Устройство для обучения операторов Советский патент 1989 года по МПК G09B9/00 

31А9

Изобретение относится к техническим устройствам обучения и может быть использовано в тренажерах для подготовки операторов АСУ,

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства обучения операторов,

Устройство содержит регистр t адреса (микрокоманды), блок 2 памяти (микропрограммы), регистр 3 микрокоманды, элемент ИЛИ А, группу элементов ИЛИ 5, информационное табло 6, блок 7 ввода ответных действий оператора, блок 8 сравнения, элемент И 9, элемент И 10, триггер II, счетчик 12, блок 13 сравнения, регистр 14 операций, элемент ИЛИ 15, группу элемен- .тов И 16, группу регистров 17 адреса (микрокоманды), группу блоков 18 памяти (микропрограммы), элемент ИЛИ 19 элемент 20 задержки, группу элементов И 21, дешифратор 22, счетчик 23, элемент 24 задержки, генератор 25, формирователь 26 импульсов останова, элемент 27 задержки, группу триггеров 28 и вход (запуска) 29 устройства.

Регистры 1 и 17 предназначены для задания управляющих составляющих основного и аварийных алгоритмов деятельности оператора соответственно. Они содержат столько ячеек, сколько элементарных операций в соответствующих алгоритмах деятельности.

Блок 2 предназначен для хранения в виде микрокоманд данных о каждой операции основного алгоритма управления, а блоки 18 - для хранения данных операций алгоритмов устранения неисправностей на соответствующих операциях, возникающих в ходе отработки основного алгоритма управления Каждая микрокоманда микропрограммы содержит две микрооперации, В первой микрооперации хранится код органа индикации табло 6, который изменяет свое состояние в данной операции алгоритма управления. Во второй микрооперации микрокоманды хранится код органа управления блока 7, на который оператор обязан воздействовать в данной операции алгоритма.

Регистр 3 хранит микрокоманду, соответствующую текущей операции алгоритма, выполняемого оператором.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Табло 6 и блок 7 являются физической моделью пульта оператора реальной АСУ, на котором он выполняет задачу управления.

Блок 8 предназначен дпя оценки . безошибочности действий оператора, выполняемых с помощью органов управления блока 7,

Элементы И9 и 10 выполняют функ- ции коммутирующих узлов по выбору ()локов 2 или 18 соответственно для выдачи оператору данных об основном алгоритме управления или об аварий-- ном алгоритме.

Триггер 11 управляет выбором соот- :эетствующего алгоритма деятельности оператора.

Счетчик 12 предназначен для подсчета числа выполненных операций основного алгоритма управления до наступления ситуации Авария,

Блок 13 служит для определения момента возникновения неиспарвности, после которого оператор обязан приступить к выполнению аварийного алгоритма.

Регистр 14 предназначен для хранения номера, операции основного алгоритма, на который произойдет Неисправность,

Элемент ИЛИ 15 объединяет выходы регистров 17 и выход блока 8 через элемент И 9 с информационным входом регистра 1 основного алгоритма.

Группа 16 позволяет скоммутиро- вать требуемый аварийный алгоритм ,, для отработки оператором ь зависимости от номера операции основного алгоритма, на которой произошла Неисправность, (

Элемент ИЛИ 19 и элемент 20 задержки синхронизируют процесс считывания второй микрооперации из регистра 3 в блок 8 и момент сравнения в нем поступивших кодов.

Группа элементов И 21 коммутирует выходы регистра 14 на входы дешифратора 22,

Дешифратор 22 позволяет однозначно сопоставить номеру операции основного алгоритма, на который произошла Неисправность, требуемый алгоритм ее устранения.

Счетчик 23 совместно с генератором 25 предназначены для случайного задания номера операции, на которой должна произойти Неисправность, Емкость счетчика определяется числом операций основного алгоритма.

Группа триггеров 28 обеспечивает устойчивое функционирование устройства во время отработки оператором соответствующего аварийного алгоритма.

Устройство работает следующим образом.

С включением устройства сигнал появляется на внешнем входе 29 устройства. Этот сигнал запускает генератор 25, поступив на вход регистра 1, производит выбор адреса первой

микрокоманды в блоке 2 и переписывает ее содержимое в регистр 3 через элементы ИЛИ 5, На первых выходах регистра 3 появляется сигнал, который поступает на табло 6 пульта оператора и, в соответствии с кодом, записанным в первой микрооперации микрокоманды, требуемый орган табло 6 изменяет свое состояние. Оператор, восприняв данную информацию, воздействует на соответствующий орган управления блока 7, Код задействованного органа поступает на входы первого

5

10

рез элемент 27 - на рходы счетчика 12, блока 13 и регистра 1А, а также на вход регистра I через элемент ИЛИ 1 5,

Производится сдвиг к следующей ячейке регистра 1 и выбор адреса очередной микрокоманды в блоке 2. Далее процесс функционирования устройства повторяется в описанном ранее порядке до номера операции, на которой происходит Неисправность, Порядок ее задания следующий, С момента включения устройства генератор 25 запускается и вырабатывает тактовые импульсы, которые с его выхода поступают на вход счетчика 23, емкость которого определяется числом операций основного алгоритма управления, В случае переполнения счетчика 23 подсчет начинается с первой операции. Инструктор обучения, нажав на кнопку формирователя 26, останавливает генератор 25 и через элемент 24 сиг- 25 налом на вход счетчика 23 переписывает его содержимое в регистр 14, Таким образом, основной алгоритм будет выполняться до тех пор, пока не сов15

20

35

40

падут число операций, выполненных блока 8 и через элемент ИЛИ 19 посту- ЗО оператором (оно подсчитывается счет- пает команда на вход регистра 3 для чиком 12), и номер операции, на кото- считывания содержимого второй микрооперации - кода требуемого органа управления блока 7 на входы блока 8, Команда на сравнение поступает с выхода элемента ИЛИ 19 через элемент 20 на вход блока 8, По этой команде производится сравнение кодов задействованного и требуемого органа управления блока 7, поступившим на входы блока 8, Если поступившие коды не одинаковы, сигнала на выходе блока 8 не будет, он появится только после совпадения кодов и поступит на входы первого 9 и второго 10 элементов И, Сигналы на их вторые входы поступают с прямого и инверсного выходов триггера 1I, Триггер I1 в процессе выполнения основного алгоритма находится в единичном состоянии за счет сигнала на его входе, который поступает с выхода элемента ИЛИ 4, входы которого объединяют выходы регистра 1, Сигналом с прямого выхода триггера 11 будет

рой происходит Неисправность, т.е, код, хранимьп регистром 14, Факт совпадения данных чисел проверяется с увеличением содержимого счетчика 12 на единицу и фиксируется блоком 13, Сигнал с его выхода поступает на вход триггера 11, переводя его в нулевое состояние, и на входы элементов И 21, На другие входы элементов И 21 подаются сигналы с выхода регистра 14, т,е, код номера операции, на которой происходит HeHdn- равность. Данный код поступает на с дешифратор 22 и сигнал появляется на том его выходе, который соответствует коду входного сигнала, что обеспечивает однозначный выбор соответствующих в группе регистра 17 и блока 18, хранящего алгоритм устранения данной Неисправности, Сигнал с инверсного выхода триггера 11 поступает на элемент И 10 и открывает его, а элемент И 9 закрывается из-за отсутствия сигнала на прямом выходе триггера 1I, При дальнейшей работе оператора сигнал с выхода блока 8 поступает через элемент И 10 на входы элементов И 16, Открытым будет тот эле50

55

открыт элемент И 9, с выхода которого сигнал сравнения блока 8 поступает на вход счетчика 12 для подсчета количества выполняемых операций, че

0

рез элемент 27 - на рходы счетчика 12, блока 13 и регистра 1А, а также на вход регистра I через элемент ИЛИ 1 5,

Производится сдвиг к следующей ячейке регистра 1 и выбор адреса очередной микрокоманды в блоке 2. Далее процесс функционирования устройства повторяется в описанном ранее порядке до номера операции, на которой происходит Неисправность, Порядок ее задания следующий, С момента включения устройства генератор 25 запускается и вырабатывает тактовые импульсы, которые с его выхода поступают на вход счетчика 23, емкость которого определяется числом операций основного алгоритма управления, В случае переполнения счетчика 23 подсчет начинается с первой операции. Инструктор обучения, нажав на кнопку формирователя 26, останавливает генератор 25 и через элемент 24 сиг- 5 налом на вход счетчика 23 переписывает его содержимое в регистр 14, Таким образом, основной алгоритм будет выполняться до тех пор, пока не сов5

0

5

0

падут число операций, выполненных О оператором (оно подсчитывается счет- чиком 12), и номер операции, на кото-

рой происходит Неисправность, т.е, код, хранимьп регистром 14, Факт совпадения данных чисел проверяется с увеличением содержимого счетчика 12 на единицу и фиксируется блоком 13, Сигнал с его выхода поступает на вход триггера 11, переводя его в нулевое состояние, и на входы элементов И 21, На другие входы элементов И 21 подаются сигналы с выхода регистра 14, т,е, код номера операции, на которой происходит HeHdn- равность. Данный код поступает на с дешифратор 22 и сигнал появляется на том его выходе, который соответствует коду входного сигнала, что обеспечивает однозначный выбор соответствующих в группе регистра 17 и блока 18, хранящего алгоритм устранения данной Неисправности, Сигнал с инверсного выхода триггера 11 поступает на элемент И 10 и открывает его, а элемент И 9 закрывается из-за отсутствия сигнала на прямом выходе триггера 1I, При дальнейшей работе оператора сигнал с выхода блока 8 поступает через элемент И 10 на входы элементов И 16, Открытым будет тот эле0

5

714

мент И 16, на вход которого оудет подан сигнал с прямого выхода триггера 28, который переводится в единичное состояние поступлением сигнала с выхода депшфратора 22. Обращение к выбранным в группе регистру 7 и блоку 18 производится до тех пор, пока оператор не завершает выполнение алгоритма устранения неисправности, После безошибочного выполнения аварийного алгоритма оператор возвра Н- ется к продолжению выполнения го алгоритма; Для этого сигнал с последней ячейки регистра 17 nocTynaei на вход соответствующего триггера 28 возвращая его в нулевое-состояние и закрывая элемент И 16, а также через элемент 11ПН 15 на вход регистра 1, сигнал с выхода которого через эле- мент И.ГМ 4 приводит триггер 1 1 в рди единичное состояние и вновь открывает элемент И 9, Устройство продолжит функционирование в описанном ранее порядке, обеспечивая продолжение выполнения оператором основного алгоритма управления,

Преячагаемое устройство позволяет расширить дидактические возможности И обеспечить повьш1ение уровня подго- товленности операторов к выполнению алгоритмов управления с учетом возникновения возможных неисправностей в объектах управления или техническо части АСУ на любой операции алгоритма управления.

Формула изобретения

Устройство для обучения операто- ров, содержащее регистр адреса, установочный вход которого является : входом устройства, а выходы соединены с соответствуюишми адресными входами блока памяти, рет-истр микроко- манды, выходы перБой группы которого подключены к соответствующим входам информационного табло, управляющий вход - к выходу первого элемента ИЛИ и входу первого элемента задержки, а выходы второй группы - к соответствующим информационным входам перво группы первого блока сравнения, уп- равляюш11Й вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, а информационные входы второй группы с соответствующими вьгходами блока ввода ответных действий оператора, подключенными к соответствующим вхо

0 5

о

д

5

68

дам первого элемента ИЛИ, второй пле- мент ИЛИ, выход которого соединен с одним входом триггера, другой вход которого подключен к выходу второго блока сравнения, входы Первой группы которого соединены с соответствующими выходами первого счетчика, а управляющий вход - с выходом второго элемента задержки и управляющим входом счетчика, генератор, третий элемент задержки и третий элемент ИЛИ, отличающееся тем, что,с целью расширения ;:щдактических возможностей устройства, к него введены группа регистров адреса, группа блоков памяти, группа триггеров, первая и вторая группы элементов И, группа элементов 11ПИ, дешифратор, второй счетчик, регистр операций, формирователь импульсов останова и первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с выходом первого блока сравнения, вторые входы - соответственно с единичным и нулевым выходами триггера, выход первого элемента И подключен к информационному входу первого счетчика, входу второго элемента задержки и входу третьего элемента 1-ШИ, а выход второго элемента И - к первым входам элементов И первой группы, вторые пходы которых соединены с единичными выходами соответствующих триггеров группы, а выходы - с входами соответствующих регистров адреса группы, информационные выходы которых подключены к адресным входам соответствующих блоков памяти, а выходы переполнения - к к-входам соответствующих триггеров группы, к соответствующим входам группы третьего элемента ИЛИ и к соответствуюшим входам первой группы второго элемен- Tt ИЛИ, входы второй группы второго элемента 1ПИ соединены с соот;1етст- рующими выходами регистра адреса, информационный вход которого подклют чен к выходу третьего элеме1|Тя ИЛИ, выходы блоков памяти соединены с со-- ответствующими входами элеме;нтов ИЛИ группы, выходы которых подкл очены к cooтвeтcтвyющJ м информгашоиным входам регистра микрокоманды, вход запуска генератора соединен с входом устройства, выход - с информационным входом второго счетчика, а вход останова - с выходом фор1 адро-ва1 сля импульсов останова, подключен ым к -ВХОДУ третьего элемента задержки, яы U9236610

ход которого соединен с управляющимгруппы - с первыми входами соответст- входом второго счетчика, выходы коте/-вующих элементов И первой группы,второго подключены к соответствующим ий-рые входы элементов И первой группы формйционным входам регистра операций,сподключены к выходу второго блока выходы первой группы которого объеди-сравнения, а выходы - к соответствую- нены с соответствующими входами вто-щим входам дешифратора, выходы которо- рой группы второго блока сравнения,го соединены с S-входами соответствую- управляющий вход - с выходом второгощих триггеров группы, элемента задержки, а выходы второй

Изобретение относится к тренажерной тех:нике и может быть использовано в устройствах для обучения операторов. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем обучения операторов работе в АСУ с учетом отказов ее технической части и объектов управления, что повышает уровень подготовленности обучаемых к работе в реальных условиях деятельности. Устройство дополнительно содержит группу блоков 18 памяти (микропрограмм), группу регистров 17 адреса, группы 16 и 21 элементов И, дешифратор 22, счетчик 23, группу триггеров 28, кнопочный выключатель, представляющий собой формирователь 26 импульсов останова, группу элементов ИЛИ 5, элементы И 9 и 10, регистр 14 операций. Устройство также содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 6, блок 7 ввода ответных действий оператора, элементы ИЛИ 4, 15, 19, элементы 20, 24, 27 задержки, генератор 25, счетчик 12, триггер 11, блоки 8, 13 сравнения. 1 ил.