Тренажер оператора автоматизированной системы управления Советский патент 1984 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относи ся к автоматике и вычислительной технике, в частности к тренажерам, и может быть использовано для профессионального отбора и обучения операторов автоматизированных систем управления (АСУ), Известен тренажер оператора АСУ содержащий блок сравнения, блок ул-раиления, датчики случайных событий коммутаторы, блоки памяти, генератор тактовых импульсов, первый и второй счетчики и элемент И Cl 3 Недостатком данного тренажера является невысокая эффективность трени ровки памяти. Наиболее близким к изобретению яв ляется тренажер оператора АСУ, содер жащий пульт оператора, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами схемы сравнения И через элемент ИЛИ с первым входом ключа и входом блока задания режимов работы, первый и второй выходы кото рого соединены с соответствующими входами блока ввода эталонов и блока управления и контроля, первый выход которого соединен с третьим входом блока ввода .эталонов, третий вход с . ыходом схемы сравнения, а второй выход соединен с первым входом бдока регистрации, второй вход которого соединен с первым выходом блока ввод эталонов, четвертый вход которого соединен с первым выходом пульта one ратора, пятый вход - с третьим выходом блока задания режимов работы, а первый и второй выходы соединены с третьим и четвертым входами схемы , сравнения, второй выход соединен так же с вторым входом ключа, выход кото рого соединен с третьим входом блока регистрации С2. Данный тренажер значительно повышает эффективность исследования и тр нировки памяти оператора, однако он j позволяет исследовать и тренировать навыки у операторов к сопоставительному анализу разнесенных во вр мени и в пространстве сигналов, что снижает эффективность его использова ния и сужает его функциональные возможности, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей тр нажера за счет возможности контроля навыков оператора к сопоставительному анализу разнесенных во времени сигналов. Поставленная цель достигается тем, что в тренажер оператора автоматизированной системы управления, содержащий пульт оператора 3 первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами блока сравнения и через элемент ИЛИ с входом формирователя импульсов и первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с входами пульта оператора, второй вход первого элемента И соединен с выходом элемента НЕ, nepBbtft, второй и третий выходы формирователя импульсов соединены с первым, вторым и третьим входами блока ввода эталонов ответа, первый вход которого соединен с первыми входами счетчиков, второй - с вторым входом первого счетчика, выход которого соединен с блоком регистрации, третий вход - с выходом блока сравнения, а четвертый вход соединен с выходом второго счетчика и с четвертым входом блока ввода эталонов ответа, пятьм вход которого соединен с первым выходом пульта оператора, первый и второй выходы - с третьим и четвертым входами блока сравнения, а третий выход соединен с блоком регистрации, введен блок задержки, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым выходом блока ввода эталонов ответа, выходом элемента ИЛИ и третьим выходом формирователя импульсов, первый выход соединен с входом элемента НЕ и вторым входом второго элемента И, а второй выход - с третьими входами первого и второго элементов И, При этом блок задержки содержит два регистра, переключатель и триг- гер, вьгход которого является первый выходом блока, вход соединен с первым вых;одом переключателя., второй вьгход которого является вторым выходом блока, первые входы групп входов перекпючателя соединены с первыми входами .регистров, другие входы соответственно с выходами регистров, вторые входы которых являются первым входом блока, первый вход первого регистра является вторым входом блока, первый вход второго регистра соединен с шиной нулевого потенциала, а третий вход является третьим входом блока. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого тренажера. Тренажер содержит пульт оператора I, блок сравнения 2, элемент ИЛИ 3, формирователь нклульсов 4, блок ввода эталонов ответа 5, первый счетчик 6, второй счетчик 7, блок регистрации 8, блок задержки 9, элемент И Ю, элемент НЕ 11, элемент И I2. Пульт оператора 1 содержит формирователи импульсов 13 и 14, выходы к торых являются выходами пульта и све товые индикаторы 15 и 1Ь, входы кото рых являются входами пульта. Блок задержки 9 содержит регистры 17 и 18, триггер 19 и переключатель 2 Блок регистрации 8 содержит после довательно включенные счетчик циклов 21, вход которого является вторым входом блока, и цифровой ийдикатор 2 второй вход которого является первым входом блока. Существо изобретения заключается в следующем. Экспериментатор вводит в тренажер детерминированную программу предъявления световых стимулов оператору. Оператор по тактам вводит свою программу, получая при этом подтверж дение о совпадении или несовпадении каждого члена программы (.вводимой и заданной). Причем, в соответствии с задачей эксперимента, подтверждение дается оператору с задержкой от О, что имеет место в прототипе, до п где п 1, 2, Зит.д. тактов. Например, если режим работы выбран с задержкой подкрепления на три такта, то на третьем такте оператор получает подтверждение на действие, выполненное на первом такте и т,д. Работа оператора заканчивается, если он, анализируя получаемые подтверждения, сумел так скорректировать вводимую программу, что она полностью совпала с заданной. По количеству циклов заданной программы, просмотренных оператором до полного решения задачи, судят об исследуемых навыках оператора. Тренажер работает следующим образом. При включении питания блок ввода эталонов ответа 5 переходит в исходное состояние, счетчики 6, 7 и 20 в нулевое, а триггер 19 (типа РС) в состояние при котором на втором выходе блока задержки 9 присутствует потенциал, закрывакнций элементы И 10 и 12. Экспериментатор устанавливает переключатель режимов работы в формирователе импульсов 4 (не показан) в положение Запись. Алгоритм работы в этом режиме тренажера не отличается от алгоритма, описанного, в прототипе (за исключением следуюп1его) . С первого выхода формирователя импульсов 4 на третий вход регистра 18 поступает потенциал, разрешающий запись информации в этот регистр в параллельном коде. Так как первый вход регистра 1В заземлен, в первый разряд регистра записывается О, а в остальные разряды записьшается 1 (соответствуюЕще данным разрядам входы не показаны) . После записи необходимой программы предъявления световых стимулов экспериментатор переводит переключатель режимов работы в положение Работа, при этом дальнейшая запись информации в узел оперативной памяти блока ввода эталонов ответа 5 запрещается, блок 5 переходит в режим предъявления информации, а регистр 18 переходит в режим последовательного продвижения информации, записанной в параллельном коде. Кроме того, с помощью переключателя экспериментатор устанавливает необходимую задерж-ку предъявления подтверждений. При этом возможны два алгоритма работы тренажера. Задержка равна нулю. При этом первые входы групп входов переключателя соединяются с соответствующими выходами переключателя. Так как первьй вход первой группы переключателя заземлен, то на первом выходе этого переключателя появляется уровень логического нуля, который переводит триггер 19 в противоположное состояние , обеспечивая открывание элементов И 10 и 12. Переключатель соединяет вход элемента НЕ 11 и первый вход элемента И iO йепосредственно к первому блока ввода эталонов ответа 5. Элемент НЕ 11, элементы И 10 и 12, световые индикаторы 15 и 16 образуют схему логического пробника. Далее алгоритм работы тренажера в данном режиме не отличается от алгоритма работы прототипа; Задержка не равна нулю. При этом переключатель устанавливается в положение, соответствующее необходи-мой задержки подтверждения. Триггер 19 сохраняет исходное состояние, а р гистры 17 и 18 переходят в режим последовательного продвижения информации, . Для примера, установим задержку п такТс1М (.показано). Оператор произвольно нажимает кноп. ку правую или левую.) на пульте оператора. Формирователь 13 или 14 формирует единичный перепад напряжения, который поступает на блок сравнения 2, на третий и четвертый входы которого .также поступает информация о состоянии элемента памяти узла оперативной памяти блока ввода эталонов ответа 5б Блок сравнения 2 сравнивает первый разряд заданной информационной программы с введенным оператором стимулом. При наличии ошибки на выходе блока сравнения 2 формируется перепад напряжения, который поступает на четвертый вход счетчика 7, раз решая параллельную запись л счетчик числа в двоичном коде через второй вход (D - входы счетчика) с выхода счетчика 6 (О - выходы счетчика), на котором записано число, соответствующее длине заданной программы. Таким образом, в случае ошибки счетчик 7 постоянно удерживается в исходном состоянии, в случае правильного ответа на выходе блока сравнения 2 перепад напряжения отсутствует. Кроме того, на выходе элемента ИЛИ 3 формируется перепад напряжений который поступает на третьи входы элементов И 10 и 12. Однако эти элементы остаются закрытыми нулевым потенциалом, поступающим на вторые вхо ды элементов с выхода триггера 19 следовательно, информация на световые индикаторы 15 и 16 не поступает и не отображается. При отпускании оператором кнопки ,а пульте оператора формируется задний фронт тактового импульса.на выхо де элемента ИЖ 3, который через фор мирователь импульсов 4 поступает на четвертый вход блока ввода эталонов ответа 5, воздействуя на счетчик адр са, и на третий вход счетчика 7, уменьшая значение записанного в него числа на единицу в случае отсутствия ошибки. Кроме этого, задний фронт тактово го импульса воздействует на вторые входы (тактовые) регистров 17 и 18, осуществляя перезапись информации с первого выхода блока ввода эталонов ответа 5 в первый разряд регистра i и, перемещая нуль, записанный в первый разряд регистра 18, во второй разряд этого регистра. Далее оператор вновь нажимает правую или левую кнопку на пульте оператора 1, Алгоритм работы тренажера повторяетсяj причем, вводя стимул, оператор также не получает подтверждение о правильности своих действий. После окончания третьего такта работы информация {нуль или единица), присутствующая на выходе блока ввода эталонов ответа 5 на первом такте, последовательно переместившись по регистру 17 через замкнутые контакты переключателя поступает на первый выход блока задержки 9, Нуль, перемес тиввшсь по регистру 18, через замкнутые контакты переключателя воздействует на триггер 19, переводящего в противоположное состояние, С выхода триггера 19 единичный потенциал поступает на вторые входы элементов И ТО и 12, При следующем нажатии кнопки на пульте оператора 1 тактовый импульс с выхода элемента ИЛИ 3 открьгоает элементы И 10 и 12, разрешая прохождение информации на световые индикаторы 15 и 16, При этом, если на первом выходе блока задержки 9 присутствует единичный потенциал - открывается элемент И 10 и загорается световой индикатор 16 (свечение индикатора 1 б информирует оператора о том, что он должен бьш нажать на первом такте кнопку формирователя 14), если нулевой потенциал - открывается элемент И 12, загорается световой индикатор 15 (свечение индик тора 15 информирует оператора о том что на первом такте ему следовало нажать на кнопку формирователя 13). При дальнейших нажатиях кнопок оператор сравнивает свои действия с подтверждениями, задержанными, на три такта, .и производит корректировку своих действий.При окончании цикла заданной программы счетчик адреса блока 5 ввода эталонов ответа 5 (не показан) возвращается в первоначальное состояние, а на третьем выходе блока 5 появляется импульс, который поступает на второй вход блока регистрации 8 и воздействует на счетчик циклов 20, Заданная программа повторяется.

I. ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, содержащий пульт оператора, первый и, второй выходы которого соединены с первым и вторым, входами блока сравнения и через элемент ИЛИ с входом формирователя импульсов и первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с входами пульта оператора, второй вход первого элемента И соединен с выходом элемента НЕ, первый, второй и третий выходы формирователя импульсов соединены с первым,.вторым и третьим входами блока ввода эталоновответа, первый вход которого соединен с первыми входами счетчиков, второй - с вторым входом первого счетчика, выход которого соединен с блоком регистрации, третий вход - с выходом блока сравнения, а четвертый вход соединен с выходом второго счетчика и с четвер тым входом блока ввода эталонов ответа, пятый вход которого соединен с первым выходом пульта оператора, первый и второй выходы - с третьим и четвертым входами блока сравнения, а третий выход соединен с блоком регистрации, отличающнйся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности контроля навыков оператора к сопоставительному анализу разнесенных во времени сигналов, в него введен блок задержки, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым выходом блока ввода эталонов ответа, выходом элемента ИЛИ и третьим выходом формирователя импульсов, первый выход соединен с входом элемента НЕ и вторым входом второго элемента И, а второй выход с третьими входами первого и второго элементов И. 2. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что блок задержки содержит два регистра, переключатель к триггер, выход которого является первым выходом блока, вход соединен с пер)зым вькодом переключателя, второй выход которого является вторым выходом блока, первые входы групп входов переключателя соединены с первыми входами регистров, другие входы - соответственно с выходами регистров вторые входы которых являются первым входом блока, первый вход первого является вторым входом ,блока, первый вход второго регистра соединен с шиной нулево1о потенциала, а трет,ий вход является третьим входом блока.