Wskaż symbol instrukcji używanej w języku FBD, którą należy uwzględnić w programie sterowniczym, aby stan na jej wyjściu oznaczony jako BIT_Q miał wartość logiczną 1 wtedy i tylko wtedy, gdy wartości stanów logicznych zmiennych wejściowych BIT_A i BIT_B będą sobie równe.
A. Symbol 4.
B. Symbol 1.
C. Symbol 3.
D. Symbol 2.
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2022 (arkusz EE.21-SG-22.01).
Symbol 4 to bramka XNOR, która jest fundamentalnym elementem w programowaniu układów sterujących. Działa ona na zasadzie porównania wartości logicznych dwóch zmiennych, w tym przypadku BIT_A i BIT_B. Wyjście BIT_Q przyjmuje wartość logiczną 1, kiedy oba wejścia mają tę samą wartość (oba 0 lub oba 1). W praktyce, zastosowanie bramki XNOR jest niezwykle istotne w układach, gdzie konieczne jest sprawdzanie równości stanów logicznych. Na przykład, w systemach automatyki przemysłowej, gdzie często zachodzi potrzeba monitorowania warunków pracy dwóch czujników. Prawidłowo zrealizowane układy logiczne w programach sterujących są zgodne z normami IEC 61131-3, co zapewnia ich interoperacyjność i niezawodność. W związku z tym, wykorzystanie symbolu bramki XNOR jest najlepszym wyborem w opisanym przypadku.
Wybór symboli 1, 2 i 3 prowadzi do niepoprawnych wniosków na temat działania układów logicznych. Symbol 1 reprezentuje bramkę AND, która generuje wyjście 1 tylko wtedy, gdy oba wejścia są równe 1. Tego typu logika nie pozwala na porównanie równości stanów, ponieważ wymaga, aby obie zmienne były aktywne w tym samym czasie, co nie spełnia wymagania zdefiniowanego w pytaniu. Z kolei symbol 2 to bramka OR, która daje wynik 1, gdy przynajmniej jedno z wejść jest równe 1. Taki mechanizm również nie odnosi się do porównania równości, co sprawia, że nie jest odpowiedni dla analizowanych zmiennych. Wreszcie, symbol 3 to bramka XOR, która produkuje wynik 1, gdy jedno z wejść jest równe 1, a drugie 0 – co oznacza, że XNOR działa przeciwnie do XOR, co jest kluczowe w tym kontekście. Błąd w zrozumieniu działania tych bramek logicznych może prowadzić do poważnych konsekwencji w projektowaniu systemów sterujących, takich jak błędne interpretacje stanu urządzeń, co w przemyśle może skutkować poważnymi awariami systemów automatyki. W związku z tym, zrozumienie różnicy pomiędzy tymi symbolami jest kluczowe, zwłaszcza w kontekście implementacji zgodnej z normami branżowymi.