu
  • Ustawić czas zakowania za pomocą modułu wyświetlania i regulacji lub oprogramowania PACTware
Brak kompensacji ciśnienia
  • Sprawdzić kompensację ciśnienia w obudowie i w razie konieczności wyczyścić
Sygnał prądowy przekracza 22 mA lub jest poniżej 3,6 mAWadliwy moduł elektroniczny lub komora pomiarowa
  • Wymienić przyrząd lub odesłać go do naprawy
Ilustracja do pytania
A. Zbyt wysoka rezystancja obciążenia.
B. Fluktuacje poziomu.
C. Brak kompensacji ciśnienia atmosferycznego.
D. Wadliwy moduł elektroniczny.
Za każdym razem, kiedy diagnozujemy brak sygnału prądowego 4–20 mA na wyjściu przetwornika ciśnienia, warto dokładnie rozważyć wszystkie możliwe przyczyny, ale też nie popaść w rutynę i nie wybierać automatycznie pierwszej z brzegu. Wskazanie fluktuacji poziomu jako powodu całkowitego braku sygnału nie znajduje potwierdzenia ani w tabeli usterek, ani w praktyce – fluktuacje powodują raczej niestabilność, a nie całkowity brak prądu w pętli. Podobnie jest z brakiem kompensacji ciśnienia atmosferycznego – taka sytuacja może wpływać na dokładność pomiaru, ale nie powoduje, że przetwornik przestaje generować sygnał prądowy. Wadliwy moduł elektroniczny rzeczywiście może całkiem unieruchomić urządzenie, natomiast typowym objawem będzie wtedy nie tyle brak sygnału, co pojawienie się wartości awaryjnych, np. prąd poniżej 3,6 mA lub powyżej 22 mA, a nie zupełny brak prądu w pętli. W rzeczywistości najczęstszą – i często pomijaną – przyczyną jest po prostu przekroczenie dopuszczalnej rezystancji obciążenia, co prowadzi do spadku napięcia na tyle dużego, że przetwornik nie jest w stanie wygenerować żądanego sygnału. Bardzo łatwo przeoczyć ten drobiazg, zwłaszcza w rozbudowanych instalacjach z długimi przewodami lub wieloma urządzeniami podłączonymi do jednej pętli. Z mojego punktu widzenia, warto zawsze zaczynać diagnostykę od podstaw, czyli sprawdzić napięcie zasilania i rezystancję obciążenia, bo to są rzeczy, które w praktyce najczęściej zawodzą, a jednocześnie są najprostsze do korekty i nie wymagają wymiany drogich modułów elektronicznych. W branży automatyki uważa się to wręcz za dobrą praktykę i pierwszy krok przy każdym uruchomieniu.

Pytanie 32

Przetwornik pomiarowy C/A 10-bitowy o sygnale wyjściowym z zakresu 0÷20 mA posiada dla pełnej skali tego sygnału rozdzielczość bezwzględną równą

A. 12,8 μV
B. 4,88 μA
C. 2,44 μV
D. 19,5 μA
Rozdzielczość bezwzględna przetwornika cyfrowo-analogowego (C/A) określa, o jaką najmniejszą wartość może zmienić się sygnał wyjściowy przy zmianie o jeden bit najmniej znaczący (LSB) na wejściu cyfrowym. W przypadku 10-bitowego przetwornika zakres wyjściowy 0–20 mA dzielimy na 1024 poziomy (bo 2^10 = 1024). Każdy krok, czyli jedna jednostka LSB, to 20 mA / 1023 ≈ 0,01955 mA, czyli ok. 19,5 μA. Często w praktyce technicznej zaokrągla się to do dwóch miejsc po przecinku. Ta rozdzielczość oznacza, że każda kolejna wartość cyfrowa może zmienić prąd wyjściowy właśnie o 19,5 μA. To całkiem precyzyjna wartość, jak na aplikacje przemysłowe – pozwala na stosunkowo dokładną regulację sygnałów analogowych, np. w sterownikach PLC czy urządzeniach pomiarowych. W branży automatyki taki poziom szczegółowości sygnału jest wystarczający do większości zastosowań, chociaż czasem, przy bardziej wymagających pomiarach, sięga się po przetworniki 12- lub 16-bitowe. Warto też pamiętać, że w praktyce na dokładność wyjścia wpływają dodatkowo takie czynniki jak nieliniowość, szumy czy dryft temperaturowy, ale czysto teoretyczna rozdzielczość wynosi tu właśnie 19,5 μA. Swoją drogą, przeliczanie rozdzielczości przetworników to rzecz, która przydaje się praktycznie na każdym kroku, kiedy projektuje się układ pomiarowy lub sterujący. Moim zdaniem warto opanować to na pamięć, bo potem idzie już z górki.

Pytanie 33

Sterownik PLC posiada wejścia cyfrowe aktywowane stanem wysokim. Które kolory przewodów czujnika zbliżeniowego indukcyjnego należy przygotować, aby wykrycie przez ten czujnik elementu metalowego skutkowało podaniem stanu wysokiego na wejście cyfrowe sterownika PLC?

Ilustracja do pytania
A. Brązowy, niebieski i biały.
B. Niebieski, biały i czarny.
C. Biały, brązowy, czarny.
D. Czarny, brązowy i niebieski.
Odpowiedź jest w pełni zgodna z praktyką automatyki przemysłowej. Czujniki indukcyjne czterożyłowe, takie jak ten na schemacie, mają przewody: brązowy do zasilania (+24V DC), niebieski do masy (0V DC) oraz dwa przewody sygnałowe: biały (wyjście NC – normalnie zamknięte) i czarny (wyjście NO – normalnie otwarte). Sterowniki PLC najczęściej oczekują sygnału wysokiego (np. +24V) na wejściu cyfrowym, aby zarejestrować stan aktywny. Kluczowe jest podłączenie przewodu czarnego (wyjście NO), ponieważ po wykryciu metalu przez czujnik wyjście NO zostaje zwarte do masy i pojawia się tam napięcie zasilania – czyli właśnie stan wysoki. Brązowy podpinamy do zasilania, niebieski do masy, a przewód czarny do wejścia PLC. Takie połączenie pozwala zapewnić logiczne i powtarzalne działanie w środowisku przemysłowym – to coś, co po prostu działa i nie sprawia kłopotów podczas eksploatacji. Z mojego doświadczenia wynika, że najczęstsze błędy wynikają z pominięcia brązowego lub niebieskiego przewodu, co skutkuje błędami zasilania – a bez poprawnego zasilania sygnału po prostu nie będzie. Warto też znać normy, np. PN-EN 60947, które zalecają właśnie takie kolory przewodów – to naprawdę ułatwia późniejszy serwis. W praktyce, jeśli montujesz linię produkcyjną, te trzy przewody to absolutny standard i wszyscy automatycy od razu wiedzą, o co chodzi.

Pytanie 34

Miernik przedstawiony na rysunku służy do pomiaru parametrów w instalacji

Ilustracja do pytania
A. hydraulicznej.
B. elektrycznej.
C. komunikacyjnej.
D. wentylacyjnej.
Ten przyrząd to anemometr, czyli miernik służący do pomiaru prędkości przepływu powietrza oraz często temperatury. W praktyce najczęściej spotykany jest właśnie w branży wentylacyjnej. Moim zdaniem trudno sobie wyobrazić rzetelny odbiór instalacji wentylacyjnej bez porządnych pomiarów wykonanych takim przyrządem. Anemometry są używane do sprawdzania, czy zamontowane kanały i kratki wentylacyjne zapewniają odpowiedni przepływ powietrza zgodnie z projektem lub normami, np. PN-EN 12599. Często wykorzystuje się je podczas uruchamiania nowych instalacji, ale także przy diagnostyce usterek – można szybko wykryć, gdzie występują zatory lub nieszczelności. Fajną sprawą jest też to, że współczesne anemometry pozwalają łatwo zmierzyć także temperaturę, co umożliwia np. ocenę komfortu cieplnego w pomieszczeniu. Z mojego doświadczenia wynika, że dobre praktyki branżowe wymagają, żeby taki pomiar był rutynowym elementem kontroli technicznej instalacji wentylacyjnych w obiektach użyteczności publicznej i przemysłowych. No i na koniec – bez takiego sprzętu serwisant naprawdę ma związane ręce, bo nie da się ocenić pracy instalacji "na oko".

Pytanie 35

Której z wymienionych korekt należy dokonać w usytuowaniu czujnika indukcyjnego o strefie zadziałania SN = 16 mm względem wykrywanych obiektów, jeżeli identyfikacja obecności będzie dotyczyła obiektów, dla których współczynnik korekcji zmienił się z wKR = 1 na wKR = 0,4?

A. Oddalenie czoła czujnika od strefy obecności obiektów o 9,6 mm.
B. Zbliżenie czoła czujnika do strefy obecności obiektów o 6,4 mm.
C. Zbliżenie czoła czujnika do strefy obecności obiektów o 9,6 mm.
D. Oddalenie czoła czujnika od strefy obecności obiektów o 6,4 mm.
Dobrze zidentyfikowałeś, jak działa współczynnik korekcji w czujnikach indukcyjnych. Jeśli współczynnik korekcji dla wykrywanych obiektów spada z 1 na 0,4, to realny zasięg detekcji czujnika się skraca. Standardowo strefa zadziałania SN podawana jest dla obiektów wykonanych z materiału referencyjnego (najczęściej stal St37), gdzie wKR = 1. Przy obiektach z materiałów o mniejszym wKR (np. aluminium, miedź), rzeczywisty zasięg to SR = SN × wKR. W tym przypadku 16 mm × 0,4 daje 6,4 mm, więc detekcja będzie na dużo mniejszym dystansie. Żeby zapewnić poprawną identyfikację obecności tych obiektów, trzeba zbliżyć czujnik do obszaru wykrywania o różnicę zasięgów, czyli o 16 mm - 6,4 mm, a to daje 9,6 mm. To bardzo typowa sytuacja w automatyce przemysłowej – przy projektowaniu systemów detekcji trzeba zawsze brać pod uwagę nie tylko dane katalogowe czujnika, ale i materiał obiektu. Takie przeliczenia to podstawa, żeby uniknąć fałszywych alarmów lub braku detekcji, co potem wychodzi przy uruchomieniach. Często w praktyce spotykam się z tym, że inżynierowie zapominają o współczynniku korekcji i potem dziwią się, że czujnik "nie widzi" elementów z aluminium czy miedzi. Wiele instrukcji producentów wręcz podkreśla, żeby zawsze sprawdzać realną strefę zadziałania dla konkretnych zastosowań – to niby oczywiste, ale łatwo przeoczyć. Dobrym nawykiem jest też zostawiać sobie margines bezpieczeństwa w ustawieniu czujnika właśnie pod kątem różnych materiałów. Moim zdaniem, jak ktoś raz policzy to dobrze w praktyce, już nigdy nie zapomni o tym współczynniku.

Pytanie 36

W instalacji automatyki użyto przyrządu pomiarowego, którego parametry techniczne przedstawia tabela. Do pomiaru której wielkości przeznaczony jest przyrząd?

Nazwa parametruWartości parametrów
Zakres0 ÷ 100 % RH
Rozdzielczość0,1 % RH
Dokładność (± 1 cyfra)10 ÷ 90 % RH ±2 %
poza tym zakresem ±4 %
Czas reakcji czujnika RH t₉₀< 10 s
Histereza< 1 % RH
Dryft długoterminowy0,5 % RH / rok
Parametry przekaźników2 A / 250 V AC / 30 V DC
Klasa izolacjiwg PN-83/T-06500
Zakłócenia radioelektrycznepoziom N
Zasilaniezasilacz 12 V / 100 mA
Masa180 g
Wymiary (mm)L=149, W=82, H=22
A. Ciśnienia absolutnego.
B. Wilgotności względnej.
C. Temperatury.
D. Lepkości.
Parametry techniczne przyrządu wyraźnie wskazują, że jest on przeznaczony do pomiaru wilgotności względnej. Oznaczenie %RH to standardowy skrót od „Relative Humidity”, czyli wilgotność względna. Już sam zakres 0 ÷ 100 % RH jest typowy wyłącznie dla wilgotności, bo inne wielkości fizyczne (takie jak temperatura, ciśnienie czy lepkość) są podawane w zupełnie innych jednostkach. Dodatkowo pozostałe parametry, jak histereza poniżej 1 % RH czy dryft długoterminowy w % RH na rok, są charakterystyczne dla czujników wilgotności, które muszą zapewnić wysoką powtarzalność i stabilność wskazań w trudnych warunkach eksploatacyjnych. Z mojego doświadczenia wynika, że w automatyce budynkowej czy technologicznej takie przyrządy stosuje się do monitorowania klimatu w pomieszczeniach, halach produkcyjnych albo w systemach HVAC. Przykład z życia: w magazynach farmaceutycznych precyzyjny pomiar wilgotności jest kluczowy, bo przekroczenie poziomu 60% RH może wpłynąć na trwałość leków. Warto też zwrócić uwagę, że szybki czas reakcji (poniżej 10 s) jest ważny w procesach, gdzie liczy się natychmiastowe wykrycie zmian mikroklimatu. Przyrządy tej klasy są zgodne z normami PN-83/T-06500, więc spełniają wymagania bezpieczeństwa i jakości. Nie sposób pomylić czujnika o takich parametrach z urządzeniem do pomiaru temperatury czy ciśnienia. Moim zdaniem, to klasyczny przykład, jak czytać tabelki techniczne i rozpoznawać, do czego służy miernik – tu odpowiedź może być tylko jedna.

Pytanie 37

Która z wymienionych metod pomiarowych pozwoli na wyznaczenie parametru przepływu cieczy, nie powodując spadku ciśnienia w instalacji?

A. Zwężkowa.
B. Z wykorzystaniem rurek spiętrzających.
C. Ultradźwiękowa.
D. Z wykorzystaniem elementów wirujących.
Pomiar przepływu cieczy metodą ultradźwiękową to rozwiązanie, które według mnie jest bezkonkurencyjne, jeśli zależy nam na tym, by nie wywoływać żadnych strat ciśnienia w instalacji. Zasada działania jest tu dość sprytna – czujniki wysyłają fale ultradźwiękowe przez rurę, mierząc czas przejścia sygnału w obu kierunkach. Na podstawie różnicy czasów można wyznaczyć prędkość przepływu, a co za tym idzie – sam przepływ. Całość odbywa się bez fizycznego kontaktu z cieczą, więc nie ma tu elementów wprowadzających opory ani powodujących spadki ciśnienia w rurociągu. To rozwiązanie polubiło się z branżą wodociągową i energetyczną, szczególnie tam, gdzie liczy się niezawodność, brak ingerencji w instalację i łatwość konserwacji. Z mojego doświadczenia instalacje oparte na przepływomierzach ultradźwiękowych są bardzo praktyczne podczas modernizacji starych systemów, bo można je zamontować nawet bez zatrzymywania pracy rurociągu. Ogólnie, standardy branżowe (np. ISO 4064 dla wodomierzy) uznają takie metody za jedne z najdokładniejszych bezinwazyjnych rozwiązań. Warto też pamiętać, że taka technologia sprawdza się zarówno dla cieczy czystych, jak i lekko zabrudzonych – ważne, żeby nie było za dużo powietrza czy dużych cząstek. To ogólnie bardzo przyszłościowa technika pomiarowa i, szczerze mówiąc, chyba każdy nowoczesny inżynier już o niej słyszał.

Pytanie 38

W układzie, którego schemat pokazano na rysunku, zmierzono poziom napięć na wejściach i wyjściach bramek logicznych. Wyniki pomiarów zapisano w tabeli. Która bramka logiczna jest uszkodzona?

Pomiar
punktu
Stan logiczny
X1wysoki
X2wysoki
X3wysoki
X4niski
Aniski
Bniski
Cwysoki
Dniski
Qwysoki
Ilustracja do pytania
A. NOR
B. XOR
C. NOT
D. AND
To jest dobry trop – bramka AND w tym przypadku rzeczywiście jest uszkodzona. Patrząc na układ na schemacie i porównując z tabelą pomiarów, można zauważyć ciekawą rzecz: wejścia C jest na stanie wysokim, D na niskim, czyli zgodnie z logiką, wyjście bramki AND powinno być niskie (bo AND daje wysoki tylko jeśli oba wejścia są wysokie). Ale w tabeli Q, czyli wyjście AND, jest wysokie! To już na pierwszy rzut oka nienaturalne dla układów cyfrowych – jeśli bramka AND daje wysoki przy jednym wejściu niskim, to coś ewidentnie nie gra. W praktyce branżowej, testowanie bramek polega właśnie na szukaniu takich nielogicznych sytuacji – to typowa procedura diagnostyczna, choćby w serwisowaniu sprzętu automatyki czy prostych systemów cyfrowych. Często spotyka się uszkodzenia, w których bramka „przepuszcza” wysoki stan mimo złych warunków wejściowych. Fajnie też wiedzieć, że takie nietypowe zachowanie może być przez chwilę niezauważone w prostych testach, dlatego zawsze warto sprawdzać stany wejść i wyjść krok po kroku. Moim zdaniem takie praktyczne przećwiczenie logiki to podstawa w automatyce, mikroprocesorach czy projektowaniu PCB. Gdybyś miał do czynienia z diagnozowaniem układów cyfrowych w praktyce (np. na warsztatach), to dokładnie takie przypadki się spotyka – czasem bramka jest „przebita” i daje sygnał logicznie sprzeczny z układem. Podsumowując: dobrze rozpoznany problem, a takie myślenie naprawdę przydaje się w branży, bo pozwala szybko wyłapywać usterki, zanim popsują one większy system.

Pytanie 39

Czujnik indukcyjny zbliżeniowy o strefie działania 15 mm dla stali miękkiej jest ustawiony w odległości 12 mm od elementów wykonanych z tej stali i zliczanych na taśmie produkcyjnej. O jaką minimalną odległość należy przybliżyć czujnik, aby skutecznie wykrywał elementy wykonane z mosiądzu?

Rodzaj materiałuWspółczynnik korekcji
Stal miękka1,0
Stal nierdzewna0,7
Mosiądz0,4
Miedź0,2
Aluminium0,3
A. 6 mm
B. 4 mm
C. 2 mm
D. 3 mm
Bardzo dobrze, właśnie tak powinno się do tego podejść. Czujniki indukcyjne mają różne strefy działania w zależności od materiału wykrywanego detalu. Strefa podana przez producenta (czyli te 15 mm) dotyczy zawsze stali miękkiej, która jest materiałem wzorcowym – jej współczynnik korekcji to 1,0. Dla mosiądzu ten współczynnik wynosi tylko 0,4, więc efektywna strefa działania czujnika dla mosiądzu to 15 mm × 0,4, czyli 6 mm. Jeśli czujnik był ustawiony na 12 mm (optymalnie dla stali), a elementy są teraz z mosiądzu, to niestety, lecz taki dystans jest za duży – czujnik po prostu ich nie wykryje. Czujnik trzeba więc przybliżyć do 6 mm od elementów z mosiądzu, żeby zapewnić pewną detekcję. Takie przeskalowanie odległości to standardowa praktyka w automatyce i warto to zawsze sprawdzać w dokumentacji czujnika. Moim zdaniem, w zakładzie produkcyjnym często się o tym zapomina, a potem pojawiają się niepotrzebne błędy przy modernizacjach linii czy zmianie materiału detalu. Dobrze jest też pamiętać, żeby zostawić mały zapas bezpieczeństwa, bo warunki na produkcji bywają różne, a czujniki mogą się z czasem rozkalibrować. Generalnie, jeśli spotkasz się z innymi materiałami, zawsze korzystaj z tabeli korekcji – to naprawdę oszczędza czas i nerwy przy uruchamianiu automatyki.

Pytanie 40

W dokumentacji technicznej przetwornika różnicy ciśnień, zobrazowano jeden z jego wariantów pracy w instalacji automatyki. Rysunek przetwornika przedstawia układ do bezpośredniego pomiaru

Ilustracja do pytania
A. gęstości przepływającej cieczy.
B. strumienia objętościowego cieczy.
C. lepkości przepływającej cieczy.
D. temperatury przepływającej cieczy.
Wiele osób myli funkcję przetwornika różnicy ciśnień z innymi rodzajami przetworników stosowanych w automatyce, co prowadzi do błędnych interpretacji. Przetwornik różnicy ciśnień, jak sugeruje sama nazwa, służy do pomiaru różnicy ciśnień pomiędzy dwoma punktami w układzie – nie jest to jednak bezpośredni pomiar temperatury, lepkości czy gęstości. Temperatura przepływającej cieczy jest najczęściej mierzona za pomocą czujników rezystancyjnych (PT100, PT1000) lub termopar, które mają zupełnie inną konstrukcję i sposób działania. Z kolei lepkość cieczy to właściwość fizyczna, którą mierzy się specjalistycznymi lepkościomierzami, zazwyczaj w laboratoriach lub za pomocą czujników inline, ale nie na podstawie różnicy ciśnień na zwężce. Gęstość cieczy teoretycznie można wyznaczyć z różnicy ciśnień w pionowym odcinku rurociągu, jednak pokazany na rysunku układ z przetwornikiem na poziomej rurze i zwężką ewidentnie wskazuje na pomiar przepływu. Typowym błędem jest utożsamianie działania przetwornika różnicy ciśnień z możliwością pomiaru tych wszystkich wielkości – w rzeczywistości większość aplikacji przemysłowych wykorzystuje tę technologię właśnie do monitorowania i sterowania przepływem. Branżowe standardy, jak ISA czy IEC, wyraźnie opisują ten rodzaj układów jako przeznaczony do pomiaru przepływu, a nie pozostałych wymienionych wielkości. Moim zdaniem warto zapamiętać, że różnica ciśnień generowana przez zwężkę czy kryzę jest kluczowym sygnałem pozwalającym na wyliczenie przepływu objętościowego – to fundament automatyki przemysłowej, który ułatwia kontrolę procesów technologicznych. Pominięcie tej zależności to częsty błąd spotykany szczególnie wśród osób rozpoczynających naukę automatyki procesowej.