Тренажер для обучения операторов систем управления технологическими процессами

 

нс.и

О и и-с - тт - Й-

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >739626

1 Р (61) Дополнительное к авт. свид-ву(5! )М. Кл.

6 09 В 9/00 (22) Заявлено 24.01.78,(21) 2572047/18 12 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Гееудерстеенньй квинтет

СССР

N делает изобретений н етхрытнй

Опубликовано 05.06,80. Бюллетень № 21 (53) УД К 681, 1 36. .54(088.8) Дата опубликования описания 08.06.80

В. Б. Вербова, А. H. Калинин и Ю. Д. Нечаев (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (71) Заявитель (54) ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ

ПРОЦЕССАМИ

Изобретение относится к обучающим .устройствам и может быть использовано для подготовки операторов автоматизированных систем управлении технологи- ческими процессами. .Известен гренажер для обучения операторов систем управления технологическими процессами, содержащий узел модели объекта и органов управления, связанный с узлом оператора Ц .

Недостатком известного устройства

i0 является невысокая эффективность обучения.

Целью изобретения является повышение эффективности обучения.

Поставленная цель достигается тем, что тренажер имеет узел подсказки и слежения за действиями оператора и узел диагностики состояния модели обьекта, при этом уз ел подсказки и слежения за действиями оператора связан с узлом модели объекта и органов управления, а узел диагностики состояния модели объекта соединен с узлом оператора.

Узел подсказки и слежения за действиями оператора имеет сравнивающий блок, блок управления пределами зоны допусков выходных параметров модели объекта и индикатор подсказки, при этом индикатор подсказки через сравнивающий блок соединен с блоком управления пределами зоны допусков выходных параметров модели объекта, а входы сравнивающего блока и блока управления пределами зоны допусков выходных параметров модели объекта соединены с выходом узла модели объект и органов управления.

Узел диагностики состояния модели объекта имеет блок сравнения, схему формиро вания уставки и индикатор состояния модели объекта, при этом схема формирования уставки через один вход блока срав пения связана с индикатором состояния модели объекта, а вход схемы формирования уставки и другой вход блока сравнения соединены с выходами узла оператора.

На чертеже изображена структурная схема тренажера для обучения операторов

3 7ЗМ систем управления технологическими про цессами. .

Тренажер содержит модель 1 объекта, . модель 2 органов управления объектом, блок 3 формирования сигналов уйравпяю5 щих воздействий, информационную модель

4 тренажера, блок 5 возмущений, блок 6 задании параметров модели объекта и условий обучения, блок 7 контроля действий оператора, индикатор 8 оценки, узел 9 10 подсказки и слежения эа действиями оператора, .состоящий из сравнивающего блока 10, блока 11 управления пределами допусков выходных параметров модели объекта, индикатора подсказки 15

1 2, узел 13 диагностики состояния модели объекта, состоящий иэ блока сравнения 14, блока 15 формирования переменной уставки, за датчика 1 6 переменной уставки, индикатора 17 сос- 20

t тояния модели объекта.

Схема формирования уставки содержит блок 15 формирования переменной уставки и задатчик 1 6 переменной уста вки. 2S

Узел модели объекта и органов управ:ления имеет модель 1 объекта, модель

2 органов управления объектом, блок

3 формированич сигналов управляющих воздействий, информационную модель

4 тренажера.

Узел оператора содержит блок 5 возмущений, блок 6 задания параметров модели объекта и условий обучения, блок 7 контроля действий оператора, 35 индикатор 8 оценки.

После пуска тренажер работает следующим образом. РуковоДитель обучения с блока 6 задания параметров модели объекта и условий обучения задает сигналы, соответствующие верхним и нижним знаМениям (зона допусков) выходных параметров модели объекта, поступающие на блок 7 контроля действий оператора, а также сигналы, соответст45 вующие номинальным значениям выход, ных параметров, поступающие на блок

15 формирования переменной уставки (управляющий вход)> узла. 13 диагностики состояния модели объекта. В исходso йом положении значения сигналов на выходе модели объекта соответствуют номинальным значениям выходных параметров. Под действием возмущающих ! SS сигналов из блока 5 выходной параметр модели 1 объекта выходит эа пределы

" "" эойы допусков, что соответствует аварийной ситуации и сигнализируется на

26 ф информационной модели 4, На выходе блока 11 управления пределами зоны допусков, вход которого (вход слежения) соединен с выходом модели объекта, формируется сигнал, пропорциональный отклонению сигнала управляемого параметра на выходе модели объекта от его номинального значения, но не превышающий значения сигнала зоны до-. пусков. Этот сигнал подается на вход задания уставки сравнивающего блока . 10 узла 9. Ъдача оператора состоит в том, чтобы поддерживать номинальные значения параметров на выходе модели объекта, соответствующие оп имальному режиму. Однако при отсутствии опыта управления по приборам информационной модели, на которых представлены абсолютные значения текущих параметров модели объекта, затруднительно оценить состояние объекта в целом и определить оптимальную величину воздействия на объект управления.. В связи с этим в состав тренажера введен узел диагности-. ки состояния модели объекта и узел подсказки и слежения за действиями оператора. Путем поворота ручки со шкалой, калиброванной в процентах отклонения выходных параметров от зоны допусков, задатчика 16 переменной уставки оператор перестраивает параметры блока 15 формирования переменной уставки, в результате чего сигнал на выходе последнего изменяется относительно номинальных значений управляемых параметров.

В блоке сравнения 14 сигнал переменной уставки с блока 15 сравнивается с текущими значениями сигналов выходных па-раметров модели объекта. Ио положению ручки с калиброванной шкалой задатчика

16 переменной уставки и с помощью ин- дикатора 1 7 состояния оператор одновременно определяет величину и знак отклонения всех выходных параметров относительно зоны допусков и тем самым оперативйо оценивает состояние объекта.

Соотнеся полученную информацию с пока заниями приборов информационной модели, с помощью модели 2 органов управления оператор воздействует на модель объекта в сторону компенсации влияния возмущающего воздействия. Величина сигнала управляющего воздействия на выходе бло( ка 3, обеспечивающая вхождение выходноt o параметра модели объекта в зону допусков, определяется по индикатору подсказки 1 2, По мере отработки моделью объекта управляющего сигнала, заданно30

5 7396 го оператором, выходной параметр приближается к номинальному значению. При этом зона допусков, определяемая вели- чиной отклонения выходного сигнала мо« дели объекта от его номинального значения, сужается. Сужение зоны допусков и (или) увеличение сигнала возмущения с блока 5 приводит к тому, что сигнал возмущения вновь выходит за пределы, но теперь уже суженной зоны. Момент 16 выхода сигнализируется индикатором подсказки 12, и в блоке контроля действий оператора 7 начинает фиксироваться время нахождения сигнала за пределами зоны допусков. Лалее оператор

15 вновь с помощью узла диагностики оценивает состояние модели объекта и с помощью органов управления компенсирует влияние возмущающих воздействий. По мере отработки моделью управляющих >0 сигналов и приближения выходного па раметра.к номинальному значению, зона допусков еще больше сужается, тем самым как бы подсказывая оператору наиболее оптимальное положение органов управления, ведя его к номинальному значейию выходного параметра и следя за его действиями.

Формула изобретения

1. Тренажер для обучения операторов систем управления технологическими процессами, содержащий узел моде- 35 ли обьекта .и органов управления, связанный с узлом оператора, о т л и ч а юm и и с я тем, что, с целью повышенйя эффективности обучения, он имеет узел

26 б подсказки и слежения за действиями one/ ратора и узел диагностики состояния модели объекта, при этом узел подсказки и слежения за действиями оператора свя« зан с узлом модели объекта и органов

/ управления, а узел диагностики состояния модели объекта соединен с узлом оператора.

2. Тренажер по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что узел подсказки и слежения за действиями оператора имеет сравнивающий блок, блок управления пределами зоны допусков выходных параметров модели объекта и индикатор подсказ ки, при этом индикатор подсказки через сравнивающий блок соединен с блоком управления пределами зоны допусков выходных параметров модели объекта, а входы сравнивающего блока и блока управления пределами зоны .допусков выходных параметров модели объекта сое динены с выходами узла модели объекта и органов управления.

3. Тренажер по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что узел диагностики состояния модели обьекта имеет блок сравнения, схему формирования уставки и индикатор состояния модели объекта, при этом схема формирования уставки через один вход блока сравнения связа на с индикатором состояния модели объекта, а вход схемы формирования уставки и другой вход блока сравнения соединены с выходами узла оператора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 527730, кл . g 09 В 19/ОО, 1975 (прототип) .

° .

Ф

Ф

739626

Составитель С. Алексанов

Редактор Л. Волкова Техред Л. Теслюк Корректор И. Шароши

Заказ 2946/46 Тираж 468 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комйтета (;ССР по делам изобретений и открмтий

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

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