Устройство для обучения операторов Советский патент 1988 года по МПК G09B9/00 

00 00

сх со

00

ьо

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано для обучения операторов систем управления технологическими процессами в нефтеперерабатывающей, химической, а также других отраслях промышленности. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Изобретение позволяет повысить эффективность обучения управлению технологическими процессами за счет увеличения степени информационного и эргономического подобия тренажера реальному объекту. Устройство содержит блок 1 моделирования реальных процессов, блок 2 предъявления информации, блок 3 ввода ответных действий оператора, пульт 4 преподавателя, узлы ввода уставок параметра 17 и эталонов параметра, представляющие собой блок изменения параметров, а также вновь введенные блок 5 коммутаторов, блок 6 регулирования параметров процесса и блок 7 сравнения. 4 ил. (Л

фиг., i

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано для обучения операторов систем управления технологическими процессами в нефтеперерабатывающей и химической, а также других отраслях промышленности.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства и повышение эффективности обучения за счет увеличения степени информационного и эргономического подобия тренажера реальному объекту.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока моделирования реальных процессов; на фиг. 3 - схема блока коммутаторов; па фиг. 4 - схема блока регулирования параметров процесса.

Устройство содержит блок 1 моделирования реальных процессов, блок 2 предъявления информации, блок 3 ввода ответных действий оператора, пульт 4 преподавателя, блок 5 коммутаторов, блок 6 регулирования параметров процесса и блок 7 .сравнения.

Блок 1 моделирования реальных процессов предназначен для воспроизведения динамической взаимосвязи параметров технологического процесса, таких как температуры, давления, расходы, уровни в аппаратах.

Блок 2 предъявления информации Г)ред- назпачен для контроля и регистрации значений параметров, характеризуюц,их протекание тех11 олог ического процесса.

Блок 3 содержит переключатели 8 режимов управления, блок 2 - табло 9 световой сигнализации, блок 3 - кнопк 10 вызова на контроль, блок 2 - переключатели 11, из;1учательные и регистрирующие приборы 12, многои1ка.Ц)Ный прибор 13, блок 3 - потенциометры 14 и 15, блок 2 - дешифратор 16. Устройство содержит также узлы ввода установок параметра 17 и эталонов параметра 18.

Конструктивно блоки 2 к 3 выполнены в виде стойки, в верхней части которой раз- .мещены четыре прибора 12 и мпогоцп аль- ный прибор 13, на котором можно одновременно проконтролировать группу сигпалов, характеризующих сосгояние контролируемого контура (параметр процесса, его номинальное значение и сигналы от потенциометра 15 (дистанционного управления) и переключателя 8 режимов управления. В средней части стойки крепится мнемосхема технологического нроцесса, ма которой размешены переключатели 8, табло 9, кнопки 10

и потенциометры 14 и соли - установлены Блок 1 содержит

,5, ниже - на кон- переключатели 11. переключатели 19,

операционные усилители 20, сменные пере

0

0

5

0

5

0

5

мычки 21, схемы 22-формирования передаточных функций, резисторы 23 и операционные усилители 24.

Блок 5 содержит ключевые элементы 25.

Блок 6 содержит электронные ПИ-регу- ляторы 26, в которые входят дифференциальные усилители 27, интеграторы 28 и суммирующие усилители 29. Узел 17 содержит потенциометры 30.

Узлы 17 и 18 объединены в блок 31 регулирования параметров процесса.

Устройство работает следующим образом.

Для подготовки к обучению операторов навыкам управления технологическим процессом настраивают блок 1 для воспроизведения динамической взаимосвязи параметров этого процесса. При этом устанавливают сменные перемычки 21 и резисторы 23, а также настраивают схемы 22 формирования передаточных функций. Переключатели 19 устанавливают в положения, соответствующие типу исполнительных механизмов (нормально открытые или нормально закрытые). В узле 18 задают диапазоны допустимых изменений пара.метров процесса.

В процессе обучения моделирование (воспроизведение) взаимосвязи параметров технсь;1огических процессов осуществляется в блоке 1. На вход блока 1 поступают сигналы от блока 3, зависящие от действий, выполняемых обучаемым при имитации управления технологическим процессом, и от пульта 4, имитирующие изменение условий протекания нроцесса. Для каждой совокупности управляющих и возмущающих воздействий, поступающих на вход блока 1, на его выходе вырабатываются напряжения, соответствующие значениям параметров технологического процесса.

С помощью переключателей 8 обучаемый задает режим управления соответствующим параметрам процесса: прямое дистанционное управление исполнительными .механизмами или автоматическое регулирование по ПИ-закону. В первом случае сигнал управления к блоку 1 поступает через переключатель, 8 непосредственно от потенциометра 15 дистанционного управления. При автоматическом регулировании параметра процесса сигнал управления к блоку 1 поступает через переключатель 8 с выхода соответствующего регулятора 26. На входы регуляторов 26 поступают сигналы от потенциометров 14 и с выхода блока 1. Настройка регуляторов 26 осуществляется обучаемым с помощью потенциометров 30. Воздействуя на потенциометры 14 и 15, обучаемый управляет изменением параметров технологического процесса.

Значения важнейших параметров процесса, выбираемые с помощью переключателей И, непрерывно измеряются и регистрируются приборами 12. Все параметры процесса могут быть поочередно проконтроли- рованы по вызову обучаемого на многошкальном показывающем приборе 13. Вызов осуществляется нажатием на соответствующую кнопку 10 вызова на контроль, сигнал от которой поступает через дешифФормула изобретения Устройство для обучения операторов, содержащее пульт преподавателя, выход которого соединен с одним входом блока моделирования реальных процессов, блок предъявления информации, блок ввода ответных действий оператора и блок изменения уставок параметров, отличающееся тем, что, с целью расщирения дидактических возможностей устройства, в него введены

ратор 16 к прибору 13, вызывая появление в Ю блок коммутаторов, блок регулирования нем нужной шкалы, а также к блоку 5, че- параметров процесса и блок сравнения, рез который к прибору 13 подключается выход которого соединен с первым входом группа из четырех сигналов, характеризу- блока предъявления информации, первый .ющих работу контролируемого контура регу- вход - с одним выходом блока изменения лирования: параметр процесса, его номи- 15 уставок параметров, а второй вход - с вы- нальное значение, управляющие сигналы. ходом блока моделирования реальных про- В случае выхода значения какого-либо параметра процесса из диапазона его допустимого изменения на выходе блока 7 появляется сигнал, вызывающий свечение соответствующего табло 9.

20

цессов, подключенным к второму входу блока предъявления информации, входу пульта преподавателя, первому входу блока коммутаторов и первому входу блока регулирования параметров процесса, выход которого соединен с входом блока ввода ответных действий оператора, второй вход - с другим выходом блока изменения уставок параметров, а третий вход - с первым выцессов, подключенным к второму входу блока предъявления информации, входу пульта преподавателя, первому входу блока коммутаторов и первому входу блока регулирования параметров процесса, выход которого соединен с входом блока ввода ответных действий оператора, второй вход - с другим выходом блока изменения уставок параметров, а третий вход - с первым выУстройство предназначено для обучения операторов технологических установок, оснащенных системами централизованного контроля и управления. Оно позволяет от- 25 ходом блока ввода ответных действий опе- рабатывать навыки контроля и управленияратора, подключенным к второму входу

блока коммутаторов, третий вход которого соединен с вторым выходом блока ввода ответных действий оператора, подключенным

большим количеством параметров технологического процесса, при этом измерение И регистрация всех параметров процесса осуществляется с помощью только четырех

к третьему входу блока предъявления иниДС -. I DJI71C 1 , JUiVl ULU. t if4Jf J -IV, 1 UI -JJ .. - ,-, --,,

приборов 12 и одного многощкального при-формации, четвертый вход которого соедибора 13. Предлагаемая структура устройства, обеспечивает информационное и эргономическое подобие реальным объектам, позволяет уменьщить его габариты и стоимость.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность обучения управлению технологическими процессами.

35

нен с выходом блока коммутаторов, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока ввода ответных действий оператора, другой вход блока моделирования реальных процессов соединен с четвертым выходом блока ввода ответных действий оператора.

Формула изобретения Устройство для обучения операторов, содержащее пульт преподавателя, выход которого соединен с одним входом блока моделирования реальных процессов, блок предъявления информации, блок ввода ответных действий оператора и блок изменения уставок параметров, отличающееся тем, что, с целью расщирения дидактических возможностей устройства, в него введены

блок коммутаторов, блок регулирования параметров процесса и блок сравнения, выход которого соединен с первым входом блока предъявления информации, первый вход - с одним выходом блока изменения уставок параметров, а второй вход - с вы- ходом блока моделирования реальных про-

блок коммутаторов, блок регулирования параметров процесса и блок сравнения, выход которого соединен с первым входом блока предъявления информации, первый вход - с одним выходом блока изменения уставок параметров, а второй вход - с вы- ходом блока моделирования реальных про-

цессов, подключенным к второму входу блока предъявления информации, входу пульта преподавателя, первому входу блока коммутаторов и первому входу блока регулирования параметров процесса, выход которого соединен с входом блока ввода ответных действий оператора, второй вход - с другим выходом блока изменения уставок параметров, а третий вход - с первым выходом блока ввода ответных действий опе- ратора, подключенным к второму входу

к третьему входу блока предъявления ин -JJ .. - ,-, --,,

формации, четвертый вход которого соеди5

нен с выходом блока коммутаторов, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока ввода ответных действий оператора, другой вход блока моделирования реальных процессов соединен с четвертым выходом блока ввода ответных действий оператора.