Устройство для оценки профессиональной пригодности операторов автоматизированных систем управления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О Л И С А Н И Е ()943811

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 171280 (21) 3220846/18-24

{51)M. Кд. с присоелинением заявки М

G 09 В 9/00

)ооударстесниый коиитет (23) Приоритет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 150782. Бюллетень ЛЪ 26 {53) УДК681. 1 071 (088.8) Дата опубликования описания 150782 (72) Авторы изобретения

А.Ф.Сакун, В.П.Цымбал, А.Г,Падалко и С.П.Иочалов

Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ

ПРИГОДНОСТИ ОПЕРАТОРОВ АВТОИАТИЗИРОВАННЫХ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано, например, в составе тренажеров при обучении операторов технологических обьектов управления по заданию.

Известно устройство, предназначенное для оценки точности действий операторов и содержащее последовательно соединенные блок определения величины ю ошибки, выполненный в виде сумматора, два входа которого через ключи, связанные управляющими входами с синхронизатором, подсоединены к входам тренажера, а к третьему входу подключен выход блока задания, выпрямитель, ин" тегратор, управляющий вход которого соединен с задатчиком времени, блок сравнения, к другому входу которого гю подключен блок задания нормативов, а также индикатор ошибок. По двум входам блока определения ошибки формируется задание, а по третьему поступает фактическое значение регулируемого параметра(1).

Недостатком устройства является узкая область применения, ограниченная особенностями положенного в основу его работы критерия качества регулирования.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее блок синхронизации, блок задания зоны регулирования, блок задания времени, а также последовательно соединенные блок определения ошибок, выпрямитель, сумматор, другой вход которого связан с блоком задания зоны регулирования, ограничитель амплитуды, интегратор, управляющий вход которого подключен к блоку задания времени, индикатор, а также два ключа, соединенные с входами устройства, блоком определения ошибок, а управляющими входами — с блоком синхронизации, другой выход которого связан с блоком задания времени.

Устройство производит оценку качества регулирования оператором выходной величины в пределах заданной зоны.

Устройство работает следующим образом.

По команде блока синхронизации открываются ключи, пропускная в блок определения ошибок находящиеся в про" )О тивофаэе сигналы, пропорциональные заданному и фактическому значениям регулируемого параметра, и срабатывает блок задания времени, запускающий интегратор. Выходной сигнал бло а определения ошибок, пропорциональ; ый отклонению фактического значения па раметра от задания, .подают на выпрямитель, на выходе которого эолучают сигнал, характеризующий модуль ошибки регулирования. Этот сигнал поступает на вход сумматора, на другой вход которого с блока задания зоны регулирования подают в противофазе сигнал, пропорциональный половине этой зоны. Алгебраическая сумма этих сигналов поступает на ограничитель амплитуды, который срезает те участки модуля ошибки ре-улирования, на которых последний меньше половины зоны регулирования. С выхода ограничителя амплитуды сигнал поступает на интегратор, на выходе которого получается интеграл отклонения параметра регулирования от

35 заданной эоны на моделируемэм участке. По истечении промежутка времени, определяемого блоком задания времени, интегратор отключается, и на индикаторе фиксируется оценка точности

40 действий оператора(2).

Недостатком устройства является узкая область его применения, ограниченная только классом непрерывных

Q$ процессов. Так, при обучении управлению циклическими и непрерывно-циклическими процессами, характеризующимися в большинстве случаев наличием нелинейности, оценка должна производиться только после полного завершения очередного технологического цикла, который, как правило, имеет переменную длительность. Известное устройство обеспечивает нормированную оценку, а значит и хорошую сравнимость результатов обучения только на жестко зафиксированном интервале времени.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства за счет обеспечения возможности использования его для оценки качества управления циклическими и непрерывно циклическими процессами, Эта цель достигается тем,что в устройство, содержащее последовательно соединенные блок определения ошибок, выпрямитель, сумматор, ограничительный элемент и интегратор, распределитель импульсов, индикатор и блок задания программы, выход ко,араго соединен с вторым входом сумматора, введены последовательно BKJilo ченныс блок счет времени и блок деления, -ыход которого соединен с входом индикатора, а второй вход — с выходом интегратора, второй вход которого подключен к одному из выходов р вЂ,спределителя импульсов, другой выход которого соединен с входом блока счета времени.

Выполнение устройства указанным образом позволяет получить однозначную оценку качества "управленля при изменяющемся в зависимости от длительности техноло|ического ц кла периоде контроля за счет нормлрования этой оценки по времени.

На чертеже приведена функцио|.альная схема устройства, Устройство cîäåðæèò блок 1 определения ошибок, выполненный ь виде сумматора, два входа которого подключены к входам устройства, выпрямитель 2, блок 3 эадания программь!, выполненный например, по схеме потенциометра, сумматор 4,, ограничительный элемент 5, интегратор 6, блок 7 счета времени, выполненный в виде интегратора, блок 8 деления, индикатор

9 и распределитель 10 импульсов, Первый вход сумматора 4 через выпрямитель 2 связа: с блоком 1 определения ошибок, второй вход — с бг оком

3 задания программы, а выход через ограничительный элемент 5 подключен к интегратору 6.

Выходы интегратора 6 |л блока 7 подсоединень к входам блока 8 деления, выход которого, в свою очередь, связан,с индикатором 9. Управляющие входы интегратора 6 и блока 7 подключены к распределителю 10.

Устройство для оценки профессиональной пригодности операторов автоматизированных систем управления работает следующим образом.

943811

На входы блока 1 поступают в противофазе сигналы, пропорциональные заданному и фактическому значениям регулируемого параметра. Выходной сигнал блока 1, пропорциональный 5 ошибке регулирования, подают на выпрямитель 2, на выходе которого получают сигнал, соответствующий модулю ошибки регулирования. Этот сигнал поступает на вход сумматора 4, на другой вход которого с блока 3 подают в противофазе сигнал, пропорциональный половине заданной зоны регу" лирования, ширина которой определяется исходя из требуемой точности регулирования. Алгебраическая сумма этих сигналов, получающаяся на выходе сумматора 4, поступает на элемент 5, который срезает те участки модуля ошибки регулирования, на которых пос- 2о ледний меньше половины зоны регулирования. Таким образом, на выходе элемента 5 получается сигнал, равный нулю при нахождении параметра регулирования в пределах заданной зоны и 25 пропорциональный отклонению параметра регулирования о т ближайшей границы заданной зоны при выходе параметра за границы зоны, который поступает на вход интегратора 6. При включении ,устройства в работу с помощью распределитель 10 запускаются интегратор 6 и блок 7, на выходах которых появляются сигналы, пропорциональные соответственно интегралу отклонения

35 параметра регулирования от заданной зоны регулирования и текущему времени моделирования, которые подаются на вход блока 8 деления. На выходе его получается сигнал, пропорциональный 40 нормированному по времени значению интеграла отклонения параметра регулирования от заданной зоны, который используется для оценки качества работы оператора. По окончании технологического цикла с помощью распределителя 10 работу устройства приостанавливают. При этом останавливаются интегратор 6 и блок 7 на индикаторе 9 фиксируется оценка точности действий оператора. Затем с помощью распределителя 10 осуществляется возврат устройства в исходное состояние.

Предлагаемое устройство по сравнению с известнйм обладает более широкой областью применения и может использоваться при обучении управлению как непрерывными,так и циклическими и непрерывно-циклическими процессами(например сталеплавильными ). Применение его позволяет повысить качество обучения и сократить время подготовки оператОров на тренажерах.

Формула изобретения

Устройство для оценки профессиональной пригодности операторов автоматизированных систем управления, содержащее последовательно соединенные блок определения ошибок, выпрямитель, сумматор, ограничительный элемент и интегратор, распределитель импульсов, индикатор и блок задания программы, выход которого соединен со вторым входом сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены последовательно включенные блок счета

:времени и блок деления, выход которого соединен с входом индикатора, а второй вход — с выходом интегратора, второй вход которого подключен к одному из выходов распределителя импульсов, другой выход которого соединен с входом блока счета времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

NÃ 431534, кл. G 09 В 9/06, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2603122/18-24, кл. G 09 В 9/00, 1978 (прототип).

943S11

Составитель Т.Ничипорович

Редактор M.Håäoëóæåíêo Техред М. Надь Корректор И.Муска

Ф

Заказ 5119/61 Тираж 472 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4