Устройство для обучения операторов

 

Изобретение относится к техническим средствам практической подготовки операторов АСУ и может быть использовано в тренажёрах операторов систем управления. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство , содержащее регистр 1 адреса микрокоманд , блок 2 памяти микропрограмм, регистр 3 микрокоманд, табло 4. блок 5 ввода ответных действий, генератор 12 импульсов , счетчики 1.3 и 14, группы элементов 15 и 16 И, дешифраторы 17 и 18 и индикаторы 19 и 20. введены элементы 8, 9, 21 и 22 И и элементы 6, 7. 10 и 11 ИЛИ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

У 4

ОО

0с (Я

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4898797/24 (22) 02.01.91 (46) 07.01.93. Бюл, hL 1 (71) Академия гражданской авиации (72) В.И.Балабай, Г.А;Крыжановский, А.B.Ñàìàðèí, Ю.Ф.Кривой и Е.А.Михеев (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1718261, кл. G 09 В 9/00, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к техническим средствам практической подготовки опера5U 1786500 А1 (51>s G 09 В 9/00

2 торов АСУ и может быть использовано в тренажерах"операторбв систем управления.

Целью изобретения является расшйрение: дидактических возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее регистр 1 адреса мик- . рокоманд, блок 2 памяти микропрограмм, регистр 3 микрокоманд, табло 4, блок 5 ввода ответных действий, генератор 12 импульсов, -счетчики 13 и 14, группы элементов 15 и 16 И, дешифраторы 17 и 18 и индикаторы

19 и 20, введены элементы 8, 9, 21 и 22 И и элементы 6, 7, 10 и 11 ИЛИ. 1 ил.

1786500

Иэобрегейие о гносится к техническим средствам практической подготовки операторов АСУ и может быть использовано в тренажерах операторов систем управления.

Известно устройство для обучения операторов, содержащее последовательно соединенные регистр адреса микрокоманды, блок памяти микропрограммы и регистр микрокоманды, первые выходы которого подключены к органам панели индикации, а вторые выходы регистра микрокоманды св< "аны со вторыми входами первого блока сравнения, первые входы которого соединены с выходами блока ответных действий, выходы регистра адреса микрокоманды разделены на три группы: выходы первой и третьей группы связаны непосредственно с блоком памяти, а второй — кроме блока памяти, через элементы ИЛИ группы — к R-еходам триггеров группы, выходы блока памяти подключены к первым входам элементов И первой групйы, вторые входы которых соединены с S-входом триггера, R-вход которого связан через элемент задержки с первыми входами элементов И второй группы и вторым выходом второго блока сравнения, первые входы которого подключены к выходам элементов И первой группы, вторые входы второго блока сравнения соединены с выходами блока ответных действий, первый выход второго блока сравнения связан через первый вход второго элемента

ИЛИ с первым входом регистра адреса микрокоманды, второй вход которого соединен с выходами первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к первому выходу первого блока сравнения, второй вход связан со вторым входом триггера, вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом элементов И третьей группы, выходы которых соединены с S-входами триггеров группы, R-входы которых подключены ко вторым входам элементов И третьей группы, единичные выходы триггеров tpgn пы через вторые входы элементов И второй группы связаны с третьими входами регистра адреса, второй вход второго элемента

ИЛИ является входом запуска устройства.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности оценки качества деятельности оператора.

Другое устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса, установочный вход которого является входом устройства, выход переполнения соединен с входом останова генератора, а информационные выходы подключены к соответствующим адресным входам блока памяти микропрограммы, выходы которого соединены с соответствующими информацион10

40 ка подключен к выходу генератора, вход считывания — к выходу четвертого элемента

50 первые выходы — co входами соответствующих регистров четвертой группы, а вторые

25 ными входами регистра микрокоманды, управляющий вход регистра микрокоманды подключен к выходу первого элемента ИЛИ и входу первого элемента задержки, выходы первой группы — к соответствующим входам информационного табло, а выходы второй группы — к cooTBBTGTBóþùèì входам второй группы первого блока сравнения, управляющий вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, а входы первой группы — с соответствующими выходами блока ввода ответных действий оператора, подключенного к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки, выходы первого счетчика подключены к соответствующим входам шестого элемента ИЛИ и к соответствующим входам первой группы блока сравнения первой группы, входы второй группы которых соединены с выходами соответствующих регистров первой группы, первые выходы— со входами соответствующих регистров первой группы, а вторые выходы — со входами соответствующих регистров второй группы, вход первого регистра первой группы подключен к выходу третьего элемента задержки, вход которого соединен с выходом переполнения регистра адреса, подключенным к входу четвертого элемента задержки и входу считывания первого счетчика, установочный вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, а информационный вход — с первым выходом первого блока сравнения, втброй выход которого подключен к информационному входу регистра адреСа, один из информационных выходов которого соединен с входом запуска генератора, информационный вход второго счетчизадержки и входу пятого элемента задержки, установочный вход — к выходу седьмого элемента ИЛИ, а выходы — к соответствующим входам элемента ИЛИ и к соответствующим входам первой группы блоков сравнения второй группы, входы второй группы которых соединены с выходами соответствующих регистров четвертой группы выходы — со входами соответствующих регистров третьей группы, вход первого регистра четвертой группы, вход первого регистра четвертой группы подключен к выходу пятого элемента задержки, выходы регистров второй и третьей групп соединены с соответствующими входами первой и второй групп соответственно сумматора и с соответствующими входами второго

1786500 элемента ИЛИ управляющий вход суммато- ошибочной и второго рода.— безошибочно ра подключен к выходу второго элемента выполненная операция относится к ошибзадержки, а выходы — к соответствующим кам. входам дешифратора, первый выход кото- Цель изобретения — расширение дидакрого соединен с входом индикатора, второй 5 тических возможностей устройства, и третий выходы — с первым и вторым вхо- Поставленная цель достигается тем, что дами соответственно третьего элемента устройстводля обучения операторов, содерИЛИ, четвертый и пятый выходы — с первым жащее две группы элементов И, два дешифи вторым входами четвертого элемента ратора счетчика и индикатора, пульт

ИЛИ соответственно, а шестой и седьмой 10 оператора, регистр микрокоманд, блок павыходы — с первым и вторым входами соот- мяти микропрограмм, генератор импульсов, ветственно пятого элемента ИЛИ, выходы табло и регистр адресов микрокоманд, вход третьего, четвертого и пятого элементов записи и информационные входы которого

ИЛИ подключены к входам соответственно являются входами устройства, вход сдвига второго, третьего и четвертого индикаторов. 15 соединен с выходом генератора импульсов, Данное устройство позволяет оценить один иэ выходов соединен с первЬ мй входакачество деятельности оператора по комп- ми элементов И первой и второй групп, а лексному показателю безошибочности и выходы соединены с адресными входами своевременности, однако оно не позволяет блока памяти микрокоманд, выходы котороэффективйо готовить обучаемого обнаруже- 20 го соедйненй с информационйыми входами нию допускаемых, наиболее вероятных и регистрамикрокоманд, выходы которогосо- опасных ошибок. .. единены с информационными входами табНаиболее близкое по цели является ус- ло и блока ввода ответных действий тройство, содержащее пульт оператора, ре- оператора, вход записи регистра адресов гистр микрокоманды, блок памяти 25 микрокоманд соединен с установочнымй микропрограммы, генератор импульсов, входами первого и второго счетчиков; выхо-табло, два счетчика; дешифратор, индикато- ды которых соединены с вторыми входами ры и регистр адреса микрокоманды, вход элементов И соответственно первой и вто. записи и информационные входы которого рой групп, выходы которыхсоединены свхо- являются входами устройства, один из вы- 30 дами соответственно первого и второго ходов соединен с входом останова генера- . дешифраторов, выходы которых подключетора импульсов, а другие выходы ны к входам соответственно первого и вто-. соединены с входами блока памяти микро- . рого индикаторов, дополнительно содержит программы, выходы которого соединены с четыре элемента И и четыре элемента ИЛИ, входами регистра микрокоманды, первая и 35 одни выходы регистра адреса микрокоманд вторая группы выходов которого соединены -: соединены с входами rtepaot o элемента с информационными входами соответст- ИЛИ, а другие выходы — с входами второго венно табло и пульта оператора, первый: элемента ИЛИ, выход которого соединен с выход которого соединен с счетным входОм первыми входами первого и второго эле- " первого счетчика; выход которого соединен 40 ментов И, вторые входы которых соединены с первым входом элементов И первой груп- соответственно с первым и вторым выходапы, вторые входы которых соединены с вта- . ми блока ввода ответных действий, второго рыми входами элементов И второй групйы "элемента И, выход которого соединен с и входом остановки генератора импульсов, .счетным входом первого счетчика "и третьиа выходы элеметов И первой и второй груп- 45 ми входами четвертого элемента ИЛИ, а выпы подключены к входам соответственно .ход первого элемента И вЂ” с первым входом первого и второго дешифраторов, выходы .третьего элемента ИЛИ, второй вход кото- которогосоединенысвходамисоответству- рого соединен с входом записи регистра ющих индикаторов, вход запуска генерато- адреса микрокоманд, а выход соединен с ра тактовых импульсов соединен с 50 первым управляющим входом генератора установочным входом регистра адреса мик- . импульсов, второй управляющий вход которокоманды, вход сдвига которого соединен рого соединен с выходом четвертого элес выходом генератора импульсов, мента ИЛИ, первый вход которого соединен

Данное устройство позволяет произво- с одним из выходов регистра адреса микродить подготовку оператора к выявлению 55 команды, выход первого элемента ИЛИ соошибочных операций в алгоритме деятель- единен с первыми входами третьего и ности, однако оно не обеспечивает возмож- четвертого элементов И, вторые входы кото-. ности классификации ошибочных действий. рых соединены соответственно с первым и

Например; ошибки первого рода — ошибоч-. вторым выходами блока ввода ответных но выполненная операция признается без- действий оператора, а выход четвертого о

1786500 элемента И соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ, а выход третьего элемента И вЂ” со вторым входом четвертого элемента ИЛИ и счетным входом второго счетчика. 5

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для обучения операторов содержит регистр 1 адреса микрокоманды, блок 2 памяти микропрограммы, регистр 3 микрокоманды, информационное 4 табло, блок 5 ввода ответных действий, первый

10 элемент 6 ИЛИ, второй элемент 7 ИЛИ, третий 8 элемент И, четвертый 9 элемент И, гретий элемент 10 ИЛИ, четвертый 11 эле- 15 мент ИЛИ, генератор 12 тактовых импульсов, первый счетчик 14, второй, счетчик 13, первую групйу 15 элементов И, вторую группу 16 элементов И, первый 17 дешифратор, второй 18 дешифратор, первый 19 индикатор, второй 20 индикатор, второй 21 элемент И, четвертый 22 элемент И.

Позицией 23 отмечены внешййе устано 20 вочные входы регистра 1 адреса, а позицией

24 — вход запуска устройства. Сущность предлагаемого изобретения заключается в повышении уровня подготовленности оператора за счет обучения его на заключительных этапах распознавания ситуаций, возникающих по причине ошибочных дейст- 30 вий оператора. При этом такие ошибки могут быть типовыми длл каждого отдельного алгоритма и оператор может их допускать у>ке в последующей самостоятельной деятельности, несмотря на то, что не совершал

35 их в процессе подготовки. И безусловно он должен своевременно обнаружить ошибки, емого устройства наиболее целесообразно после выработки у оператора необходимых скоростных и надежностных навыков с требуемым качеством, т.е. после этапа формирования у него репродуктивного мышления и перехода к этому становлению продуктив ного мышления.

Регистр 1 адреса микрокоманды предназначен длл задания. управляющей

50 составляющей алгоритма деятельности оператора, Он содержит столько ячеек, сколько элементарных операций имеется в алгоритме управления, плюс еще одну для обозначения окончания алгоритма. При появлении сигнала на входе запуска произво55 дитсл считывание адреса первой микрокоманды в блок 2 памяти микропрограммы. Второй вход регистра адреса предназначен для считывания адресов последующих микроопераций, При поступкоторые могут привести к невыполнению задачи управления илй аварии, Методически использование предлага- 40 лении сигнала на него производится сдвиг к следующей ячейки и считывание адреса очередной микрокоманды из блока 2 памяти микропрограммы. Выходами регистр 1 адреса связан с блоком 2 памяти микропрограммы;

Внешние входы.23 блока 1 предназначены для задания адресов операции, которые "выполнены" с ошибками и для которых задаются соответствующие состояния орга- . нов информационного 4 табло, Блок 2 памяти служит для хранения в аиде микрокоманд данных о каждой операции алгоритма управления и возможных ошибках. При появлении сигналов на входах блока 2 памяти происходит считывание микрокоманды текущей операции алгоритма в регистр 3 микрокоманды. Кроме того, здесь хранятся данные об "ошибочных", операциях, т.е. код ошибочно задействованного органа табло 5 и соответствующее состояние табло 4.

Регистр 3 микрокоманды предназначен для хранения данных текущей (обрабатываемой) операции алгоритма. Данный регистр содержит две микрооперации: в первой хра. нится код органа индикации панели 4, который изменяет свое состояние в данной операции алгоритма, а во второй — код органа панели 5 управления, на который оператор должен воздействовать в той же операции алгоритма деятельности..С первых выходов регистра 3 микрокоманды код требуемого органа индикации поступает на вход 4 табло, а со вторых — код "задействованного" органа управления блока 5 ответных действий. Панель 4 индикации и блок 5 органов управления являются физической моделью пульта оператора реальной АСУ, При этом на блоке 5 необходимо разместить две кнопки для выдачи сигналов подтверждения оператором предъявленной информации. Это кнопки "Правильно" и "Ошибка" для принятия решения обучаемым о каждой из предъявленных операций демонстрируемого ему алгоритма..

Первый элемент 6 ИЛИ объединяет выходы регистра 1 адреса, которые соответствуют безошибочным операциям, Второй элемент 7 ИЛИ служит для обьедйнения сигналов с тех выходов регистра

1, которые соответствуют "операциям", на которых "допущены" ошибки.

Элементы 8, 9, 21 и 22 И выполняют функции коммутирующих элементов.

Третий элемент 10 ИЛИ объединяет сигналы, направленные на вход включения генератора 12, Четвертый элемент 11 ИЛИ объединяет сигналы, подаваемые на вход отключения

1786500

20 ментов

40

50

55 генератора в случае появления ложных ошибок, до их устранения и по завершении всех операций алгоритма, Генератор 12 тактовых импульсов предназначен для управления сменой информации на табло 4 в режиме демонстрации алгоритма обучаемому. Частота следования импульсов генератора устанавливается индивидуально каждым обучаемым, Первый 14 счетчик служит для подсчета ошибок первого рода, допущенных обучаемым, т.е. когда он признал ошибкой правильно "выполненную" операцию.

Второй 13 счетчик предназначен для учета числа ошибок второго рода, т.е, когда

"ошибочная" операция признана обучае. мым правильной, Первая 15 и вторая 16 группы элементов

И выполняют функции коммутирующих элеПервый 17 и второй 18 дешифраторы преобразуют двоичный код содержимого счетчиков 13 и 14 соответственно —. в десятичный, для отображения с помощью индикатаров 19 и 20 соответствующей информации обучаемому.

Внешние входы 23 предназначены для установки адресов операций, в регистре 1, на которых "допущены" ошибки, Позиция 24 соответствует внешнему входу запуска устройства.

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.

С включением тренажера, за счет появления сигнала со входа 24 устройства, команда поступает на установочные входы первого 14 и второго 13 счетчиков для их обнуления. Этот же сигнал поступает на установочный вход регистра 1 адреса, в который .предварительно введены адреса

"ошибочных" операций по входам 23. Кроме того, поступивший сигнал запускает генератор 12 через третий элемент 10 ИЛИ, импульсы с которого поступают на сдвигающий вход регистра 1, что приводит к считыванию адреса микрокоманды в блоке 2 памяти микропрограммы, соответствующей первой операции алгоритма управления.

Выбранная в блоке 2 памяти микрокоманда переписывается в регистр 3 микрокоманды и по первым его выходам подается на информационное табло 4, где требуемый орган изменяет, свое состояние, По вторым входам поступает код органа табло 5, который "задействовался" оператором на изменение состояния табло 4, Выбранный орган табло 5 также засвечивается. При этом обучаемый анализирует правильность "действий" оператора. Если он считает, что операция выполнена безошибочно, то он нажимает на одну кнопку и сигнал появится на первом выходе табло 5, а если посчитает, что это ошибочное действие, то нажимает на другую кнопку и сигнал появляется на втором выходе табло 5.

В этом случае, если операция задана в регистре 1 адреса безошибочной, то сигнал с выхода первого элемента 6 ИЛИ поступает на первые входы третьего 8 и четвертого 22 элементов И. Если эту операцию оператор признает безошибочной, то сигнал с первого выхода блока 5 через четвертый 22 И и третий 10 элементов ИЛИ пройдет на первый вход генератора 12 и импульс с его выхода произведет сдвиг в регистре 1 к адресу следующей микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма.

Цикл функционирования устройства понторится в описанном порядке;

Но если оператор посчитает операцию выполненной ошибочно, то сигнал со второго выхода блока 5 через третий элемент 8 И поступит.на останов генератора 12, т,е. на его второй вход и счетный вход первого счетчика 14, где запишется единица. Таким образом, обучаемому будет засчитана одна ошибка первого рода. Дальнейшая работа генератора будет осуществляться только после устранения оператором допущенной неточности, т.е. путем воздействия на первую кнопку блока 5.

Аналогичным образом работает устройство при демонстрации "ошибочных" действий. Сигнал со второго элемента 7 ИЛИ поступает на первые входы первого 9 и второго 21 элементов И. Если обучаемый распознал ошибку, то сигнал со второго выхода, блока 5 через первый элемент 9 И и третий элемент 10 ИЛИ поступает на запускающий вход генератора 12 и работа устройства продолжается. В этом случае если оператор посчитает операцию выполненной правильно и задействует первый выход блока 5, то сигнал через второй элемент 21 И и четвертый элемент 11 ИЛИ поступит на вход останова генератора.12 и на счетный вход первого 14 счетчика, фиксируя тем самым ошибку второго рода, После "выполнения" последней операции алгоритма сигнал переполнения из регистра 1 поступает на вторые входы элементов И первой 15 и второй 16 групп и содержимое первого 14 и второго 13 счетчиков через соответствующие 17 и 18 дешифраторы поступит на индикаторы 19 и 20. Данная информация предъявляется как обучаемому, так и инструктору и позволяет расширить состав показателей индивидуальных характеристик оператора в виде его склонности к допуску ошибок того или

1786500

Ь

Составитель В, Балабай

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Д. Козориз

Редактор

Заказ 249 . Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 иного рода. Включение таких характеристик индикаторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, в индивидуальные п порта позволит повы-. с целью расширения функциональных возсить эффективйость деятельности операто- можностей устройства, в него введены четыров в составе расчета за счет оптимального ре элемента И и четыре элемента ИЛИ, одни

его укомплектования. 5 выходы регистра адреса микрокоманд соединены с входами первого элемента ИЛИ, а

" Ф ор мул а и зо бр ете ни я другие вйходы — с входами второгоэлеменУстройство для обучения операторов, та ИЛИ; выход которого соединен с первысодержащее две группы элементов И, два ми входами первого и второго элементов И, дешифратора, счетчика и индикатора, пульт 10 вторые входы которых соединены соответоператора, регистр микрокоманд, блок па - . ственно с первым и вторым выходами блока мяти микропрограмм, генераторимпульсов,, ввода ответных действий, выходы которых табло и регистр адресов микрокоманд, вход соединены со счетным входом первого счетзаписи и ийформационные входы которого чика и первым входом третьего элемента являются входами устройства, вход сдвига 15 ИЛИ, второй вход которого соединен с вхосоединен с выходом генератора импульсов, дом записи регистра адреса микрокоманд, одинизвыходовсоединенспервымивхода -. а выход — С первым управляющим входом ми элементов И первой и второй групп, а . тенератора импульсов, второй управляювыходы соединены с адресными входами щий вход которого соединен с выходом чет блокапамятимикрокоманд,выходы. которо- 20 вертого элемента ИЛИ, первый вход го соединены с информационными входами которбго соединен с одним из выходов ререгистра микрокоманд, выходы которого со- - гистра адреса микрокоманды, выход перво. единены с информационными входами таб- : . ro элемента ИЛИ соединен с первыми ло и блока ввода ответных действий входами третьего и четвертого элементов И, оператора, вход записи регистра адресов 25 вторые входы которых соединены соответ-" микрокоманд соедийен с установочными ственно с первым и вторым выходами блока входами первого и второго счетчиков, выхо- ввода ответных действий оператора, а выходы которых соединены с вторыми входами ды соединены соответствейно с третьим элементов И соответственно первой и вто- . входом третьего элемента ИЛИ и счетным рой групп; выходы:которых соединены с вхо- 30 входом второго счетчика, выходы первого и дами соответственно первого и второго четвертогоэлементовИсоединенысоответдешифратора, выходы которых подключейы ственно с выходами первого и четвертого к входам соответственно первого и второго элементов И.