Тренажер операторов автоматизированных систем управления

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам профессиональной подготовки операторов АСУ, и служит повышению достоверности работы тренажера и расширению его функциональных возможностей . В исходном состояний в памяти тренажера записан общий алгоритм управления, предетавленньй в виде совокупности частиц алгоритмов. Есть нулевая ячейка памяти, где записано исходное состояние общего алгоритма. Каждый из алгоритмов управления реализуется путем выполнения последовательности операций за счет воздействия оператором на органы управления. Порядок выбора задач управления в процессе обучения может быть произвольным или определяемым оператором, или задаваемым преподавателем. Оператор осуществляет процесс тренировки только по выбранному алгоритму. В связи со сложностью общего алгоритма управления это позволяет сократить общее время тренировки и проводить ее целенаправленно с учетом обработки частных алгоритмов. Эффективность тренажера достигается возможностью оперативно исправлять ошибки, допущенные при обучении оператором. 4 3.п. ф-лы I ил. I (Л to о 00 ел vl

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„ЯО„;, 1203571 ц1) G09В900 описания изоьгкт ния/

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3741308/24-24 (22) 15.05.84 (46) 07.01.86. Бюл. № 1 (72) В.П.Чернов и В.M.Ìà÷óëüñêèé (53) 681 .3 ° 071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 407382, кл. G 09 В 9/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 918962, кл. G 09 В 9/00, 1982. (54) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРОВ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам профессиональной подготовки операторов АСУ, и служит повышению достоверности работы тренажера и расширению его функциональных возможностей. В исходном состояний в памяти тренажера записан общий алгоритм управления, представленный в виде совокупности частиц алгоритмов.

Есть нулевая ячейка памяти, где записано исходное состояние общего алгоритма. Каждый из алгоритмов управления реализуется путем выполнения последовательности операций за счет воздействия оператором на органы управления. Порядок выбора задач управления в процессе обучения может быть произвольным или определяемым оператором, или задаваемым преподавателем. Оператор осуществляет процесс тренировки только ro выбранному алгоритму. В связи со сложностью общего алгоритма управления это позволяет сократить общее время тренировки и проводить ее целенаправленно с учетом обработки частных алгоритмов, Эффективность тренажера достигается возможностью оперативно исправлять ошибки, допущенные при обучении оператором.

4 з.п. ф-лы 1 ил.

1 1

Изобретение относите,я к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам профессиональной подготовки операторов (тренажерам).

Целью изобретения является расширение дидактических воэможностей тренажера с повышением достоверности работы тренажера.

На чертеже изображена структура тренажера операторов автоматизированных систем управления.

Тренажер содержит блок 1 ввода ответных действий оператора, элемент ИЛИ 2, информационное табло 3, триггер 4, триггер 5, шифратор 6, блок 7 элементов И, элемент 8 заДержки, узел 9 элементов И, инДИкаторы 10 (" Верно" ), и 11("Неверно" ), элемент ИЛИ 12, регистр 13, одновибратор 14, блок 15 элементов И, элемент ИЛИ !6, реверсивный счетчик

17, элемент ИЛИ 18, элемент 19 задержки, элемент 20 задержки, элемент ИЛИ 21, дешифратор 22 (адреса), накопитель 23, регистр 24, узел 25 элементов И, элементы И 26-, 27, узел 28 регистрации реакций оператора. Блоки 1 и 7, шифратор 6, элемент ИЛИ 1?, одновибратор 14 и элемент 19 представляют собой пульт 29 оператора, счетчик 17, элемент ИЛИ 21, дешифратор 22, накопитель 23 и регистр 24 — блок 30 памяти, узел 25 и элементы 18, 26 и 27 — блок 31 сравнения, элементы

2 и 8, узел 9 и табло 3 — блок 32 индикации, а узел 28, триггеры 4 и 5 и индикаторы 10 и 11 — блок 33 регистрации, Блок 1 предназначен для выбора алгоритма работы оператора и вы полнения последовательности операций, требуемых для достижения цели в данной задаче управления.

На блоке 1 расположены органы управления (клавишные, кнопочные выключатели и переключатели, тумблеры, поворотные переключатели), конкретный вид которьгс должен строго соответствовать изучаемой реальной аппаратуре. Основная часть органов управления блока 1 используется для выполнения последовательности операций., требуемых при обработке общего (или частных алгоритма управления и связана с входом шифратора 6 ° Группа кнопок блока 1, предназначенная для выбора номера

2035

71 1 частного алгоритма управления, соединена с входами блока 7 элементов

И. На блоке l также имеется кнопка

"Ввод †Исходн", которая подключена к входу блока 7 элементов И, к входам соответственно элементов

ИЛИ 2 и 16. 0 помощью этой кнопки производится первоначальная запись номера частного алгоритма управления в двоичном коде с выходов блока 7 элементов И в реверсивный счетчик 17, а также осуществляется отсветка исходного состояния информационного табло 3.

Воздействием на кнопку "Общий сброс" пульта блока 1 перед выполнением любого частного алгоритма

IIpoHýçÎäêòñÿ ус ганОвка в исхОдное состояние реверсивного счетчика 1" и регистра 24.

Счетчик 17 с асинхронными установочными входами, выполченный на максимальное число операций алгоритма управления, гредназначен для организации выборки хранимой информации общего (или частньгх) ал. горитма управления.

Накопитель 23 предназначен для хранения информацин общего алгоритма управления. Для хранения информации каждого частного алгоритма управления выделены части (зоны ) накопителя

23. В каждой ячейке — àìÿòè записаны коды операции и отсьетки. Код операции соответствует номеру органа управления, на который необходимо воздействовать оператору в данном состоянии моделируемОГО объекта управления. Код отсветки соответству =-:т состОянию определенных средств индикации (транспорантов, индикаторов и т.д.) информационного табло

3 в -:àçÿñlìîñòè от орга =а управления.

Узел 25 предназначен для выяв11:: «1ия оц1ибочных 1зоздpй твий опера-,— тором на группу органов управления, цредназначенных для выполнения посг1едовательности операций общего (или част11ых)алгоритма - управления.

Узел 28 предназначен для регистрация действий оператора по управлению моделируемым объектом.

Тренажер операторов автоматизированных систем управления работает следующим образом.

В исходном состоянии в накопителе 23 записан обший алгоритм управления, представленный B виде совокупности частных алгоритмов, Есть

1203571 4 нулевая ячейка намяти, где записано исходное состояние общего алгоритма.

Каждый из алгоритмов управления реализуется путем выполнения последовательности операций за счет воздействия оператором на органы управления.

Оператор, в процессе обучения, может выбрать самостоятельно общий или любой из частных алгоритмов и осуществлять процесс тренировки только по этой части общего алгоритма. В связи са сложностью общего алгоритма управления это позволяет сократить общее время тренировки и проводить ее целенаправлен «а с учетом обработки частных алгоритмов.

Перед началам выполнения любого алгоритма управления оператор нажатием кнопки "Общий сброс, находящейся в блоке 1, устанавливает регистр 24 и реверсивный счетчик 17 в нулевое состояние. Происходит это следующим образом. При воздействии оператором на кнопку "Общий сброс" сформированный сигнал поступает на вход "установка нуля" реверсивного счетчика 17 и через элемент

21 — на вход сброса регистра 24.

Набер номера изучаемого общего (или частного) алгоритма управления оператор осуществляет с помощью воздействия на соответствующую группу кнопок блока 1. При этом сигнал в виде двоичного кода. поступает на входы блока 7. Затем оператор воздействует на кнопку "Ввод-Исходное", сигнал с которой поступает на вход блока 7, осуществляя тем самым первоначальную запись набранной информации через асинхронные установочные входы в реверсивный счетчик 17. Одновременно с выхода блока сигнал поступает через элемент 2 на элемент 8 и вход инфармацканнога табло 3, вся содержащаяся информация с которого сбрасывается. Одновременно с выхода блока ) сигнал поступает через элемент 16 на вход элемента 20. Сигнал, задержанный элементом 20 на время, необходимое для записи новой информации по суммирующему входу реверсивного счетчика 17, поступает на вход дешифратора 22, разрешая выбор информации кз соответствующей ячейки накопителя 23. Код операции через одни выходы, а код атсветки— через другие выходы регистра 24 поступают соответственно на входы узла 25 и входы узла 9 элементов И.

2 .««е««та И«!И б . Двоичный кад из

5 !

О

1 5

А0

S0

Сигнал, задержанный элементом Я на время, необходимое для переключения соответствующих эле«сЕнтов, является разрешающим для отсветки исходного состояния моделируемого объекта. После выбора номера изучаемого алгоритма управления и отсветки исходного состояния на информационном табло 3, оператор приступает к выполнению последовательности операций, требуемых для достижения цели в данной задаче управления. При воздействии на соответствующий орган управления блока 1, сигнал с его Bb«xoqH. через шифратор

6 записыв". åòñÿ в регистр 13 в виде двоичного када, соответствующего выбранному органу управления.

Од««овре««еш«а с выходов шифратора

6 чере: элемент 12 сигнал поступает на одновкбратор 14, с выхода которого единичный импульс подается на вход элемента !9, на вход блока 15 элементов И,на вход элегкстра 13 через блок 15 элементов

И пoc rynBBT на Вход«ы узла 25 к входы узла 28, где фиксируется выполненное действие оператора. Одновременно с поступлением сигнала на вход адновибратара 14 выходной сигнал элемента 12 на нулевые входы триггеров 4 и 5, приводя индикаторы 10 u ll (" Верно" и "Неверна" ) в исходное состояние. C»гнал с выхода элемента 12 поступает на вход элемента 21 и на суммирующий вход счетчика 17. Выходным сигналом элемента 21, поступа«ащкм на вход регистра 24, послед-ний обнуляется. Реверсквнььй счетчик

17 устанавливается в состояние, двоичный кад на выходе которого соответствует камеру следующей ячейки памяти нака««ктеля 23. Сигнал с выхода элемента 20 поступает на вход дешифратора 22, разрешая выбор информации кз указанной ячейки памяти. Кад операции через одни выходы, а код отсветки — через другие выходы регистра 24 поступают соответственно на входы .узла 25 и входы узла 9 элементов И. Сигнал опроса, задержанный элементом 19 на время, необходимое для поразрядного сравнения двоичных кодов, поступивших на входы узла 25, поступает на входы элементов 26 и 27. В зависимости от результата сравнения формиру1203.271

I Òðåíàæåð опера горов, автоматизированных систем управления, соцержается сигнал либо логического 0", либо логической "1" и подается соответственно на входы элементов 27 и 26. При правильном выполнении действия оператором выходной сигнал 5

"Правильно" подается на вхоц узла

28, на единичный вход триггера 4, на вход элемента 18, на вход элемента 2, с выхода которого сигнал сбрасывает содержимую информацию 1О на табло 3. Сигнал, поступивший с элемента 8-, задержанный на время сброса предыдущей информации, разрешает отсветку очередной информации на табло 3. Сигнал "Правильно" f5 поступивший на единичный вход триггера 4, переводит его в единичное состояние, тем самым осуществляет-. ся з- ;àòîðà 10 (" Верно" ).

Сигнал "Прав1гльно", поступивший на вход элемента 18 с его выхода, поступает на вход регистра 13 (Ilход сброса) . Оператору разрешается выполнение следующей операции. При наличии сигнала "Неверно" на входе элемента 27 срабатывает триггер

>, Выходной сигнал которого осуществляет засветку индикатора 11 (" Неверно ) > сигнализируя оператору о неверно выполненной операцик. 30

CHI H. ë с выхода элемента 2,7 посту— пает также на вход узла 28 и на вход элемента 18, выходной сигнал которого поступает на вход сброса регистра 13. С Выхода элемента 27 сигнал, кроме того, поступает на

Вычига>ощи11 вход счетчика 17, исключая записанную единицу (т.е. код неверно Вьп>олненной операции управления). Реверсивный счетчик 17 ус;а-. навливается в с.остояние, coorlleTствующее пачалу выполнения ошибочной операции, т.е. оператору предоставляется возможность исправления неверно Вы110лненной операции управления. Информационное табло 3 при неверно Выполненной операции отсветку не изменяет. С Вьгполне13ием опера-тором следу.ощего действия цикл работы тренажера повторяется. < .> о

Таким образом,. предлагаемый тренажер операторов систем управления

ПОЗВОЛЯЕТ Г1ОВЫСНТЬ ЭффЕКТНВНОСТЬ обучения и расширяет функциональные

Возможности тренажеров.

Ф О р м y" л B H з О 0 p e т е н и я щий пульт оператора, блок сравнения, первый и второй вьгходы которого соединены соответственно с первым и

Вторым Входамн блока регистрации и блок индикации, о т л и ч а ющ и ;". с я тем, что, с целью расширения его дидактических возможностей, в него Введены последовательно включенные регистр и блок элементов И, выходы которо-о ñîåдинены с входами первой группы блока сравнения и с Входами группы блока регистрации, и последовательно включенные элемент ИЛИ, элемент задержки и блок памяти, Выходы первой группы которого соединены с входами второй группы блока сравнения, Выхо— д;,1 БТОрОй Группьl — с вхОдами 1 руппь1 блока индикации, адресные входы— с адреснь1мн Выходами пульта Опера гора, второй вход — с первым выходом пульта OIIeparop,"<, третий вход с Вторым Выходом блока сравнения, ЧЕТВЕРТЫЙ ВХОД С ВТОРЫМ ЬЫХОДОМ пульта оператора, подкгаоченным к входу блока регистрации., трегий выход пульта оператора соед11нен с

В горым входом блока элементов И и с первым входом элемента HllH, в гс<Ь011 БХОД 1<:OTOPOi. 0 П<>ДКП<ОЧЕН К ЧЕТ—

Вертому выходу пульта оператора, соединенному с пеовым Входом блока индикации„ второй вход которого

:10дключеп:-:; первому Выходу блока сра.знения. третий выход которого

13ервым 13ходом реегистра, ь гOpoH вход;Ото >01 î подк.поi1ен к .Пятому вblxOuy пульта 0:1ератора, шестой выход пульT= oneратора соед:113е н с Входом блока сравнения .

2. Тренажер по и. 1 „о т л н ч а ю шийся тем„ что в нем и яьт 01 ератора содержит блок зле1.-,ентOB И, выхОДы KOTOpOI"3 ЯВПЯ1отся

;-. Г<-: <"" ньгмн Вь<ХОдами пульта: и по ся "доьа < ельно Бключ" нные GT10к ВВОда ответ11ьгх действий 011ератора шиф121:. Ор, элемент И21И, одновнбратор

1 ЭЛЕ11<ЕНТ ЗВДЕР21<КН ВЫХОД Ко rOPO

Го 11вляется шестым выходо;"1 пульта, rвыьl

Вьггодом пульта, третий Выход — чеT-.

E3epT1Гм ве!ХОДОМ пульта и соеди11ен с управляюиул входом блока. элеменов И, информацноннь<е входы которого подключены к соответств>чо.цим

Выхода11 блока E>IHQpcl 0TEIe THbKK Деи

ВНИИПИ Заказ 8422/54 Тираж 451 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ствий оператора, выходы элемента

ИЛИ, одновибратора и шифратора являются соответственно вторым, третьим и пятым выходами пульта, 3. Тренажер по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что в нем блок памяти содержит элемент ИЛИ и последовательно включенные реверсивный счетчик, дешифратор, накопи.тель и регистр, выходы первой и второй групп которого являются соответственно выходами первой и второй групп блока, а вход соединен с выходом элемента ИЛИ, вход дешифратора является первым входом блока, первые входы реверсивного счетчика и элемента ИЛИ вЂ” вторым входом блока, второй вход реверсивного счетчика — третьим входом блока, третий вход реверсивного счетчика и второй вход элемента ИЛИ вЂ” четвертым входом блока, а входы группы реверсивного счетчика — адресным входом блока, 4. Тренажер по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в нем блок сравнения содержит узел элементов И, 1203571 8 входы первой и второй групп которо-. го являются соответствующими входами блока, первый и второй элементы

И, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами узла элементов И, а вторые входы являются входом блока, и элемент ИЛИ, выход которого является третьим выходом блока, а пер1р вый и второй входы соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, являющимися соответственно первым и вторым выходами блока.

5. Тренажер по п. I о т л ич а ю шийся. тем, что в нем блок индикации содержит последовательно включенные элемент ИЛИ, элемент задержки, узел элементов И и информационное табло, управляющий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого являются соответственно первьгм и вторым входами блока, а информационные входы узла элементов И являются входами группы блока °