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

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано в тренажерах для подготовки операторов систем управления.

Цель изобретения - расширение ди- дактических возможностей устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства для обучения операторов.

Устройство содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти микрокоманды, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных

рации, вторая группа выходов - для выдачи кода, хранящегося во второй микрооперации, причем после поступления команды на вход регистра 3, табло 4 и блок 5 являюгся физической моделью пульта оператора реальной АСУ, с помощью которой он выполняет управляющие функции.

Блок 6 предназначен для оценки безощибочности действий оператора за счет сравнения кодов задействованного и требуемого органов управления блока 5, поступающих на входы бло

Изобретение относится к тренажерной технике и может быть использовано в устройствах для обучения операторов. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем оценки степени влияния экстремальных условий на качество деятельности оператора в зависимости от уровня его обученности. Устройство дополнительно содержит элементы ИЛИ 26 и 29 четыре группы элементов И 18,22,23,24, регистры 14,17,20 адреса, блок 15 памяти ошибок, регистр 19,28 операций, регистр 12 ответов. Устройство также содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти микропрограммы, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий оператора, блоки 6,16 сравнения, элементы ИЛИ 7,9,25, генератор 10, триггер 21, счетчик 24, элементы 8,11,13 задержки. 1 ил.

действий оператора, блок 6 сравнения, 5 ка 6, В случае безошибочности дейст

элемент 7 ИЛИ, элемент 8 задержки, элемент ШШ 9, генератор 10 тактовых импульсов), элемент 11 задержки, регистр 12 ответов, элемент 13 задержки, регистр 14 адреса, блок 15 памя- ти ошибок, блок 16 сравнения, регистр 17 адреса, группу элементов И 18, регистр 19 операций, регистр 20 адреса, триггер 21, группу элементов И 22, группу элементов И 23, счетчик 24, элемент ИЛИ 25, элемент ИЛИ 26, группу элементов И 27, регистр 28 операций, элемент ИЛИ 29,

Регистр 1 предназначен для задания управляющей составляющей алгоритма деятельности. Он содержит столько ячеек, сколько операций в алгоритме деятельности, Н каждой ячейке хранится код адреса микрокоманды в блоке 2, При появлении сигнала на внешнем входе 30 устройства в регистре 1 производится выбор адреса микрокоманды, соответствующей первой операции алгоритма. Поступление сигнала на информационном входе регистра 1 приводит к сдвигу к следующей ячейке и выбору адреса очередной микрокоманды.

Блок 2 служит для хранения в виде микрокоманд данных о каждой операции алгоритма управления. Каждая микрокоманда состоит из двух микроопераций, I В первой - хранится код органа индикации табло 4, который изменяет свое состояние в данной операции алгорит

на, а во второй - код органа управления блока 5, на который оператор обязан воздействовать в этой же операции.

Регистр 3 обеспечивает кратковременное хранение данных о текущей операции алгоритма. Группа первых выходов регистра предназначена для выдачи содержимого первой микроопе5

0

5

вий оператора сигнал появляется на втором выходе блока 6, в противном случае - на первом.

Элемент ИЛИ 7 совместно с элементом 8 задержки обеспечивают синхронизацию процессов передачи микрооперации из регистра 3 в блок 6 и управление сравнением в нем.

Генератор 10 служит для организации учета временных затрат на соответствующие управляющие воздействия.

Регистр 12 предназначен для промежуточного хранения кода, задействованного оператором органа управления 0 блока 5, и в случае ошибочного действия оператора последующего сравнения этого кода с ошибками, допускавшимися им ранее. Сигналом на вход регистра 12 его содержимое переписывается в блок 16,

Регистр 14 является управляющим, Сигналами с его выходов производится управление блоком 15,

Блок 15 хранит коды ошибочных действий оператора, допускавшихся им в процессе изучения алгоритма на каждой из его операций.

Блок 16 служит для сравнения кодов ошибочных действий оператора, допущенных при работе в экстремальных условиях, с кодами ошибок допускавшихся в процессе освоения данного алгоритма.

Регистр 17 является управляющим регистром сдвига и предназначен для управления записью информации в регистры 19 и 28,

Регистр 19 является информационным и служит для регистрации номеров операций алгоритма, на которых совершены ошибки, причем впервые, именно в данных условиях обстановки..

Регистр 20 является управляющим, он служит для выбора разрядов в счет0

5

0

5

чнке 24, который фиксирует значение времени, превышенного при выполне- НИИ каждой операции.

Триггер 21 управляет подключением вычитающих и суммирующих входов счетчика 24 к выходу генератора 10,

Счетчик 24 имеет группы разрядов по числу операций алгоритма, причем перед началом тренировки в каждый из них записано минимальное значение времени,достигнутое оператором при выполнении соответствующей операции на этапе освоения и тренировки.

Регистр 28 является информационным 15 ключает суммирующий РХОД данной групрегистром и предназначен для регистра номеров операций алгоритма, на которых совершены ошибки в данной обстановке, причем на этих же операциях оператор допускал ошибки и при освое- 20 табло 4, выполняет соответствующее

пы разрядов счетчика 24 к выходу генератора 10.

Человек-оператор, восприняв изм нение состояния орг анов индикации

НИИ алгоритма управления.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом тренировки в группы разрядов счетчика 24 записываются нормативные значения времени, отводимого на вьгполнение каждоГ) операции алгоритма. В блок 16 вводятся коды ошибочных операций, которые были допущены данным оператором еще на этапе изучения алгоритма управления.

С включением устройства после поступления сигнала на вход регистра 1 и будет выбран адрес микрокоманды, соответствующей первой операции алгоритма управления. Данная микрокоманда переписывается из блока 2 в регистр 3. С первых выходов регистра 3 код требуемого органа индикации поступает на входы табло 4, и этот орган изменяет свое состояние. Кроме того, сигнал с первых выходов регистра 3 микрокоманды через элемент ИЛИ поступает на вход генератора 10 и запускает ег о. Этот сигнал поступает на вход триггера 21 , перев(5дя его в единичное состояние. (Сигнал с прямого выхода триггера 21 подается на входы элементов И 23. С выхода регистра 20, который в начальном состоянии выдает сигнал па выходе ячейки, соответствующей первой операции алгоритма, появляется сиг нал, который поступает на входы элементов И 22 и 23. Поскольку с выхода генератора 10 тактовые импульсы поступают )ia второй вх;;д. элемента И 23, то и на его выходе Г1оя1 лин)-1ч-я тактовые импульсы, кото1)ые, uicrynaH на вы

читающий вход соотнетс г вующих рачря- дов счетчика 24, гтронгчводят считывание их содержимого, Мели оператор за отведенное время не выполнил требуемого воздействия, то сигнал обнуления группы разрядов счетчика 24 переводит триггер 21 через элемент ИЛИ 25 в нулевое состоя1И1е. При этом пропадает сигнал на его прямом выходе, что обеспечивает закрытие вычитающего входа счетчика 24, а появляется сигнал на инверсном выходе триггера 21, который открывает элемент И 22 и подтабло 4, выполняет соответствующее

пы разрядов счетчика 24 к выходу генератора 10.

Человек-оператор, восприняв изменение состояния орг анов индикации

0

5

воздействие с помощью органов управления блока 5, Код задействованного органа поступает на входы блока 6, на входы регистра 12 и через элемент 5 ИЛИ 7 на вход элемента 8 и на вход рег истра 3. По этой команде производится перезапись содержимого второй микрооперации в блок 6. Команда на сравнение поступает с выхода элемента 8.

В случае совпадения кодов требуемого и задействованного органов управления блока 5 появляется на втором выходе блока 6 и через элемент ИЛИ 29 производит останов генератора 10, сдвиг на одну ячейку в регистрах 14, 17 и 20, обнуление регистра 12 через элемент ИЛИ 26 и элемент 13, а также, поступив на вхо,; регистра 1 , производит сдвиг к соседней ячейке и выбор адреса микрокоманды, соответствующего очередной операции алгоритма. Далее устройство функционирует описанным ранее порядком.

Если созданные условия выполнения алгоритма не оказались для оператора экстремальными, то процесс выполнения алгоритма проходит отмеченным порядком до последней операции алгоритма и в этом случае судить о степени трудности смоделированной обстановки можно с точностью до операции по результатам анялизя содержимого счетчика 24.

В случае совершения оператором ошибки, сигнал пояоляетси па первом выходе блока 6 и поступает на вход регистра I 2 ,переписьи ая его оодер0

5

0

5

71Д92

Кроме того, этот сигжимос и блок IЬ.

пзп останавливает генератор 10, проитиодиг сдвиг на одну ячейку в ре гистрах 1А, 17 и 20, а также обнуляет

сод« ржимое рег истра

ИЛИ 26 и элемент 1 3.

I 2 через элемент Но сигналу с

выхода регистра 14 в блоке 15 будут выбраны коды ошибок, которые оператор опускал на данной операции при обу- JQ чении (без экстремальных условий), и поданы на входы блока 16. Сравнение кода ошибочно задействованного органа управления блока 5, поступившего на входы блока 16, произ-ij водится по команде с выхода элемента 1 1 . Г1роисхо ц-1т совпадение поступивших кодов, сигнал появляется на первом выходе блока 16 и поступает через открытый элемент И 18 в соответствующую ячейку рег истра 19. Если сравнение кодов ошибок не будет, то сигнал со второго выхода блока 16 поступает через открытый элемент И 27

20

на вход соответствующей ячейки регистра 28.

Таким образом, появление ошибок в деятельности оператора по выполнению изученных и освоенных алгоритмов свидетельствует о степени трудности созданной ситуации и уровне подготовленности. При этом наиболее пристального внимания требуют ситуации, при которых оператор допускал ошибки, которые не наблюдаются в процессе обучения .

Предлагаемое устройство позволяет расширить дидактические возможности за счет оценки степени трудности моделируемых экстремальных условий выполнения алгоритма и их зависимости от уровня подготовленности оператора .

Формула изобретения

Устройство для обучения операторов, содержащее блок памяти микропрограммы, адресные входы которого подключены к соответствующим выходам первого регистра адреса, а выходы - к соответствующим информационным входам регистра микрокоманды, выходы первой группы которого соединены с соответствующими входами информационного табло, выходы второй группы - с соответствуюоучми информационными входами первой группы первого блока сравнения, а управляющий вход 8

j

0

5

0

5

0

5

0

5

с выходом первого элемента ИЛИ, подключенным к входу первот о элемента задержки, выход которого соединен с , управляющим входом первого блока сравнения, первый выход которого подключен к входу второго элемента задержки, а входы второй группы - к со- ответствуюищм выходам блока ввода ответных действий оператора, соединенным с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, триггер, R-вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, третий элемент задержки, третий элемент ИЛИ, входы которого соединены с соотЕзетствующими выходами первой группы регистра микрокоманды, а выход - с входом запуска генератора, выход второго элеме)1та задержки подключен к управляющему входу второго блока сравнения, установочный вход первого регистра адреса является входом устройства,и счетчик, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены блок памяти ошибок, второй, третий и четвертый регистры адреса, первый и второй регистры операций, регистр ответов, первая, вторая, третья и четвертая группы элементов И, четвертый и пятый элементы ИЛИ, первые входы которых соединены с вторым выходом первого блока сравнения, подключенным к информационному входу первого регистра адреса, выход четвертого элемента ИЛИ соедияе- с входом третьего элемента задержки, а второй вход - с выходом ПИТОГО элемента ИЛИ, подключенным к ьходу останова генератора и входам второго, третьего и четвертого регистров адреса, выходы которых соединены с соответствующими входами блока памяти ошибок, с первыми входами соответствующих элементов И первой и четпер-- той групп и с первыми входами соот- ветствуюиц1х элементов И второй и третьей групп соответственно, S-вход триггера подключен к выходу третьс о элемента ИЛИ, а единичный и нулевой выходы - к вторым входам элементов И соответственно третьей и второй групп, третьи входы которых соединены с выходами генератора, а выходы - с соответствующими вычитающими и суммирующими входами соответстноннг счетчика, выходы которого пс:1клн1че- ны к соответствующим входам liropciro

элемента ИЛИ, первый выход первого блока сравнения соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ и входом считывания регистра ответов, установочный вход которого подключен к выходу третьего элемента задержки, информационные входы - к соответствующим выходам блока ввода ответных действий оператора, а выходы - к соответствующим входам первой группы второго блока сравнения, входы второй

группы которого соединены с соответствующими выходами блока памяти ошибок, первый выход - с вторыми входами элементов И первой группы, а второй выход - с вторыми входами элементов И четвертой группы, входы первого регистра операций подключены к выходам соответствующих элементов И первой группы, входы второго регистра операций соединены с выходами соответствующих элементов И четвертой группы.