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

S

сл

11

Изобретение относится к тренажерам и может быть использовано для обучения операторов систем управления.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства для обучения операторов.

Устройство содержит регистр 1 адреса,блок 2 памяти микропрограммы, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий оператора,блок 6 сравнения, элемент ИЛИ 7, элемент 8 задержки, группу 9 элементов И, элементы ИЛИ Ю II и 12, элемент И 13, блок 14 памяти команд, триггер 15, группы 16 и 17 элементов И и, блок 18 сравнения, элемент ИЛИ 19, триггер 20, элемент 21 задержки, группу элементов ИЛИ 22 группы 23 и 24 элементов И, группу 2 триггеров, группу 26 элементов И, группу 27 элементов ИЛИ и группу 28 триггеров. Позицией 29 на схеме показан внешний вход - вход запуска устройства.

Регистр 1 предназначен для задаг

ной микрокоманды, соответствующей следующей операции алгоритма. Одни входы регистра I используются для возвращения оператора после ошибки, допущенной на этапе управления объектом, к началу данного этапа. Другие входы регистра 1 позволяют оператору после устранения обнаруженной-ошибки, допущенной на этапе, продолжать

выполнение данного этапа, либо ти к управлению другим объектом управления.

Блок 2 предназначен для хранения в виде микрокоманд микропрограммы данных о каждой операции алгоритма управления. При появлении сигналов на входах блока 2 происходит считывание микрокоманды текущей операции алгоритма в регистр 3.

Регистр 3 предназначен для хранения данных текущей (отработнваемой) операции алгоритма. Данный регистр 3 состоит из двух микроопераций: в первой хранится код органа индикации табло 4, который изменяет свое состояние в данной операции алгоритма, а во второй микрооперации - код органа управления блока 5, на кото

Изобретение относится к тренажерам и может быть использовано для обучения операторов систем управления. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Устройство расширяет -дидактические возможности тренажеров за C4ev обучения операторов навыкам поэтапного самоконтроля выполняемых действий. 1 ил.

ния управляющей составляющей алгорит- 30 рый оператор должен воздействовать

ма деятельности оператора. Он содержит столько ячеек, сколько операций входит в состав алгоритма управления Первые выходы регистра I непосредственно связаны с блоком 2 памяти микропрограммы. Вторые выходы объединены в группы, число которых соответствует количеству объектов управления, количество третьих выходов регистра 1 соответствует числу объектов управления и соответствует операциях алгоритма управления, разграничивающим подалгоритмы управления одним объектом от другого. Один вход регистра 1 предназначен для управления считыванием из блока 2 памяти данных о первой операции алгоритма. Сигнал на нем появляется НИИ тренажера. Появление на другом входе регистра ствует моменту завершения (ошибочному и безошибочному) оператором текущей операции алгоритма и выдачи команды на представлеиие оператору данных об очередной операции алгоритма деятельности. Другими словами, при появлении сигиала на этом входе происходит сдвиг на одну ячейку в регистре 1 и считьшание адреса очередпри включе- сигналов 1 соответ5

0

5

0

5

в той же операции алгоритма управления, С первых выходов регистра 3 код требуемого органа индикации поступает на вход табло 4, а со вторых вы- ходов регистра 3 код требуемого органа управления поступает на входы блока 6.

Панели органов индикации и управления являются физической моделью пульпа оператора реальной АСУ.

Блок 6 предназначен для оценки безошибочности выполненного оператором воздействия на орган управления за счет сравнения соответствую- 1ЦИХ кодов, поступающих с выходов блока 5 и регистра 3, В случае совпадения поступающих кодов, т,е, при безошибочном выполнении воздействия оператором, сигнал появится на первом выходе блока 6, Если оператор

задействовал не тот орган управления, то совпадения кодов не произойдет, и сигнал появится на втором выходе блока 6,

Элемент ИЛИ 7 и элемент 8 задержки синхронизируют процессы считывания информации второй микрооперации регистра 3 и вьщачи команды на сравнение в блоке 6,

Группа 9 элементов И выполняет функции ключевых элементов и блокирует работу блока 6 на время функционирования блока 18 при устранении оператором допущенных ошибок.

Блок 14 хранит коды органов управления, с которьос начинается оуправле- ние каждым новым объектом, К этим органам управления оператор должен возвратиться, если цель управления данньм объектом не достигнута вследствие допущенных ошибок.

Триггер 15 управляет подключением к работе блоков 6 или 18 в соответ- ствующих режимах деятельности оператора.

Элементы И 16 и 17 служат для коммутации входов блока 18.

Блок 18 предназначен для проверки факта обнаружения оператором ошибки в управлении одним объектом перед его переходом к управлению следующим объектом. Если оператор обнаружил допущенную ранее (на любой операции этапа) ошибку и возобновил управление этим же объектом, то в блоке 18 произойдет сравнение кодов, поступивших с выходов органов управления блока 5 и блока 14, При этом сигнал появляется на втором выходе блока 18 Сигнал на первом его выходе появляется в случае, если оператор приступил к управлению следующим объектом, не обнаружив или ие устранив ошибку, допущенную в управлении предыдущим объектом.

Триггер 20 хранит информацию о том, что оператором допущена ошибка в процессе управления объектом.

Элементов ИЛИ 22 столько, сколько объектов управления включено в общий алгоритм. Элементы ИЛИ 22 предназначены для возврата в исходное состояние триггера 28, чтобы подгото вить их к фиксации новых ошибок, котрые могут появиться при повторном возвращении к одному из объектов управления.

Четвертая группа 23 элементов И позволяет вернуть оператора к началу этапа управления объектом, при управлении которым ранее была допущена ошибка.

Элемен ты И 24 предназначены для организации последующего выполнения алгоритма от операции, где бьша допущена ошибка, и которая затем бьта устранена.

Триггеров 25 столько, сколько объектов входит в общий алгоритм управления. Они позволяют оператору после обнаружения ошибки в управлении объектом вернуться к первой операции этого этапа алгоритма. Таким образом, выходы элементов И 23 и 24 соответствуют входам регистра 1, которые расположены рядом.

Группа 28 триггеров обеспечивает задействование при необходимости триггера 25, а не всей группы,

Устройство функционирует следующим образом.

После включения тренажера за счет появления сигнала на входе 29 устройства триггер 15 переводится в нулевое состояние. Сигнал с его инверсного выхода поступает на входы элементов И 9 и подготавливает к работе блок 6. Кроме того, сигнал с внешнего входа 29 устройства поступает на адрес первой микрокоманды в блоке 2, Данная микрокоманда переписывается в регистр 3, из которого по первым выходам (содержимое первой микрооперации) поступает на органы индикации табло 4, где соответствуюпщй орган изменяет свое состояние. Оператор, восприняв данную информацию, осуществляет соответствующее воздействие с помощью органа управления блока 5, Код задействованного органа поступает через открытые элементы И 9 на входы блока 6, а через элемент ИЛИ 7 на вход регистра 3 для перезаписи содержимого второй микрооперации в тот же блок 6, Команда на сравнение поступает на вход блока 6 с вькода элемента ИЛИ 7 через элемент 8 задержки.

При совпадении поступивших кодов сигнал появляется на первом выходе блока 6 и поступает через элемент ИЛИ 10 на вход регистра 1, По данному сигналу в регистре 1 происходит сдвиг вправо и считьшание кода адреса очередной микрокоманды в блоке 2 из ячеек регистра 1. Описанный цикл функционирования устройства повторяется, но для второй операции алгоритма, и т,д, до его завершения

Методика обучения оператора поэтапному самоконтролю выполняемых действий предусматривает выработку у него способности оценивать успешность завершения управления отдельным объектом в составе общего алгоритма и в случае обнаружения ошибки обеспечивать возврат к началу данного этапа для ее устранения и достижения цели управления. Для выработки данных навыков результаты пооперационного контроля безошибочности действий оператору могут не представляться, при этом имеется возможность завершить этап управления даже с допущенными и необнаруженными ошибками

При совершении оператором ошибки сигнал появляется на втором выходе блока 6 и поступает через элемент ИЛИ 10 на вход регистра I для перехода к очередной операции, а также на S-вход триггера 20 для фиксации факта совершения ошибки и на входы элементов И 26. Открыт тот элемент И 26, на вход которого поступает сигнал с инверсного выхода триггера 28. Его R-вход объединяет элемент ИЛИ 22 выходы регистра I данного этапа управления. Таким образом, сигнал с выхода элемента И 26 поступает на S- вход триггера -25, Сигнал с прямого выхода триггера 25 поступает на входы элементов И 23 и 24 для подготовки первого из них к возвращению оператора на начало этапа, если оператор не устранит допущенную ошибку, а второго - к продолжению управления, если оператор устранит эту ошибку.

После совершения ошибки оператор продолжает управление объектом до последней операции данного этапа. Если за его время оператор не обнаружит ошибки, сигнал с выхода регистра J поступает на один элемент И 13 через элемент ИЛИ ) I ,. Сигнал на другом входе элемента И 13 присутствует с прямого выхода триггера 20, С выхода элеме«та И 13 сигнал поступает на S-вход, триггера 15 и с его прямого выхода на входы элементов И 17, Та КИМ х бразом, к работе оказьгаается подготовленным блок 18, поскольку элементы И 9 закрыты из-за отсутствия сигнала на их входах с инверсного выхода триггера 15,

Если оператор овладел способног- стью к поэтапному самоконтролю и обнаружил допущенную ошибку, то в результате правильных действий в блоке 18 происходит совпадение кодов, поступающих на его входы. Сигнал в этом поступает с второго выхода блока 18 на R-вход триггера 20 через

элемент ИЛИ 19, а через элемент 21 задержки на входы элементов И 24, Данный сигнал проходит через тот зле- мент И 24, на входе которого присутствует сигнал с прямого выхода триггера 25. С выхода элемента И 24 сигнал поступает через элемент ИЛИ 27 на S-вход триггера 28, закрывая соот- ветствуюпшй элемент И 26, а также на вход регистра 1, для перехода к следующему этапу алгоритма деятельности.

В том случае, если оператор не обнаружил и не устранил допущенную ошибку, сигнал появляется на первом выходе блока 18, Этот сигнал поступает на входы элементов И 23, Открыт тот элемент И 23, на другом входе которого присутствует сигнал с прямого выхода триггера 25, Сигнал с выхода элемента И 23 поступает через элемент 27 ИЛИ для перевода триггера 28 в единичное состояние и на вход регистра 1 для возвращения оператора к началу этапа, на котором была допущена, не обнаружена и не устранена

ошибка. 1

Таким образом, предлагаемое уст- ройство распшряет дидактические возможности тренажеров за счет обучения операторов навыкам поэтапного самоконтроля выполняемых действий. Приобретенное качество позволяет повысить эффективность и надежность функцио- рирования АСУ за счет более высокого уровня подготовки операторов.

Формула изобретения

Устройство для обучения операторов, содержащее блок памяти микропрограммы, адресные входы которого соединены с соответствующими выходами первой и второй групп регистра адреса, а выходы - соответствующими информационными входами регистра микрокоманды, выходы первой группы которого подключены к соответствующим входам информационного табло, а вторые выходы - к соответс,твук1цим (информационным входам первой группы первого блока сравнения, выходы второй группы регистра адреса соедийены с входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы которых подключены к R-входам соот-- ветствующих триггеров первой группы, выходы третьей группы регистре ад7

реса соединены с соответствующими адресными входами блока памяти команд , выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с единичным выходом первого триггера, а выходы с соответствуюошми входами первой группы второго блока сравнения, информационный вход регистра адреса подключен к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с пер- вьо4 выходом первого блока сравнения, а второй вход - с вторым выходом пер вого блока сравнения и входом первого триггера, элементы И второй группы , выходы которых подключены к соот ветствуклрш информационным входам первой группы регистра адреса, элементы И третьей группы, первые входы которых соедкшены с нулевыми выходами соответствующих триггеров первой группы, а вторые входы - с вторым выходом первого блока сравнения, второй элемент ИЛИ, первый вход которого является входом запуска устройства, элемент задержки, вход которого подключен к второму выходу второго блока сравнения, блок ввода ответных действий оператора, о т л и чаюцееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены второй триггер, вторая группа триггеров тритий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, вторая группа элементов ИЛИ, четвертая, пятая и шестая группы элементов И, элемент И и второй элемент задержки, выход которого соединен с управляющим входом первого блока сравнения, а вход - с управляющим входом регистра микрокоманды и выходом третьего элемента ИЛИ, входы ко1;орого подключены к соответствующим выходам блока ввода ответных действий оператора, соединенным с первыми входами соответствующих эле

10

20

15 -jg 240А88

ментов И четвертой и пятой групп, вторые входы которых пгцключены .к нулевому и единичному выходам второго триггера соответственно, а выходы к соответствующим входам вторых групп первого и второго блоков сравнения соответственно, установочный вход регистра адреса соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к нулевому выходу первого триггера, а выход - к R-входу второго триггера, S-вход которого соединен с выходом элемента И, один вход которого подключен к ед шичному выходу первого триггера, а другой вход - к выходу четвертого элемента ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами третьей группы регистра адреса, второй выход второго блока сравнения подключен к первому входу пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом первого триггера, а второй вход - с первым выходом второго блока сравнения, подключенным к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых ::ое- динены с единичными выходами соответствующих триггеров второй группы, подключенными к первым входам соответствующих элементов И тестой группы, вторые входы которых и R-входы триггеров второй группы соединены с выходом первого элемента задержки, а выходы элементов И шестой группы подключены к соответствующим информационным входам второй группы регистра адреса и первым входом соответствующих элементов ИЛИ второй группы,

вторые которых соединены с выходами соответствующих элементов И второ

25

30

40

5 -jg

группы, а выходы - с

S-входами соответствующих триггеров первой группы, 45 нулевые выходы триггеров второй группы подключены к третьим входам соответствующих элементов И третьей группы.

Я

щ

18

i i

ш

2

1J