Устройство для обучения операторов

 

Изобретение относится к техническим средствам обучения операторов и может быть использовано в тренажерах для подготовки операторов систем управления. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Устройство дополнительно содержит четвертый элемент ИЛИ 20, третий триггер 21, элемент И 22, второй счетчик 23, первый 24 и второй 25 регистры числа, третий блок 26 сравнения, четвертый 27, пятый 28, шестой 29 и седьмой 30 элементы задержки и формирователь 31 импульсов для управления звуковой сигнализацией. Устройство также содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий оператора, блок 6 сравнения, элемент ИЛИ 7, элемент 8 задержки, элемент ИЛИ 9, триггер 10, генератор 11, элемент 12 запрета, счетчик 13, элемент ИЛИ 14, элемент 15 задержки, блок 16 сравнения, триггер 17, блок 18 звуковой сигнализации и элемент 19 задержки. Устройство позволяет повысить эффективность подготовки операторов на этапе своевременности выполнения как отдельных операций, так и алгоритма деятельности в целом за счет оперативного предъявления обучаемому информации о возрастании или снижении временного "дефицита" при выполнении алгоритмов управления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 09 В 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4409280/24-24 (22) l!.01,88 (46) 07.01,90. Бюл. У 1 (72) В,И. Балабай, В.А. Санников, В Е. Коберницкий, П.Ф. Кривой и Е,А. Михеев (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1425760, кл, С 09 В 9/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к техническим средствам обучения операторов

„„SU„„ i 534485 А1

2 и может быть использовано в тренажерах для подготовки операторов систем управления. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей уст» ройства. Устройство дополнительно содержит четвертый элемент ИЛИ 20, третий триггер 21, элемент И 22, второй счетчик 23, первый 24 и второй 25 регистры числа, третий блок 26 сравнения, четвертый 27, пятый 28, шестой 29 и седьмой 30 элементы задержки и формирователь 31 импульсов для управления звуковой сигнализацией

Устройство также содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий one5 ратора, блок 6 сравнения, элемент ИЛИ

7, элемент, 8 задержки, элемент ИЛИ 9, триггер 10, генератор ll, элемент 12 запрета, счетчик 13, элемент ИЛИ 14, элемент 15 зацержки, блок 16 сравнения, триггер 17, блок 18 звуковой сигнализации и элемент 19 задержки.

Устройство позволяет повысить эффективность подготовки операторов на этапе своевременности выполнения как отдельных операций, так и алгоритма деятельности в целом за счет оперативного предъявления обучаемому информации о возрастании или снижении временного дефицита при выполнении алгорит11 11 мов управления. 1 ил.

Изобретение относится к техническим средствам обучения операторов и может быть использовано в тренажерах для подготовки операторов систем управле- 20 ния д

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства с повьпиением эффективности обучения операторов своевременным действиям 25 при выполнении алгоритмов управления.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит регистр 1 адреса микрокоманды, блок 2 памяти мик-- 30 ропрограммы, регисто 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий оператора, блок 6 сравйения, элемент ИЛИ 7, элемент 8 задержки, элемент ИЛИ 91 триггер !О,, 55 генератор ll тактовых импульсов, элемент 12 запрета, счетчик 13., элемент

ИЛИ 1-4, элемент 1.5 задержки, блок !6 сравнения, триггер 17, блок 18 звуковои сигнализации 1 злюм н г 1 9 зсдерж 40 ки, элемент ИЛИ 20, триггер 21, элемент И 22, счетчик „23, регистры 24 и

25 числа, блок 26 сравнения, элемент

27 задержки„ элементы 28-30 задержки и формирователь 31 импульсов для 45 управления звуковой сигнализацией, Регистр 1 предназначен для хранения данных об управляющей составляющей алгоритма деятельности оператора, Регистр 1 храни в ячейках адреса микрокоманд (в блоке 2 памяти микропрограммы), соответствующих операциям алгоритма, Регистр 1 имеет столько ячеек, сколько операций содержит алгоритм деятельности, плюс одна ячейка, фиксирующая момент завершения выполнения алгоритма, При появлении сигнала на один вход регистра !1 производится выбор первой микрокоманды мик1 ропрограммы, соответствующей первой операции алгоритма управления. С поступлением сигналов на другой вхсд регистра 1 адреса производится сдвиг и считывание следующей микрскоманды микропрограммы, соответствующей очередной операции алгоритма.

Блок 2 служит длл храпения параметров алгоритма деятельности. В блоке 2 хранятся в виде микропрограмы микрокоманды, соответствующие опера" циям алгоритма деятельности оператора.

Регистр 3 пре;."назначен для кратковременного хранения параметров текущей операции алгоритма деятельности

oneðàòîðà. Каждая микрокоманда состоит из трех микроопераций, в первой из которых хранится код органа информационного табло 4, который изменяет свое состояние в данной операции, во второй микрооперации находится код органа блока 5, а в третьей — код времени, отведенного для выполнения оператором всех предыдущих и данной операции алгоритма деятельности. Содержимое первой микрооперации по первым выходам регистра 3 поступает на входы информационного табло 4. Код из второй микрооперации по вторым выходам регистра 3 передается на входы блока 6 сравнения, а информация из . третьей микрооперации микрокоманды поступает по третьим выходам регистра 3 на входы блока 1 6 сравнения.

Информационное табло 4 и блок 5 являются физической моделью пульта оператора на его рабочем месте при выполнении задач управления объектами.

Блок 6 предназначен для оценки безошибочности действий оператора за счет сравнения кодов требуемого орга34485 б

Элементы 19-30 задержки предназна-! чены для синхронизации работы схемы устройства.

Формирователь 31 в зависимости от результата сравнения в блоке 26 производит увеличение частоты звука сигнализации блока 18, если время, затраченное оператором на выполнение текущей операции, больше, чем затрачено на предыдущую операцию. В случае, если это время меньше затраченного на выполнение предыдущей операции,. формирователь 31 выдает сигнал на умень15 шение частоты звука.

Устройство функционирует следующим образом.

При включении устройства на вход регистра 1 поступает сигнал с внешнеР

20 го входа 32 устройства при его запуске. По данному сигналу производится запуск генератора )1 и выбор микрокоманды в блоке 2, соответствующей первой операции алгоритма деятельности.

26 Содержимое данной микрокоманды из блока 2 переписывается в регистр 3, что приводит к появлению сигналов на его первых выходах. Данный сигнал поступает на вход триггера 21 и на

ЗО вход табло 4, производя смену состояния соответствующих его органов.

Человек-оператор, восприняв данную информацию, воздействует на орган блока 5. Код задействованного органа

35 поступает на входы блока б,и через элемент ИЛИ 7 сигнал поступает на; вход регистра 3 и элемент 8. По этому сигналу содержимое второй микрооперации по выходам регистра 3 поступает на входы блока 6, а сигнал на сравнение поступает на вход блока 6 с выхода элемента 8.

5 15 на блока 5, задействованного оператором, поступающих на входы блока 6.

Элементы ИЛИ 7 и 8 задержки синхронизируют моменты считывания содержимого второй микрооперации микрокоманды из регистра 3, а также сравнения в блоке 6..

Триггер 10 служит для организации прерывания в работе счетчика 13. на время считывания информации из него.

Генератор 11 .предназначен для представления значения времени действий оператора по выполнению операций алгоритма — в код первый вход генератора 11 — для его останова, а второй — для запуска.

Счетчик 13 предназначен для подсчета числа импульсов, выработанных генератором 11 за время, прошедшее с начала тренировки (запуска устройства) до выполнения текущей операции алгоритма.

Блок 16 предназначен для сравнения времени, затраченного оператором на выполнение всех операций, включая текущую, от начала тренировки, с эталонным значением времени, отводимого на выполнение данных операций. в соот-. ветствии с временным нормативом.

Триггер 17 управляет запуском и остановом блока 18, который сообщает обучаемому о наличии "дефицита" времени, т.е. его оставания от эталон.ного временного графика,. При этом после запуска блока 18 за счет появления сигнала на его первом входе. частота звука может как возрастать, в случае возрастания "дефицита", так и убывать в противном случае за счет появления сигналов на его втором и третьем входах соответственно.

Триггер 21 управляет включением счетчика 23, который подсчитывает время, затраченное оператором на выполнение текущей операции.

Регистр 24 хранит число, подсчитанное счетчиком 23, для последующего сравнения в блоке 26.

Регистр 25 предназначен для хранения кода времени, затраченного оператором на выполнение операции, предшествующей текущей операции.

Блок 26 служит для сравнения аре-.. мени, затраченного оператором на выполнение текущей операции, с временем, потребовавшимся ему при выполнении предыдущей операции.

Импульсы, вырабатываемые генерато4r„ ром 11, с момента смены состояния органов табло 4 поступают через элемент

12 на вход счетчика 13, который подсчитывает затрачиваемое оператором время на выполнение всех операций

gg алгоритма. Кроме того, импульсы .с выхода генератора 11 поступают на один вход элемента И 22, на другом входе которого присутствует сигнал с прямого выхода триггера 21 в тече65 ние всего времени выполнения текущей операции алгоритма, Проходя элемент

И 22,импульсы подсчитываются счетчиком 23, что соответствует времени, затраченному на выполнение операЦии.

)534485

В случае допущения оператором ошибки совпадения кодов, поступивших на входы блока 6 сравнения, не произойдет и сигнала на его выходе не будет. Если оператор выполнил требуемое действие правильно, то на выходе блока 6 появится сигнал, который поступит на вход триггера 21 и на вход элемента ИЛИ 9, что приведет к прекращению работы первого 13 и второго 23 счетчиков. Кроме того, данный сигнал, поступив на вход регистра 3, приведет к считыванию кода времени, отведенного на выполнение данной и всех предыдущих операций, по его третьим выходам на входы блока 16, и,наконец, данный сигнал поступит через элемент 19 на вход регнстра 1 для выбора очередной операции алгоритма. Кроме того, сигнал с выхода элемента ИЛИ 9 поступает на вход триггера 10, который поступает на вход элемента 12 и закрывает его, ца вход триггера 10 и на управляющий 25 вход счетчика 13. По этому сигналу счетчик обнуляется, а его содержимое переписывается в блок 16. По другим входам блока 16 в него переписано содержимое третьей микрооперации:ре- 30 гистра 3. Сигнал на сравнение постуг1ает с выхода элемента 15, Если в результате сравнения затраченное на

Операцию алгоритма время меньше этаЛонного, то сигнал присутствует на первом выходе блока 16 и поступает на вход триггера 17. В противном случае

Сигнал появится на втором выходе блока 16, который соединен с другим входом триггера 17, а это, в свою

Очередь, приведет к запуску блока 18.

Сигнал с выхода блока 6 поступает и на элемент 27, с выхода которого он подается на управляющий вход счетчи- 45 ка 23, в котором подсчитано время, затраченное на. выполнение текущей операции, и на элемент 28. Содержимое счетчика 23 переписывается в регистр

24. Сигналом с выхода элемента 28 обнуляется содержимое считчика 23, а содержимое регистра 25 переписывается в блок 26. Сигнал с выхода элемента

29 поступает на вход регистра 24 и переписывает его содержимое в блок ?6 и в регистр 25. Сигнал на проверку совпадения поступивших кодов поступает с выхода элемента 30. В первой операции алгоритма совпадения этих кодов не произойдет, поскольку в регистре 25 в этом случае записаны "0", поэтому изменений в состоянии блока 18 не будет °

При выполнении второй операции алгоритма деятельности устройство функционирует в описанном порядке, т,е., если в результате сравнения в блоке 16 окажется, что время, затраченное на первую и вторую операции алгоритма, больше эталонного значе" ния времени, отведенного на выполнение двух данных операций, то сигнал будет присутствовать на выходе блока

16, а с него поступает на вход триггера 17, единичнь и выход которого оставляет включенным блок 18. В протинном случае сигнал появится на первом выходе блока 16 и поступит на вход триггера 1 7,,отключая тем самым блок 18.

Итак, блок 18 включается или отключается в результате сравнения затраченного и эталонного времени в процессе выполнения алгоритма на каждой операции алгоритма, Управление частотой звука блока 18 производится по результатам сравнения значений времени„ затраченного на текущую и предыдущую операции алгоритма. Данные значения хранятся в регистрах 24 и

25 соответственно и поступают на сравнение в блок 26, Если время на теку" щую операцию больше времени на предыдущую операцию, то это значит, что

"дефицит" .времени у оператора возрастает и сигнал с выхода блока 26 поступает на первый вход формирователя

31 и с него — на второй вход блока 18, что приводит к увеличению частоты звука устройства. В противном случае, когда оператор стал работать быстрее и ликвидирует имеющийся "дефицит", сигнал появится на втором выходе блока 26 и поступит на второй вход формирователя 31, С выхода последнего подается сигнал на третий вход блока 18 для уменьшения частоты звука устройства.

Предлагаемое устройство расширяет дидактические возможности тренажера для подготовки операторов на этапе отработки своевременности выполнения как отдельных операций, так и алгоритма деятельности в целом за счет оперативного представления обучаемому информации о возрастании или ( снижении временного "дефицита" для

)534485

l0 выполнения оставшихся операций алгоритма.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса, установочный вход которого является входом устройства, а выходы группы подклкчены к соответствующим входам бло" ка памяти, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами регистра микрокоманды, выходы первой группы которого подключены к соответствующим входам информацион5 ного табло, выходы второй группы — к соответствующим входам первой группы первого блока сравнения, а первый управляющий вход — к выходу первого элеэлемента ИЛИ, соединенному с входом О первого элемента задержки, выход которого подключен к управляющему входу первого блока сравнения, выход которого соединен с входом второго элемента задержки, а входы второй груп- 25 пы — с соответствующими выходами блока ввода ответных действий оператора и с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, первый триггер, R-вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый счетчик, выходы которого соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ и с соответствующими информационными входами первой группы второго блока сравнения, первый и второй выходы которого подключены к В- и 8-входам соответственно, второго триггера, единичный выход которого соединен с первым входом блока звуковой сигна- 4О лизации, информационные входы второй группы второго блока сравнения подключены к соответствующим выходам третьей группы регистра микрокоманды, а управляющий вход — к выходу третье- 45 го элемента задержки, вход которого сое днен с выходом третьего элемента

ИЛИ, единичный выход и S-вход первого триггера подключены к установочному входу первого счетчика и управляющему входу элемента запрета, выход которого соединен с информационным входом первого счетчика, а информа-. ционный вход — с выходом генератора, вход запуска которого подключен к установочному входу регистра адреса, а вход останова — к выходу переполнения регистра адреса и первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, подключенным к второму управляющему входу регистра мик" рокоманды, выход второго элемента задержки соединен с информационным входом регистра адреса, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены чет-. вертый элемент ИЛИ, третий триггер, элемент И, второй счетчик, первый и второй регистры числа,,третий блок сравнения, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы задержки и формирователь импульсов, первый и втьрой выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами блока звуковой сигнализации, à первый и второй входы — с соответствующими выходами третьего 6JI0Ka сравнения, информационные входы первой и второй групп которого.подключеиы соответственно к выходам первого и второго регистров числа, а управляющий вход — к выходу седьмого элемен-та задержки, вход пятого элемента задержки соединен с выходом четвертого элемента задержки и управляющим входом второго счетчика, а выход -. с входом шестого элемента задержки, управляющим входом второго регистра числа и установочным входом второго счетчика, информационный вход которого подключен к выходу элемента И, а выходы — к соответствующим информационным входам первого регистра числа, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами второго регистра числа, а управляющий вход — с выходом шестого элемента задержки и входом седьмого элемента задержки, вход четвертого элемента задержки подключен к выходу первого блока сравнения и R-входу третьего триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, а S-вход— с выходом четвертого элемента ИЛИ, входы которого подключены к соответствующим выходам первой группы реги= стра микрокоманды, второй вход элемента И соединен с выходом генератора.