Устройство для обучения операторов

 

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано для обучения операторов систем управления технологическими процессами в нефтеперерабатывающей, химической , а также других отраслях промышленности . Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Изобретение позволяет повысить эффективность обучения управлению технологическими процессами за счет увеличения степени информационного и эргономического подобия тренажера реальному объекту. Устройство содержит блок 1 моделирования реальных процессов, блок 2 предъявления информации, блок 3 ввода ответных действий оператора, пульт 4 преподавателя, узлы ввода уставок параметра 17 и эталонов параметра, представляющие собой блок изменения параметров, а также вновь введенные блок 5 коммутаторов, блок 6 регулирования параметров процесса и блок 7 сравнения. 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

m 4 G 09 В 9/00

3CF(. Q®g q, 3

%Ms, !.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9иг. Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4119418/24-24 (22) 30.06.86 (46) 15.04.88. Бюл, № 14 (72) Д. И. Иванов, Ю. Б. Овсянников, В. А. Тимофеев и Э. И. Склярский (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 439842, кл. G 09 В 9/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 527730, кл. G 09 В 9/00, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ

ОПЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано для обучения операторов систем управления технологическими процессами в нефтеперерабатывающей, хими„„SU„„1388932 А 1 ческой, а также других отраслях промышленности. Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства.

Изобретение позволяет повысить эффективность обучения управлению технологическими процессами за счет увеличения степени информационного и эргономического подобия тренажера реальному объекту. Устройство содержит блок 1 моделирования реальных процессов, блок 2 предъявления информации, блок 3 ввода ответных действий оператора, пульт 4 преподавателя, узлы ввода уставок параметра 17 и эталонов параметра, представляющие собой блок изменения параметров, а также вновь введенные блок 5 коммутаторов, блок 6 регулирования параметров процесса и блок 7 сравнения. 4 ил.

1388932

5 !

О!

55!

Изобретение относ ится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано для обучения операторов систем управления технологическими процессами в нефтеперерабатывающей и химической, а также других отраслях промышленности.

Цель изобретения - — расширение дидактических возможностей устройства и повышение эффективности обучения за счет увеличения степени информационного и эргономического подобия тренажера реальному объекту.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока моделирования реальных процессов; на фиг. 3 — схема блока коммутаторов; на фиг. 4 — схема блока регулирования параметров процесса.

Устройство содержит блок 1 моделирования реальных процессов, блок 2 11редьявления информации, блок 3 ввода ответных действий ое1ератоэа, пульт 4 преподавателя, блок 5 коммутаторов, блок 6 регулирования параметров процесса и блок 7 сравнения.

Блок 1 мОделировеп1ия реальных llpoцессов предназначен для воспроизведения динамической взаимосвязи параметров технологического процесса, таких как тем пературы, давления, расходы, уровни в a!!II«;;— рата х.

Блок 2 11редъявлен ия информации 1; редназначен д.1я контроля Yi регистрации значений параметров, характеризующих протекание тех1ологи1еского процесса.

Блок 3 содержит переклю1атели 8 режимов управления, блок 2 --- табло 9 свеToBoH cH I н «лиза пи и, б 10 к 3 — кно11кп l 0 вызова на контроль, блок 2 — - перекл1очатели 1, излучательные и регистрирую1цие приборы 12, многошкальный прибор 13, блок 3 — потенциометры -4 и !5, блок 2-дешифратор 16. Устройство содержит также узлы ввода установок параметра 17 и эталонов параметра 18.

Конструктивно блоки 2 и 3 вы|гол1:сны в виде стойки, в верхней части которой разме цены четыре прибора 12 и многошкальный прибор 13, на котором можно одновременно проконтролировагь группу сигналов, характеризующих состояние контролируемого контура (11араметр процесс:, его номинальное значение и сигналы оТ потенциометра 15 (дистанционного управления) и переключателя 8 режимов управления. В средней части стойки крепится мнемосхема технологического процесса, Ia которой размещены переключатели 8, табло 9, кнопки !0 и потенциометры 14 и 15, ниже — на консоли — установлены переключатели 11.

Блок 1 содержит переключатели 19, операционные усилители 20, сменные пере2 мычки 21, схемы 22 формирования передаточных функций, резисторы 23 и операционные усилители 24.

Блок 5 содержит ключевые элементы 25.

Блок 6 содержит электронные ПИ-регуляторы 26, в которые входят дифференциальные усилители 27, интеграторы 28 и суммирующие усилители 29. Узел 17 содержит потенциометры 30.

Узлы 17 и 18 объединены в блок 31 регулирования параметров процесса.

Устройство работает следующим образом.

Для подготовки к обучению операторов навыкам управления технологическим процессом настраивают блок 1 для воспроизведения динамической взаимосвязи параметров этого процесса. При этом устанавливают сменные перемычки 21 и резисторы

23, а также настраивают схемы 22 формирования передаточных функций. Переключатели 19 устанавливают в положения, соответствуюгцие типу исполнительных механизмов (нормально открытые или нормально закрытые). В узле 18 задают диапазоны допустимых изменений параметров процесса.

В процессе обучения моделирование (воспроизведение) взаимосвязи параметров технологических процессов осуществляется в блоке 1. На вход блока 1 поступают сигналы от блока 3, зависящие от действий, выполняемых обучаемым при имитации управления технологическим процессом, и от пульта 4, имитирующие изменение условий протекания процесса. Для каждой совокупности управляющих и возмущающих воздействий, поступающих на вход блока 1, на его выходе вырабатываются напряжения, соответствующие значениям параметров технологического процесса.

С помощью переключателей 8 обучаемый задает режим управления соответствующим параметрам процесса: прямое дистанционное управление исполнительными механизмами или автоматическое регулирование по ПИ-закону. В первом случае сигнал управления к блоку 1 поступает через переключатель. 8 непосредственно от потенциометра 15 дистанционного управления.

При автоматическом регулировании параметра процесса сигнал управления к блоку 1 поступает через переключатель 8 с выхода соответствующего регулятора 26. На входы регуляторов 26 поступают сигналы от потенциометров 14 и с выхода блока 1.

Настройка регуляторов 26 осуществляется обучаемым с помощью потенциометров

30. Воздействуя на потенциометры 14 и 15, обучаемый управляет изменением параметров технологического процесса.!

388932

Значения важнейших параметров процесса, выбираемые с помощью переключателей 11, непрерывно измеряются и регистрируются приборами 12. Все параметры процесса могут быть поочередно проконтролированы по вызову обучаемого на многошкальном показывающем приборе 13. Вызов осуществляется нажатием на соответствующую кнопку 10 вызова на контроль, сигнал от которой поступает через дешифратор 16 к прибору 13, вызывая появление в 1О нем нужной шкалы, а также к блоку 5, через который к прибору 13 подключается группа из четырех сигналов, характеризу.ющих работу контролируемого контура регулирования: параметр процесса, его номи- 1 нальное значение, управляюшие сигналы.

В случае выхода значения какого-либо параметра процесса из диапазона его допустимого изменения на выходе блока 7 появляется сигнал, вызывающий свечение соответствующего табло 9.

Устройство предназначено для обучения операторов технологических установок, оснащенных системами централизованного контроля и управления. Оно позволяет от- 25 рабатывать навыки контроля и управления большим количеством параметров технологического процесса, при этом измерение и регистрация всех параметров процесса осушествляется с помощью только четырех приборов 12 и одного многошкального прибора 13. Предлагаемая структура устройства, обеспечивает информационное и эргономическое подобие реальным объектам, позволяет уменьшить его габариты и стоимость.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность обучения управлению технологическими процессами.

Формула изобретения

Устройство для обучения операторов, содержащее пульт преподавателя, выход которого соединен с одним входом блока моделирования реальных процессов, блок предъявления информации, блок ввода ответных действий оператора и блок изменения уставок параметров, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены блок коммутаторов, блок регулирования параметров процесса и блок сравнения, выход которого соединен с первым входом блока предъявления информации, первый вход — с одним выходом блока изменения уставок параметров, а второй вход — с выходом блока моделирования реальных процессов, подключенным к второму входу блока предъявления информации, входу пульта преподавателя, первому входу блока коммутаторов и первому входу блока регулирования параметров процесса, выход которого соединен с входом блока ввода ответных действий оператора, второй вход— с другим выходом блока изменения уставок параметров, а третий вход — с первым выходом блока ввода ответных действий оператора, подключенным к второму входу блока коммутаторов, третий вход которого соединен с вторым выходом блока ввода ответных действий оператора, подключенным к третьему входу блока предъявления информации, четвертый вход которого соединен с выходом блока коммутаторов, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока ввода ответных действий оператора, другой вход блока моделирования реальных процессов соединен с четвертым выходом блока ввода ответных действий оператора.! 388932

Составитель А. Карлов

Редактор А. Лежнина Техред И. Верес Корректор М Пожо

Заказ 1522)53 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4