Устройство для обучения операторов

 

Изобретение относится к тренажерам и может быть использовано для подготовки операторов систем управления . Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства за счет предоставления оператору возможности самостоятельно выбирать режим работы устройства, обеспечивающий проведение тренировок при минимальном участии инструктора., что особенно важно при обучении многочисленных групп операторов. Цель достигается тем, что в него дополнительно введены генератор 22 тактовых импульсов, второй элемент И 19, второй элемент ИЛИ 20, группа 21 элементов ИЛИ и тр-етий выход переключателя 16, Устройство также содержит блок 1 задания программы обучения, пульт 18 оператора , элементы И 11 и 12 первой и второй групп, дешифратор 13, блок 14 индикации , элементы И 15 третьей группы, блоки 4 и 7 сравнения, блоки регистрации 5 и кодирования 6, счетчики 8 и 9 времени, элементы ИЛИ 10, И 17. 1. ил. (О 00 СП ю О1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1352519 А1 (5g) 4 Д 09 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3919899/24-24 (22) 03,06,85 (46) 15.11,87. Бюл, №- 42 (72) В.И.Балабай, В.ф.Тютерев, В.А.Санников, Ю.И.Погожев и В.А,Юхтенко (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1244698, кл. Л 09 В 9/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО )11И ОБУЧЕНИЯ 011ЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к тренаже— рам и может быть использовано для подготонки операторов систем управления. Цель изобретения — расширение дидактических нозможностей устройства за счет предоставления оператору возможности самостоятельно выбирать режим работы устройства, обеспечивающий проведение тренировок при минимальном участии инструктора,, что особенно важно при обучении многочисленных групп операторов. Цель достигается тем, что в него дополнительно вне— дены генератор ? тактоных импульсон, второй элемент И 19, нторой элемент

ИЛИ 20, группа ?1 элементов ИЛИ и третий выход переключателя 16„ Устройство также содержит блок 1 задания программы обучения, пульт 18 оператора, элементы И 11 и 1? первой и нто— рой групп, дешифратор 13, блок 14 индикации, элементы И 15 третьей группы, блоки 4 и 7 сравнения, блоки регистра— ции 5 и кодирования 6, счетчики 8 и

Ж

9 времени, элементы И31И 10, 11 1 7.

1 ил, 135?519

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано для подготовки операторов систем управления, Цель изобретения — расширение ди- 5 дактических возможностей устройства, На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 задания программы обучения, информационное

1О табло ?, блок 3 органов управления, первый блок 4 сравнения, блок 5 регистрации (реакций оператора), блок 6 кодирования (времени), второй блок 7

15 сравнения, второй счетчик 8 времени, первый счетчик 9 времени, первый элемент ИЛИ 10, первую группу 11 элементов И, вторую группу 12 элементов И, дешифратор 13, блок 14 индикации, третью группу 15 элементов И, пере— ключатель 16, первый элемент И 17, пульт 18 оператора, второй элемент

И 19, второй элемент ИЛИ 20, группу

21 элементов ИЛИ,генератор 22 такто- Z5 вых импульсов, Блок 1 предназначен для задания алгоритма деятельности оператора по выполнению одной из реальных задач управления объектом, а также для управления средствами индикации на таб— ло ? в соответствии с состоянием мо— делируемого объекта управления и органов управления блока 3, Кроме того, блок 1 через элементы 12, дешифратор

13, блок 14 осуществляет в режиме

"Самообучение" последовательную подсветку очередного органа управления блока 3 в соответствии с порядком выполнения операций в алгоритме. Также блок 1 через элементы 21, элемент 19 и генератор 22- осуществляет в режиме

|Демонстрация" последовательную подсветку всех органов управления блока

3, задействуемых оператором в соответствии с порядком выполнения операций в алгоритме.

Микропрограммный автомат блока 1 содержит последовательно соединенные многовходовой элемент ИЛИ, регистр адреса, блок памяти микропрограммы и регистр микрокоманды (на чертеже не. показаны), Каждая микрокоманда микропрограммы состоит из трех микроопераций: первая — для управления сред55 ствами индикации на табло 2 в соответствии с состоянием моделируемого объекта управления; вторая микрооперация соответствует номеру органа управления, на который необходимо

Воздействовать опеpaтоpy в данном состоянии моделируемого объекта управления, а третья микрооперация предназначена для задания момента смены информации на табло 2 в соответствии с реакциями моделируемого объекта управления на воздействия оператора.

Табло ? предназначено для отображения состояния моделируемого объекта управления, Органы управления блока 3 предназначены для осуществления управляющих воздействий оператором. Причем органы управления выполнены с подсветкой непрерывного и мерцающего свечения (например, коммутационные кнопки заменены на кнопки-индикаторы) с целью подсказки оператору при выборе очередного управляющего воздействия в режиме самообучения. Блок 4 предназначен для выявления ошибочных действий оператора (на органы управления блока 3).

Блок 5 предназначен для регистрации действий оператора по управлению моделируемым объектом управления, выявления ошибок при выполнении этих

I действий и определения времени, затраченного на эти действия, Блок б преобразует кодовую комбинацию, соответствующую определенному органу управления, в код времени, необходимый для анализа состояния моделируемого объекта управления и для выполнения действий данным органом, Блок 7 предназначен для сравнения требуемого и фЛктического времени выполнечия каждого действия оператора по управлению моделируемым объектом управления.

Счетчик 8 измеряет время анализа оператором состояния моделируемого объекта по индикации табло 2 и время воздействия на определенные органы управления блока 3.

Счетчик 9 предназначен для управления сменой индикации на табло 2 в моменты, соответствующие ответным реакциям моделируемого объекта управления на воздействия оператора. Дешифратор 13 через блок 14 осуществляет выбор органа управления в соответствии с кодом микрооперации, Блок 14 в режимах "Самообучение" и "Демонстрация 1 обеспечивает под— светку необходимого органа управления в два этапа: сначала орган управ—

5?519

0

)5

3 13 ления, на который необходимо воздействовать, индицируется пульсирующим свечением,а затем после воздействия на него оператором в режиме "Самообучение или с приходом очередного импульса с генератора 2? в режиме "Демонстрация" — постоянным cBечением.

Генератор 22 выдает импульсы для считывания из блока 1 очередных микрокоманд и перевода пульсирующей подсветки органов управления блока.3 в постоянное свечение при установке переключателя 16 в третье положение, соответствующее начальному режиму обучения оператора — "Демонстрация" изучаемого алгоритма управления.

Переклвчатель 16, элементы 11, )?, 15, 17, 19, 20 и 2) предназначены для установки и организации режимов обучения на тренажере: тренировки, самообучения и демонстрации.

Устройство функционирует следующим образом.

После подачи питания все элементы памяти устройства и органы управления устанавливаются в исходное состояние (установочные цепи на чертеже не показаны). Исходное состояние перекличателя 16 характеризуется наличием сигнала нуля на двух выходах и сигнала единицы на одном его выходе. Сигнал единицы с выхода переключателя 16 поступает на входы элементов 11 и 15, а также на вход элемента 17. Таким образом переклвчатель 16 подготавливает к работе схему регистрации реакций оператора и устанавливает режим обучения "Тренировка", Далее блок 1 выдает первую микрокоманду. С выходов микропрограммного автомата блока 1 сигналы поступавт на информационное табло ?. При этом каждый выход связан с определенным средством индикации (транспарантом, индикатором и т, д,) табло 2 и значение сигнала "1" соответствует задействованию, а значение "О" — незадействованию данного средства индикации, Одновременно сигналы с выходов блока 1 через элементы 11 поступают на входы блока 4, где и запоминаются, Код микрооперации однозначно соответствует номеру органа управления блока 3, на который должно. быть произведено воздействие оператором. Сигналы выходов микропрограммного автомата блока 1 поступают также в счетчик 9, где записывается код времени момента смены индикации на информационном табло 2 от момента начала выполнения микрокоманды. Счетчик 9 отсчитывает время и в момент соответствия времени коду, записанному в счетчике 9, сигнал с его выхода поступает на управлявший вход информационного табло 2 и разрешает смену индикации в соответствии с сигналами, поступающими с выходов микропрограммного автомата блока 1. Одновременно сигнал с выхода счетчика 9 через элемент 17 запускает счетчик 8.

Оператор в соответствии с представленной ему индикацией на табло 2 воздействует на органы блока 3. Сигналы с блока 3 через элементы 21 поступают на управляющие входы блока 1, считывая очередную микрокоманду сигналы с выхода блока 3 на выходы блока 14 подсветки не проходят, так как отсутствуют сигналы на соответствующих входах этого блока). Кроме того, через элементы 15 сигналы с блока 3 поступают на блоки 5 и 6, на входы элемента 1О и входы блока 4, Б блоке

4 происходит поразрядное сравнение сигналов, поступающих с органов управления блока 3, с записанными ранее сигналами. Результаты сравнения поступают в блок 5, Наличие сигналов

"1" на выходе блока 4 соответствует ошибочному действию оператора, а значение "О" на всех выходах блока 4 правильному выполнении оператором требуемого действия. Кроме того, блок

5 регистрирует время, затраченное оператором на совершенное управляю1

mee воздействие. Сигнал на выходе элемента 10 останавливает счетчик 8, Код времени, записанный в счетчике 8, сравнивается в блоке 7 с кодом времени, который соответствует нормативному времени выбора и задействования данного органа управления блока 3.

Сигналы с блока 7, соответствующие разности требуемого и фактического времени выполнения оператором необходимого воздействия, регистрируются в блоке 5, Таким образом, в соответствии с сигналами на управляищем входе блока 1 осуществляется выбор очередной микрокоманды, На выходах микропрограммного автомата блока 1 появляются сигналы в виде кодов органов управления, соответствующие очередному требуемому действию оператора, на других выходах — сигналы, соответствующие требуемой индикации состояния

135?519 моделируемого объекта управления, а на третьих выходах — код момента времени смены индикации на табло ?.

При выполнении оператором следующего действия в режиме Тренировка" цикл функционирования тренажера повторяется, Для перевода тренажера. в режим

"Самообучение" оператору необходимо переключить переключатель 16 в другое положение, При этом снятие единицы с одного выхода переключателя 16 отключает схему регистрации реакций через элементы 11,.15 и 1 /, а появле — 15 ние единицы на другом выходе переключателя 16 готовит к реализации подсказку действия оператора„ В дальнейшем с выходов блока 1 поступают микрокоманды, согласно которым осу— ществляется смена индикации состояния моделируемого объекта на информационном табло 2 аналогично указанному выше режиму работы тренажера. Сигналы, соответствующие следующЕму тре- 25 буемому действию оператора, в выборе которого он испытывает затруднение и нуждается в подсказке, через элементы

1? (открытые сигналом с выхода элемента ?0) и дешифратор 13 поступают на блок 14, с выходов которого сигнал в ниде пульсирующего напряжения поступает на входы блока 3 и обеспечивает подсветку органа управления, который необходимо задействовать опе35 ратору, Данный орган управления подсвечивается мерцающим свечением, После воздействия оператора на подсве— ченный мерцающим светом орган управления сигнал с выхода блока 3 через элементы 21 поступает на входы блока

14, с выхода которого на индикацию соответствующего уже задействованного

1 органа управления блока 3 поступает сигнал постоянного напряжения, пере- 45 водя подсветку этого органа управления в постоянное свечение, Кроме того, с выхода блока 3 сигнал поступает на управляющий вход. блока 1 для выдачи очередной микрокоманды, При этом, если оператору нет необходимости пользоваться подсказкой для выполнения очередного действия, он может самостоятельно перевести переключатель 16 в первое положение и продолжать выполнять алгоритм управления в. режиме "Тренировка", а в случае необходимости вновь обратиться к подсказке указанным ранее способом, На начальном этапе обучения эффективность подготовки оператора значительно HORbIIIIBcтся при использовании такого режима функционирования тренажера, как демонстрация ему всей последовательности выполнения изучаемого алгоритма управления, При установке переключателя 16 в третье положение, что соответствует выбору режима "Демонстрация", так же как и в режиме "Самообучение", отключена схема регистрации реакций через группы элементов 11, 15 и 17, а появление единицы на третьем выходе переключателя 16 обеспечивает подачу пульсирующего напряжения, так же как и при подсказке, с выходов блока 14, сигнал на вторые входы которого поступает через дешифратор 13, элементы

1?,выходы блока 1 и выход элемента 20, Перевод соответствующего подсве ченного мерцающим светом органа управления блока 3 в постоянное свече— ние производится за счет генератора

22 следующим образом. Частота поступления импульсов с генератора 22 регулируется и настраивается персонально каждым обучаемым исходя из его индивидуальных скоростных характеристик (органы настройки на чертеже не показаны). Таким образом, импульс для перевода органа управления блока 3 из режима пульсирующего свечения в постоянное сначала поступает на вход элемента 19, который открыт единичным сигналом с выхода переключателя 16.

Далее сигнал с выхода элемента 19 поступает через элементы 21 на входы блока 14, а сигнал с eI.o выхода переводит мерцающий орган управления блока 3 в постоянное свечение. Кроме того, сигнал с выходов элементов 21 поступает на управляющий вход блока 1 и производит выдачу очередной микрооперации до последней операции изучаемого алгоритма управления, Таким образом, в режимах "Самообучение" и

"Демонстрация" исключается регистра-. ция действий оператора и осуществляется подсказка ему как очередного действия, так и всех последующих (в случае необходимости в режиме "Демонстрация"), При этом в процессе обучения оператор может самостоятельно (с помощью переключателя 16) переводить тренажер в любой режим работы, что расширяет его дидактические возможности за счет обеспечения минимально1352519

Составитель А. Карлов

Редактор М.Андрушенко Техред Л.Олийнык

Корректор Г.Решетник

Заказ 5569/50 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 го участия инструктора в процессе обучения, что особенно важно при подготовке многочисленных групп операторов.

Формула изобретения

Устройство для обучения операторов, содержащее блок задания программы обучения, выходы первой группы которо Ip го соединены с соответствующими информационными входами первой группы пульта оператора, выходы второй группы — с первыми входами соответствующих элементов И первой и второй групп,1б а выходы третьей группы — с соответствующими входами первого счетчика времени, вьгход которого подключен к управляющему входу пульта оператора и к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с информационным входом второго счетчика времени, а второй вход — с первым выходом переключателя,, подключенным к вторым входам элементов И первой группы и к первым входам элементов И третьей группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами пульта оператора, а выходы — с соответствующими входами первой группы первого gp блока сравнения и блока регистрации и с соответствующими входами первого элемента ИЛИ и блока кодирования, выходы которого подключены к соответствующим входам первой группы второго блока сравнения, выходы которого соединены с соответствующими входами второй группы блока регистрации, а входы второй группы — с соответствующими выходами второго счетчика времени, установочный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, выходы первого блока сравнения соединены с соответствующими входами третьей группы блока регистрации, а входы второй группы — с выходами соответствующих элементов И первой группы, дешифратор, входы которого подключены к выходам соответствующих элементов И второй группы, а выходы—

К соответствующим входам первой группы блока индикации, выходы которого соедйнены с соответствующими информационными входами второй группы пульта оператора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены вторые элементы

И и ИЛИ, группа элементов ИЛИ и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первым входам элементов HJIH группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами пульта оператора, а выходы — с соответствующими входами блока задания программы обучения и с соответствующими входами второй группы блока индикации, второй выход переключателя соединен с вторым входом второго элемента и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к третьему выходу переключателя, а выход — к вторым входам элементов И второй группы.