Устройство для контроля работы операторов автоматизированных систем управления

 

ОПИСАНИЕ щ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ТВЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социалистических

Респубпес (63) Дополнительное к авт. сеид-sy (22) Заявлено 1411.79 (21). 2841380у18 24 Р1)М KN

G 05 В 23/02 с присоединением заявки ИФ(23)Приоритет

Госуяарствекямй «оиятет

СССР яо яеааи язебретеяяя я от«ритм%

Опубликовано 23D881. Ьоллетеиь М 31

Дата опубликеваиияописания 230881 (53)УДК 858 562 (088. 8) (72} Авторы изобретения

Г.В. Дружинин, В.М. Крылов, Л.М. Крыло н В.П. Филимошкин

-Московский ордена Ленина и ордена Трудо

Знамени институт инженеров железнодорож

{УФ) Заявитель (541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ОПЕРАТОРОВ

АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при контроле работы операторов в автоматизированных системах управления (АСУ) и для выработки у них определенных профессиональных навыков. !

Известно устройство, содержащее блоки набора адреса, запоминания и управления, коммутатор, узел формирования серий импульсов и элемент И, первый вход которого соединен с выходом блока управления и с выходом счетчика, вход которого подключен к входу узла формирования серии импульсов. Устройство позволяет контролировать параметры технологических процессов в АСУ ТП (1).

Однако с его помощью нельзя осуществлять контроль работы операторов

АСУ.

Известно устройство содержащее коммутатор, формирователь сигналов времени, регистр ввода, дешифратор, вход которого соединен с выходом блока управления, а выход подключен к входу регистра ввода информации (21

Данное устройство также не обеспечивает возможности контроля деятельности операторов в АСУ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее блок определения отклонений, блоки первичной о6работки, информации, установки коэффициентов и формирования времени цикла, блоки сравнения, нахождения разности показателей, входы блока определения отклонений соединены с выходами блоков первичной обработки информации, установки коэффициентов и формирования цикла, выход блока сравнения подключен через блок нахождения наибольшей разности показателей к входу блока коррекции коэффициентов. Устройство позволяет контролировать показатели работы операторов АСУ в отдельные периоды времени. При этом используются логические модели функ ® ционирования операторов (3).

Недостатком устройства является невозможность учета при контроле психологических свойств операторов, в том числе временных параметров сенсомоторной реакции на определен" ные раэдражатели, а также степени устойчивости аппаратуры ACY и к выполнению ложных операций.

Цель изобретения - расширение функЗ0 циональных возможностей устройства.

857937

Блок 5 включает в себя универсальные элементы задержки, необходимые для имитации длительностей латентных и моторных компонентов сенсомоторных реакций операторов АСУ.

Блок 6 содержит регистры, с по" мощью которых задаются величины вероятностей появления отказов аппаратуры АСУ и вероятностей не выполнения операторами АСУ управляющих

6$

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля операторов автоматизированных систем управления, содержащее. генератор случайных сигналов и послецовательно соединенные блок исполнительных эле" ментов, пульт управления, блок преобразователей, блок памяти, блок сравнения и блок индикации, введены блок элементов ЗАПРЕТ и последовательно соединенные задатчик, формирователь сигналов и блок задержки, первый выход которого подключен к второму входу блока сравнения, а второй выход — к первому входу блока исполнительных элементов, соединенного вторым входом с вторым выходом формирователя сигналов, второй вход которого подключен к первому выходу генератора случайных сигналов, а третий выход — к второму входу блока памяти, третий вход которого соеди- Щ нен через блок элементов ЗАПРЕТ с вторыми выходами генератора случайных сигналов и эадатчика.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля работы операторов АСУ.

Устройство содержит генератор 1 случайных сигналов, блоки 2 элемен тов ЗАПРЕТ, блок 3 памяти, блок 4 сравнения, блок 5 задержки, задатчик 6, формирователь 7 сигналов, блок

8 преобразователей, пульт 9 управления, блок 10 исполнительных элементов и блок 11 индикации.

Генератор 1 представляет собой релаксатор случайных сигналов с заданным законом распределения вероятностей. Блок 2 состоит иэ логических элементов ЗАПРЕТ, количество которых равно числу управляющих воздействий, осуществляемых операторами АСУ с 40 пульта 9 управления.

Блок 3i памяти служит для хранения поступающей из блоков 2 и 7 информации о количестве не выполненных за определенный срок операций и об 4 отказовых состояниях аппаратуры АСУ.

Блок 4 сравнения предназначается для сопоставления данных о действительных состояниях оборудования АСУ и о принятых операторами управляющих воздействиях. Операции сравнения, сводятся к логическим арифметическим операциям поразрядного вычитания чисел с последующим определением эна<ов разности. воздействий из-за различных факторов психофизиологического характера.

Формирователь 7 состоит из типовых цифроаналоговых преобразователей код-время и служит для моделирования времени появления отказов аппаратуры

АСУ. Преобразователь 8 необходим для, перевода непрерывных сигналов, поступающих с выхода пульта 9 управления в дискретные величины.

В качестве пульта 9 управления может быть использован как реальный пульт операторов (диспетчеров) АСУ, так и его электронно-механический макет, включающий средства отображения информации (индикаторы) о состояниях объектов АСУ.

Имитация отказов аппаратуры АСУ, .фиксируемых на пульте управления, осуществляется с помощью исполнительных элементов 10. Структурные схемы исполнительных элементов представляют собой схемы коммутационных элементов в виде бесконтактных, одноконтактных или многоконтактных элементов, С помощью этих коммутационных элементов производится включение и отключение с различными задержками .. средств отображения информации пульта

9 управления объектами АСУ.

Индикатор 11 включает различных типов узлы оперативного представления информации, например электролюминисцентные, цифровые, знаковые и графические на ЭЛТ, а также схемы ввода алфавитно-цифровой информации в ЭВИ для последующей автоматической обработки.

Устройство работает следующим образом.

Случайные сигналы, параметры которых имеют заданные законы распределения с выходов генератора 1 поступают на первые входы блока 2 элементов ЗАПРЕТ и формирователя 7 сигналов времени появления отказов àïïàратуры АСУ. .На второй вход блока 2, связанный с запрещающими входами составляющих его элементов ЗАПРЕТ, подаются с определенными заранее вероятностями невыполнения управляющие сигналы из задатчика 6.

Данные о количестве и времени невыполнения из-за психофизиологических состояний операторов управляющих воздействий поступают в блок 3 памяти и далее через блок 4 сравнения в индикатор 11.

В блоке 5 задержки имитируется время сенсомоторной реакции оператора. Это время состоит из двух слагаемых: сенсорного (латентного) и моторного. Латентные периоды моделируются постоянными компонентами, величины которых зависят от типов раздражителей, интенсивности и периодичности их появления.

857937

Формула изобретения

Значения моторного слагаемого являются случайными величинами, которые зависят от конкретных видов ответных движений операторов и обст<новки, где они работают. Законы распределения этих случайных величин 5 генерируются в формирователе 7 и учитывают характеристики моторного поля оператора, формы траекторий движений, скоростей движений и силовые параметры реальных действий операторов.

С второго входа формирователя 7 сигналы поступают на вход блока 5 задержки. В блоке 5 числовые значения величин задержки преобразуются в соответствующие интервалы. Сигналы о началах и концах этих интервалов с выходов блока 5 поступают на вторые входы блоков 4 сравнения и исполнительных элементов 10.

В моменты времени прихода сигна- 2Q лов на входы блока 10 исполнительных элементов составляющие блок коммутационные элементы размыкаются (замыкаются), имитируя отказы аппаратуры

АСУ. Управляющие воздействия, поступающие с запаздыванием или без запаздывания, изменяют состояния средств отображения информации на пульте 9 управления.

В результате таких воздействий на состояния средств отображения информации реализуется вероятностнологическая временная модель функционирования человеко-машинного комплекса, в который входят объекты управления и человек-оператор (диспетчер) АСУ.

После преобразования из аналоговой формы в цифровую в- блоке 8 данные о состояниях средств отображе- 4© ния информации на пульте 9 управления поступают в блок 3 памяти.

С помощью схемы 4 сравнения устанавливается степень расхождения меж у временными параметрами ceHccmeo- . 45 торной деятельности реальных и идеальных операторов АСУ. Результаты сравнения выводятся на экран индикатора 11.

Таким образом, с помощью данного устройства оказывается возможным исследование вероятностных моделей сложных видов сенсомоторной деятельности операторов АСУ с учетом количественных характеристик моторных полей, форм траекторий движений, силовых параметров и энергетических затрат. Кроме того, введение дополнительных б,юков улучшает техникоэкономические показатели устройства и создает необходимые условия для решения проблемы оперативной адаптации структуры АСУ к деятельности операторов определенной квалификации, Устройство для кон роля работы операторов автоматизированных систем управления, содержащее генератор случайных сигналов и последовательно соединенные блок исполнительных элементов, пульт управления, блок преобразователей, блок памяти, блок сравнени . и блок индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства, в него введены блок элементов ЗАПРЕТ и последовательно соединенные эадатчик, формирователь сигналов и блок задержки, первый выход которого подключен к второму входу блока сравнения, а второй выход — к первому входу исполнительных элементов, соединенного вторым входом с вторым выходом формирователя сигналов, второй вход которого подключен к первому выходу генератора случайных сигналов, а третий выход к второму входу блока памяти, третий вход которого соединен через блок элементов ЗАПРЕТ с вторыми выходами генератора случайных сигналов и задатчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 510720, кл. 0 06 Р 15/46, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 566961, кл. G 06 F 15/46, 1976 °

3 ° Авторское свидетельство СССР

Р 524784, кл. G 06 F 15/36, 1975

: (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 7242/77

Тираж 940 Подписное

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