Устройство для обучения операторов

 

Изобретение относится к тренажерам и может быть использовано для обучения операторов систем управления . Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства . Устройство расширяет -дидактические возможности тренажеров за C4ev обучения операторов навыкам поэтапного самоконтроля выполняемых действий . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (111 (д1 4 С 09 В 9/00

Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ (21) 4192488/24-24 (22) 09.02. 87 (46) 15.09 ° 88. Бюл, Ф 34 (72) В,И.Балабай, В.А,Санников, О,А,Соловьев, Ю.Ф,Кривой и Е.А.Михеев (53) 681.3.071 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 918962, кл. С 09 В 9/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В !336084, кл. С 09 В 9/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ (57) Иэобретение относится к тренажерам и мохет быть испольэовано для обучения операторов систем управления. Цель иэобретения — расширение дидактических воэможностей устройства. Устройство расширяет дидактические воэможности тренажеров эа сче обучения операторов навыкам поэтапного самоконтроля выполняемых дейст" вий. 1 ил.

1424048

Изобретение относится к тренажерам и может быть использовано для обучения операторов систем управления.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства для обучения операторов. !0

Устройство содержит регистр 1 ад-15 группу 9 элементов И, элементы ИЛИ IO, Il и 12, элемент И 13, блок 14 памяти команд, триггер 15, группы 16 и

17 элементов И и, блок 18 сравнения, 20 элемент ИЛИ 19, триггер 20, элемент

21 задержки, группу элементов ИЛИ 22, ння управляющей составляющей алгорит- 30

55 реса, блок 2 памяти микропрограммы, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий оператора,блок 6 сравнения, элемент ИЛИ 7, элемент 8 .задержки, группы 23 и 24 элементов И, группу 25 триггеров, группу 26 элементов И, группу 27 элементов ИНИ и группу 28 триггеров. Позицией 29 на схеме показан внешний вход — вход запуска устройства.

Регистр I предназначен для зада-. ма деятельности оператора. Он содер" жит столько ячеек, сколько операций входит в состав алгоритма управления, Первые выходы регистра I непосредственно связаны с блоком 2 памяти микропрограммы. Вторые выходы объединены в группы, число которых соответствует количеству объектов управления, количество третьих выходов регистра соответствует числу объектов управления и соответствует операцням алгоритма управления, разграни" чивающим подалгоритмы управления одним объектом от другого. Один вход регистра предназначен для управления считыванием из блока 2 памяти даннык о первой операции алгоритма.

Сигнал на нем появляется при включении тренажера, Появление сигналов на другом входе регистра соответствует моменту завершения (ошибочному и безошибочному) оператором текущей операции алгоритма и выдачи команды на представление оператору данных об очередной операции алгоритма деятельности. Другими словами, при появлении сигнала на этом входе происходит сдвиг на одну ячейку в регистре 1 и считыьвние адреса очеред45

50 ной микрокоманды, соответствующей следующей операции алгоритма. Одни входы регистра I используются для возвращения оператора после ошибки, допущенной на этапе управления объектом, к началу данного этапа. Другие входы регистра 1 позволяют оператору после устранения обнаруженной ошибки, допущенной на этапе, продолжать выполнение данного этапа, либо перейти к управлению другим объектом управления.

Блок 2 предназначен для хранения в виде микрокоманд микропрограммы данных о халдой операции алгоритма управления. При появлении сигналов на входах блока 2 происходит считывание микрокоманды текущей операции алгоритма в регистр 3.

Регистр 3 предназначен для хранения данных текущей (отработываемой) операции алгоритма. Данный регистр 3 состоит из двух микроопераций: в первой хранится код органа индикации табло 4, который изменяет свое состояние в данной операции алгоритма, а во второй микрооперации — код органа управления блока 5, на который оператор должен воздействовать в той же операции алгоритма управления, С первых выходов регистра 3 код требуемого органа индикации поступает на вход табло 4, а со вторых выходов регистра 3 код требуемого органа управления поступает на входы блока 6.

Панели органов индикации н управления являются физической моделью пульпа оператора реальной АСУ.

Блок 6 предназначен для оценки безошибочности выполненного оператором воздействия на орган управления за счет сравнения соответствующих кодов, поступающих с выходов блока 5 и регистра 3. В случае совпадения поступающих кодов, т.е. при безошибочном выполнении воздействия оператором, сигнал появится на первом выходе блока 6. Если оператор задействовал не тот орган управления, то совпадения кодов не произойдет, и сигнал появится на втором выходе блока 6, Элемент HJIH 7 и элемент 8 задержки синхронизируют процессы считывания информации второй микрооперации регистра 3 и выдачи команды на сравнение в блоке 6 °

1424048

Группа 9 элементов И выполняет функции ключевых элементов и блокирует работу блока 6 на время функционирования блока 18 при устранении one5 ратором допущенных ошибок.

Блок 14 хранит коды органов управления, с которых начинается.управление каждым новым объектом. К этим органам управления оператор должен возвратиться, если цель управления данным объектом не достигнута вследствие допущенных ошибок.

Триггер 15 управляет подключением к работе блоков 6 или 18 в соответствующих режимах деятельности оператора.

Элементы И 16 и 17 служат для коммутации входов блока 18.

Блок 18 предназначен для проверки факта обнаружения оператором ошибки в управлении одним объектом перед его переходом к управлению следунлцим объектом, Если оператор обнаружил допущенную ранее (на любой операции 25 этапа) ошибку и возобновил управление этим же объектом, то в блоке )8 произойдет сравнение кодов, поступивших с выходов органов управления блока 5 и блока 14. При этом сигнал ЗО появляется на втором выходе блока 18.

Сигнал иа первом его выходе появляется в случае, если оператор приступил к управлению следующим объектом, не обнаружив или не устранив ошибку, допущенную в управлении предыдущим объектом.

Триггер 20 хранит информацию о том, что оператором допущена ошибка в процессе управления объектом, 40

Элементов ИЛИ 22 столько, сколько объектов управления включено в общий алгоритм. Элементы ИЛИ 22 предназначены для возврата в исходное состояние триггера 28, чтобы подгсто- 45 вить их к фиксации новых ошибок, которые могут появиться при повторном возвращении к одному иэ объектов управления, Четвертая группа 23 элементов И позволяет вернуть оператора к началу этапа управления объектом, при управлении которым ранее была допущена ошибка.

Элементы И 24 предназначены для организации последующего выполнения алгоритма от операции, где была допущена ошибка, и которая затем была устранена, Триггеров 25 столько, сколько ( объектов входит в общий алгоритм управления. Они позволяют оператору после обнаружения ошибки в управлении объектом вернуться к первой операции этого этапа алгоритма. Таким . образом, вь ходы элементов И 23 и 24 соответствуют входам регистра 1, которые расположены рядом.

Группа 28 триггеров обеспечивает зацействование при необходимости триггера "5, а не всей группы, Устройство функционирует следующим образом.

После включения тренажера за счет появления сигнала на входе 29 устройства триггер 15 переводится в нуле" вое состояние. Сигнал с его инверсного выхода поступает на входы элементов И 9 и подготавливает к работе блок 6. Кроме того, сигнал с внешне-о входа 29 устройства поступает на адрес первой микрокоманды в блоке 2.

Данная микрокоманца переписывается в регистр 3, иэ которого по первым выходам (содержимое первой микрооперации) поступает на органы индикации табло 4, где соответствукчций орган изменяет свое состояние. Оператор, восприняв данную информацию, осуще" ствгяет соответствующее воздействие с помощью органа управления блока 5.

Код задействованного органа поступает через открытые элементы И 9 на входы блока 6, а через элемент ИЛИ 7на вход регистра 3 для перезаписи содержимого второй микрооперации в тот же блок 6. Команда на сравнение поступает на вход блока 6 с выхода элемента ИЛИ 7 через элемент 8 задержки, При совпадении поступивших кодов

О сигнал появляется на первом выходе блока 6 и поступает через элемент

ИЛИ 10 на вход регистра 1, Ilo данно-, му сигналу в регистре 1 происходит сдвиг вправо и считывание кода адреса очередной микрокоманды в блоке 2 иэ ячеек регистра 1, Описанный цикл функционирования устройства повторяется, но уже для второй операции алгоритма, и т,д, до его завершения.

Методика обУчения оператора поэ" тапному самоконтролю выполняемых действий предусматривает выработку у него способности оценивать успешность завершения управления отдель5 1424 ным объектом в составе общего алгоритма и в случае обнаружения ошибки обеспечивать возврат к началу данного этапа для ее устранения и достиже5 ния цели управления, Для выработки данных навыков результаты поопера1 ционного контроля безошибочности действий оператору могут не представляться, при этом имеется возможность завершить этап управления даже с допущенными и необнаруженными ошибками, При совершении оператором ошибки сигнал появляется на втором выходе блока 6 и поступает через элемент 15

ИЛИ 10 на вход регистра 1 для пере" хода к очередной операции, а также на S-вход триггера 20 для фиксации факта совершения ошибки и на входы элементов И 26. Открыт тот элемент 2р

И 26, на вход которого поступает сигнал с инверсного выхода триггера 28.

Его R-вход объединяет элемент ИЛИ 22 выходы регистра 1 данного этапа управления. Таким образом, сигнал с 25 выхода элемента И 26 поступает на Sвход триггера .25, Сигнал с прямоro выхода триггера 25 поступает на входы элементов И 23 и 24 для подготовки первого иэ них к возвращению one- 30 ратора на начало этапа, если оператор не устранит допущенную ошибку, а второго — к продолжению управления, если оператор устранит эту ошибку.

После совершения ошибки оператор продолжает управление объектом до последней операции данного этапа.

Если за его время оператор не обнаружит ошибки, сигнал с выхода регистра 1 поступает на один элемент И 13 10 через элемент ИЛИ ll,, Сигнал на другом входе элемента И 13 присутствует с прямого выхода триггера 20. С выхода элемента И 13 сигнал поступает на

S-вход, триггера 15 и с его прямого выхода на входы элементов И 17. Та-ким образом, к работе оказывается подготовленным блок 18, поскольку элементы И9 закрыты из-за отсутствия сигнала на их входах с инверсного 5О выхода триггера 15.

Если оператор овладел способно стью к поэтапному самоконтролю и обнаружил допущенную ошибку, то в результате правильных действий в блоке

18 происходит совпадение кодов, поступающих на его входы. Сигнал в этом поступает с второго выхода блока 18 на R-вход триггера 20 через

048 6 элемент ИЛИ 19, а через элемент 21 задержки на входы элементов И 24.

Данный сигнал проходит через тот элемент И 24, на входе которого присутствует сигнал с прямого выхода триггера 25. С выхода элемента И 24 сигнал поступает через элемент ИЛИ 27 на S-вход триггера 28, закрывая соответствующий элемент И 26, а также на вход регистра 1, для перехода к следующему этапу алгоритма деятельности.

В том случае, если оператор не обнаружил и не устранил допущенную ошибку, сигнал появляется на первом выходе блоке 18, Этот сигнал поступает на входы элементов И 23, Открыт тот элемент И 23, на другом входе которого присутствует сигнал с прямого выхода триггера 25. Сигнал с выхода элемента И 23 поступает через элемент 27 ИЛИ для перевода триггера

28 в единичное состояние и на вход регистра 1 для возвращения оператора

Ч к началу этапа, на котором была допущена, не обнаружена и не устранена ошибка. !

Таким образом, предлагаемое устройство расширяет дидактические возможности тренажеров эа счет обучения операторов навыкам поэтапного самоконтроля выполняемых действий. Приобретенное качество позволяет повысить эффективность и надежность функциорироиания АСУ за счет более высокого уровня подготовки операторов, Формула изобретения

Устройство для обучения операторов„ содержащее блок памяти микропрограммы, адресные входы которого соединены с соответствующими выходами первой и второй групп регистра адреса, а выходы — соответствующими информационными входами регистра микрокоманды, выходы первой группы которого подключены к соответствующим входам информационного табло, а вторые выходы - к соответствукщим информационным входам первой группы первого блока сравнения, выходы второй группы регистра адреса соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы которых подключены к R-входам соот-. ветствующих триггеров первой группы, выходы третьей группы регистра ад!

4 реса соединены с соответствуккцими адресными входами блока памяти команд, выходы которого подключены к первым входам соответствуккцих элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с единичным выходом первого триггера, а выходы с соответствукщими входами первой группы второго блока сравнения, информационный вход регистра адреса подклю-чен к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым выходом первого блока сравнения, а второй вход — с вторым выходом первого блока сравнения и входом первого триггера, элементы И второй группы, выходы которых подключены к соответствующим информационным входам первой группы регистра адреса, элементы И третьей группы, первые входы которых соедмтены с нулевыми выходами соответствукццих триггеров первой группы, а вторые входы — с вторым выходом первого блока сравнения, второй элемент ИЛИ, первый вход которого является входом запуска устройства, элемент задержки, вход которого подключен к второму выходу второго блока сравнения, блок ввода ответных действий оператора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возмояностей устройства, в него введены второй триггер, вторая группа триггеров, тритий, четвертый и пятый элементы

ИЛИ, вторая группа элементов ИЛИ, четвертая, пятая и шестая группы элементов И, элемент И и второй элемент задержки, выход которого соединен с управляющим входом первого блока сравнения, а вход — с управляющим входом регистра микрокоманды и Bbl» ходом третьего элемента ИЛИ, входы которого подключены к соответствующим выходам блока ввода ответных действий оператора, соединенным с первыми входами соответствующих эле24048 в ментов И четвертой и пятой групп, вторые входы которых пс цключенч .к нулевому и единичному выходам второго триггера соответственно, а выходы

5 к соответствующим входам вторых групп первого и второго блоков сравнения соответственно, установочный вход регистра адреса соединен с перщ вым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к нулевому выходу первого триггера, а выкод - к R-входу второго триггера, S-вход которого соединен с выходом элемента И, один вход которого подключен к единичному выходу первого триггера, а другой вход — к выходу четвертого элемента ИЛИ, входы кото" рого соединены с соответствующими выходами третьей группы регистра адреса, второй выход второго блока сравнения подключен к первому входу пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом первого тригге25 ра, а второй вход — с первым выходом второго блока сравнения, подключен" ным к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых "оединень. с единичными выходами соответЗО ствукнцих триггеров второй группы, подключенными к первым входам соответствукщих элементов И шестой группы, вторые входы которых и R-входы триггеров второй группы соединены

35 с выходом первого элемента задержки, а выходы элементов И шестой группы подключены к соответствунцим информационным входам второй группы регистра адреса и первым входом соответ40 ствукщих элементов КПИ второй группы, вторые которых соединены с вьпсодами соответствующих элементов И второ 1 группы, а выходы — с S-входами соот" ветствующих триггеров первой группы, 45 нулевые выходы триггеров второй группы подключены к третьим входам соответствукнцих элементов И третьей группы °

1424048

Составитель Л. Карлов

Редактор Л.Пчолинская Техред 7.0лнйш,пс Корректор C,×åðíè

Заказ 4692/53 . Тираж 459 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг р д, у.. p жго о л. Проектная, 4