Jakie muszą być nastawy timera TON i komparatora w przedstawionym programie, by uzyskać przebieg prostokątny o częstotliwości 0,5Hz i wypełnieniu 40%?
A. Timer: PT=200, komparator: +60
B. Timer: PT=100, komparator: +40
C. Timer: PT=200, komparator: +40
D. Timer: PT=100, komparator: +60
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2021 (arkusz E.19-SG-21.06).
Poprawna odpowiedź to ustawienie timera TON na PT=200 oraz komparatora na +60. Aby uzyskać przebieg prostokątny o częstotliwości 0,5 Hz, musimy najpierw obliczyć okres sygnału, który wynosi T = 1/f = 1/0,5 Hz = 2 s. Z wypełnieniem na poziomie 40%, czas stanu wysokiego wynosi 0,4 * 2 s = 0,8 s, a czas stanu niskiego 2 s - 0,8 s = 1,2 s. Timer musi być ustawiony na pełny okres, czyli PT = 200 (200 ms odpowiada 2 s), a komparator musi być ustawiony na +60, co odzwierciedla 60% okresu. Takie ustawienia są zgodne z najlepszymi praktykami w inżynierii automatyki, które zakładają precyzyjne dopasowanie czasów trwania cykli w aplikacjach sterowania procesami. W praktyce, takie konfiguracje są wykorzystywane w systemach automatyki przemysłowej do kontrolowania działania różnych urządzeń, zapewniając stabilne i przewidywalne rezultaty działania.
Udzielając odpowiedzi, która nie odpowiada poprawnemu ustawieniu timera i komparatora, wkrótce przekonasz się, że istotne jest zrozumienie podstawowych zasad działania timerów i sygnałów prostokątnych. W przypadku błędnych odpowiedzi, takich jak ustawienie timera PT=100, komparatora na +60, czy innych kombinacji, kluczowym problemem jest nieprawidłowe obliczenie okresu oraz proporcji czasów stanu wysokiego i niskiego. Ustalając PT na 100 ms, sugerujesz, że cały cykl trwa tylko 0,1 s, co jest niewystarczające w obliczeniach dla częstotliwości 0,5 Hz. Czas stanu niskiego byłby wtedy zaledwie 0,04 s, co nie pozwala na osiągnięcie wymaganych 40% wypełnienia. Wiele osób popełnia błąd, myśląc, że czas ustawienia timera powinien być krótki, co nie jest zgodne z wymaganiami dotyczącego pełnego cyklu sygnału. Zrozumienie tych zasad jest kluczowe w projektowaniu systemów sterowania, gdzie czas reakcji i precyzja są fundamentalne dla prawidłowego działania. W kontekście automatyki przemysłowej każdy błąd w nastawach może prowadzić do nieprawidłowego działania urządzeń, co w konsekwencji wpływa na efektywność i bezpieczeństwo procesów produkcyjnych.