Устройство для подготовки операторов автоматизированной системы управления технологическим процессом

 

п1) 527730

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{6т) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) Заявлено 12,03.75 (21) 2112741/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

{43) Опубликовано 05.09.76. Бюллетень М 33 (45) Дата опубликования описания 21.06.77

{51) М. Кл.е G09 В 19/00

Госудврственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и отнрытий (53) УДК 371.672.0 (088.8) В. В. Вершинин, В, С. Гарценштейн, В, Р. Дипкелис, А. F.. Киктенко, И. С. Мальцев, Ь, JI. Омельненко, 10. 5. Овсянников, В. А. Тимофеев, Л. В. Александров и С. М. Захаров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Московский опытный механический завод (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ОПЕРАТОРОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ Г1ЮЦЕССОМ

25

Изобретение относится к области автоматизацни производственных процессов в промыщлениооти, а именно к тренировочным устройствам подготовки персонала операторских пунктов АСУ.

Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известное устройство, содержащее модель объекта, соединенную с блоком анализа команд, блоком индикации безопасного режима и блоком регистрации, два пульта оператора, подключенные к блоку анализа команд и пульт преподавателя имеет ограниченные возможности и требуе длительного времени для обучения, В известном устройстве индицируются только параметры процесса, нет индикаторов вежгпш, объективно оценивающих деятельность оператора с точки зрения экономики и техники безопасности.

Выполнение преподавателем функции оценки приводит к ряду существенных методических недостатков: загрузке внимания преподавателя ли глым наблюдением за действиями обучаемых, субъективности его оценок. Известное устройство FIG может использоваться в режиме парного соревнования, навык которого необходим при управлении *большой системой" коллективом операторов.

Целью изобретения является сокращение времени обучения.

Это достигается тем, что устройство содержит блок коммутации безопасной команды, блок измеиепия уставок параметра, блок интегрирования сигналов отклонения параметров и блоки динамического моделироваш н качества, производительности и себестоимости, входы которых соединены с выходом модели объекта, а выходы — со входом блока регистрацпи, пульт преподавателя подключен через блок интегрирования сигналов отклонения параметров к модели объекта, через блок изменения устав ок параметра — к блоку индикашти безопасного режима, и непосредственно — к блокам динамического моделирования производительности и себестоимости и х первому входу блока коммутации безопасной команды, второй вход которого соединен с выходаьш пультов оператора, третий вход — с выходом блока анализа команд, а выход — с соотлетствуюпптми входами модели объекта и блока индикации беэоп" свого режима.

На чертеже IIo«;Isa! Ia блок-схема предлагаемого устр Оиство.

527730

Устройство содержит модель объекта 1, пульт 2: преподавателя, первый 3 и второй 4 пульты опера-. тора, блок 5 анализа команд, блок 6 индикации безопасн4го режима, блок регистрации 7, блок 8 коммутации безопасной команды, блок 9 интегрирования сигналов отклонения параметров, блок 10 изменения уставок параметра 10, блок 11 динамического моделирования качества, блок 12 динамического моделирования производительности и блок 13 динамического моделирования себестоимости. Модель объекта 1 соединена с блоком 5, блоком 6 и блоком регистрации 7. Пульты 3 и4 подключены к блоку 5. Входы блоков динамического моделирования качества 11, производительности 12 и себестоимости 13 соединены с выходом модели объекта 1, а выходы — со входом блока регистрации 1. П альт 2 преподавателя подключен через блок 9 к модели объекта 1, через блок 10 и непосредственно — к блокам динамического моделирования производительности 12 и себестоимости 13 и к первому входу блока 8, второй вход которого соединен с выходами пультов 3 и 4 оператора, третий вход — с выходол блока 5, а выход — с соответствующими входами модели объекта u блока 6.

Модель объекта предстазллет собой упрощеннук модель технологического процесса, набираемую из типовых элементов с помощью наборного пгдя. Выходные сигналы модели объекта 1 поступают на вход блока регистрации 7. в котором имеется необхо,шмое количество эаписывающих и показывающих приборов. имитирующих сенсорное поле пульта оператора.

В модель объекта 1 заложены следующие режимы: пуск и останов процесса, нормальный режим, различныс аварийные рсжилты.

В блоке регистрации 7 индицируются с помощью типовых показывающих и записывающих приборов значения температуры, давления, расходов рс; ентов, уровни и другие параметры, характеризун>щие ход технологического процесса.

М дель объекта 1 содержит мнемосхему устройстве, выполненную мозаичной лля облегчения компоновки различных изображений технологических схем с помощью стандартных деталей, а также перекомдоиовки при изменении технологии.

Устройство для подготовки операторов автоматизированной системы управления технологическим процессом работает следующим образом. При стабилизации параметров модели объекта 1 первый и второй операторы соответственно на первом пульте 3 и втором 4 изменяют положение задатчиков и переключателей. Ситналы с обоих пультов поступают на блок анализа команд 5. В бпаке 5 комаиды с обоих пультов анализируются, посл!! чегО-,биок 8 осуществляет коммутацию так, что в модель объекта 1 поступает по каждому каналу более беэонасный сигнал управления. В зависимости от значения сигнала c . .пульта 2 .преподавателя на блок 8 при необходимых этапах обучения может осуществлять15

60 ся коммутация и менее безопасной команды, Одно- . времено сигнал с блока 8 поступает на блок 6, в котором индицируется, с какого пульта,3 .или 4 поступила иа модель объекта 1 команда цо каждому каналу и какие команды коммутировалиеь: более безопасные или менее безопасные.

Ь блоке 6 осуществляется непрерыв иое показание оператором и преподавателю величин сигналов комаид ноступшицих на модель объекта 1. Сигналом с блока в завясимосп! m вида режима обучения, задаваемого сигналом с пульта 2 преттошватеяа, и параметров модели объекта 1, задаваемых сигналом с модели объекта 1, в блоке 6 индицируются цветом по крайнем мере на одном из приборов безопасные пределы параметра. Эти текущие пределы характеризуют ту зону изменения входных сигналов модели объекта 1, в которой оператор может воздействовать на процесс, ие опасаясь или остановки процесса с и:зследующими операциями пуска или выхода отдельных параметров объекта за критические значения.

Устройство предназначено для обучения операторов "больших систем", в которых необходимо не только своевременное переключение запорных и двухпозиционн1лх регулирующих органов, но и точная установка эадатчиков параметров на оптимальное значение. В современных круцнотоннажных производствах отклонение в ведеянт технологического режима на несколько процентов может привести к значительным потерям по экономическим показателям.

Лля повышения качества обучения операторы в процессе обучения на устройстве получают информацию не только о текущих параметрах модели объекта 1, но и о качестве, производительности и себестоимости целевого продукта, определяемых состоянием модели объекта 1 во время определенных периодов обучения. Это осуществляется следующим образом. Счгналы с выхода модели объекта 1 поступают на блоки динамического модвлиро вания качества 11, производительности 12 и себе стоимости 13, где определяются по упрощенньдь. соотношениям соответственно качеетво, производительность и себестоимость продукта. - Указанные параметры регистрируются в блоке 7. Сигналом с пульта преподавателя устанавливаются в блоках 12 и 13 величины текущих пределов соответственно интегрирования и усреднения во времени значений производительности и себестоимости.

В процессе управления технологическими процессами возникают сенсомоторные паузы, снижающие темп управления процессом, приводящие к растренированности операторов.

В то же время оценка поведения операторов во время "сенсомоторного голода" позволяет проводить профессиональный отбор операторов, Для имитации длительного стабилизированного режима используется сигнал с пульта преподавателя 2, поступающий на модель объекта 1 через блок 9.

527730

ЦНИИПИ Заказ 712 40 Тираж 5 75 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Этим сигналом наносятся возмущения на модель объекта 1.

Сигналы с блока 9, медленно изменяясь, осуществляют незаметное на глаз изменение показателей приборов в блоках 6 и 7, соответствукацее изменению параметров модели объекта 1. Управ ляемое включение блока9 и измененю его ttoстоднных интегрирования с пульта 2 преподавателя позволяют имитировать дпнтеяьнью стабильные режимы, оценивая поведение операторов ири этом, а также производить внезапное иерекяючеиие иа аварийный режим после длнте7и ной паузы.

Устройство повышает качество и сокращает ,время обучения операторов. Метод парного соревнования особено оптимален после длительного перерыва в работе. При этом цовышается "качество переноса" знаний, умея щается время адаптации. На каждом этапе обучения операторы, находящиеся в одинаковых условиях, с точки зрения учебного цроцеоса получают возможность критически воспринимать свои действия с точки зрения безопасности процесса н его качественных показателей, а также действия партнера. В данном случае метод парного соревнования при соответствующем обеснеЧеннн показаний параметров безопасности н качества устраняет псаахологические несоответствия подготовленности ирецодавателя и операторов.

Формула изобретения

Устройство для подготовки операторов автоматизированной системы управления техиологичес5 кнм процессом, седвряввцее модель объекта, соединенную c áttoêoì анализа команд, блоком индикации безопасного режима н блоком регистрации, два иуяьтв патер»тора, поапслючениж к блоку анализа команд, и пуяьт преподавателя, о тл ич ающее1Ф с я тем, что, с целью сокращены времени обучения, оно содержит блок коммутации безопасной команды, блок изменения уставок параметра, блок интегрирования сигналов откяонетвая параметров и блоки динамического моделирования качества, цроизводительностн и себестоямо-ta, входы которых соединены с выходом модели объекта, а выходы— со входом блока регистрации, пульт преподавателя подключен через блок интегрирования сигналов отклонения параметров к модели объекта, через блок изменения уставок параметра к блоку и"дикании безопасного режима, и непосредственно- к блокам динамического моделирования производительности и себестоимости н к первому входу блока коммутации безопасной команды, второй

М вход которого соединен с выходами пультов оператора, третий вход- с выходом блока анализа команд, а выход с соответствующими входами модели объекта и блока индикации безопасного режима.