Тренажер оператора системы управления Советский патент 1989 года по МПК G09B9/00 

ел tc о сд

О

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для тренировки и профессионального отбора операторов систем управления. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Тренажер содержит пульт 1 оператора, блок 2 формирования случайных сигналов, блок 3 управления, таймер 4, блок 5 триггеров, блок элементов И 6, генератор 7 временных меток, блок 8 сравнения, блок 9 регистрации и формирователь 10 импульсов. Введение блока 2 формирования случайных сигналов, блока 3 управления и блока триггеров 5, а также выполнение блока управления обеспечивает формирование временных отрезков длительностью единицы и десятки секунд, задаваемых в случайной последовательности, и фиксацию ошибок, допускаемых оператором, с заданной точностью. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

сриг,1

Изобретение относится к автоматик и может быть использовано для тренировок и профессионального отбора операторов систем управления о

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей тренажера

На фиг„1 представлена структурная схема тренажера; на фиг о 2 - функцио- нальная схема пульта оператора; на фиГоЗ - функциональная схема блока формирования случайных сигналов; на фиг о А - функциональная схема блока управления; на фиг„5 - функциональ- ная схема блока триггеров; на фиго6 функциональная схема блока элементов И; на фиг.7 - функциональная схема блока сравнения; на фиг„8 - функциональная схема блока регистрации

Тренажер оператора системы управления содержит пульт 1 оператора, блок 2 формирования случайных сигналов, блок 3 управления, таймер 4, блок 5 триггеров, блок 6 элементов И генератор 7 временных меток, блок 8 сравнения, блок 9 регистрации и формирователь 10 импульсов о

Пульт 1 оператора содержит кнопку 11 Пуск, кнопки 12 и 13 Начало и

Конец запомненного оператором отрезка времени, RS-триггер 14, элементы И 15 и 16, индикаторы 17 и 18, соответственно фиксирующие увеличение + и уменьшение - отрезка времени, сформированного оператором, формирователь 19 импульсов (коротких) по переднему и заднему фронтам подаваемого на вход импульса временного интервала и индикаторы 20 и 21 соответственно начала и конца задавае- мого отрезка времени,

БЛОК 2 формирования случайных сигналов содержит одновибратор 22, ге- нератор 23 импульсов (высокой частоты), элемент И 24, счетчик 25, дешифратор 26 и элемент ИЛИ 27

Блок 3 управления содержит одно- вибратор 28 (формирователь коротких импульсов), Т-триггер 29, элементы И 30 и 31 и элемент ИЛИ 32,,

Блок 5 триггеров содержит триггеры 33 - 33 ,2(по числу задаваемых разных временных отрезков).

Блок 6 элементов И содержит элементы И 34, - 34, (по числу задавамых разных отрезков времени).

о

5

Блок 8 сравнения содержит элемент И 35, элемент ИЛИ 36 и элемент 37 запрета.

Блок 9 регистрации имеет счетчик 38, дешифратор 39, индикатор 40, одновибратор 41 и элемент 42 задержКИо

Тренажер работает следующим обра- зом,

Включают питание Счетчики 25 и 38 устанавливаются в исходное состояние, триггер 14 - в нулевое состояние, триггер 29 - во второе положение (на втором выходе единичный потенциал) .

Оператор нажимает кнопку 11 Пуск на пульте 1„ Импульс с ее выхода поступает на вход элемента ИЛИ 27 блока 2 о Импульс с выхода элемента ИЛИ 27 подается на вход одновибратора 22, запуская последний, единичный потенциал с его выхода подается через элемент ИЛИ 32 блока 3 на вход одновибратора 28 и непосредственно на первый вход элемента И 24 блока 2, на второй вход которого поступают импульсы с выхода генератора 23, Импульсы с выхода элемента И 24 подаются на вход счетчика 25, обеспечивая его случайное состояние На одном из выходов дешифр атора 26, соответствующих данному случайному состоянию счетчика 25, при поступлении на управляющий вход дешифратора 26 короткого импульса с выхода одно- вибратора 28 появляется импульс,который поступает на один из входов таймера 4, вызвав появление на его выходе импульса, длительностью, например, 25с, и на вход соответствующего триггера 33 блока 5, перебросив его в единичное положение.Одновременно импульс с выхода одновибратора 28 поступает на вход Т-триг- гера 29, обеспечив появление на его первом выходе единичного потенциала, которьй прикладьшается к первому входу элемента И ЗО,

Единичный потенциал, поданный с выхода таймера 4 на второй вход элемента И 30, поступает на вход формирователя 19 импульсов пульта 1, Передний фронт импульса временного интервала с выхода таймера 4 вызывает появление импульса на первом выходе формирователя 19, который высвечивает индикатор 20 Начало на 0,3с, предупреждающий оператора о предъян15

лении (1трезка врс:ме 1и . Злдиий фронт импульса времениси о интервала вызывает появление импульса на втором выходе формирователя 19, которы11 высвечивает индикатор 21 кот1ец на 0,3с, предупреждающий оператора об окончании временного отрезка и необходимости его воспроизведения„ Длительность заданного временного от- резка определяется от начала свечения индикатора 20 до начала свечения индикатора 21,

Для воспроизведения временного ин Tiepsana оператор нажимает кнопку 12 Начало на пульте 1 о Импульс с ее выхода через элемент ИЛИ 32 блока 3 поступает На вход одновибратора 28 и на S-вход триггера 14 пульта 1, единичный потенциал с выхода которого подается на вторые входы элементов И 35 и ИЛИ 36 блока 9„

Импульс с выхода одновибратора 28 блока 3 перебрасывает триггер 29 во второе положение, на втором выходе единичный потенциал, который прикла- дьшается к первому входу элемента И 31 и поступает на управляющий вход дешифратора 26 блока 2, обеспечив повторную подачу сигнала с одного и то- го же выхода последнего на соответствующий вход таймера 4. Этот же сигнал подается на S-вход соответствующего триггера 33 блока 5, подтвердив его единичное состояние (на выходе .единичный потенциал).

Импульс временного интервала с выхода таймера 4 через второй вход элемента И 31 подается на первые входы элементов И 35 и ИЛИ 36 блока 8 одно- временно с единичным потенциалом (импульсом) , поступающим с выхода триггера 14 пульта 1, Единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 36 подается на информационный вход элемента 37 запрета, на управляющий вход которого поступает единичный потенциал с выхода элемента И 35, и на вход формирователя 10„

Если оператор считает, что длительность зафиксированного им от- реэка времени истекла (прошло, например, 25с) нажимает кнопку J3 Конец пульта 1„ Импульс с ее выхода поступает на R-вход триггера 14, переведя его в нулевое со.стояние, т„е„ обеспечив появление на выходе нулевого потенциала.

Q

5 0

5 о

Q З

0

5

5

76

Если предъявлонный отрезок времени paiit H яафиксирона1И1ому оператором, то нулевой потенциал на выходе элемента 37 блока 8 не изменяется. Задний фронт имнульса с выхода элемента ИЛИ 36 вызывает появление на выходе формирователя 10 импульса, который поступает на R-входы триггеров 33 блока 5, переведя их (подтвердив) в нулевое положение, на вход элемента 42 задержки блока 9 и нл вход одно- вибратора 41, импульс с вьсх.ода которого подается на управляющий вход индикатора 40, высветив на последнем О (отсутствие ошибки), и через элемент ИЛИ 27 блока 2 на вход одно- вибратора 22, изменив случайное положение сигнала на выходе дешифратора 26. Задержанньш импульс с выхода элемента 42, поданньй на вход установки в исходное положение счетчика 38, подтверждает его нахождение в исходном состоянии

Если предъявленный (контрольный) отрезок времени меньще зафиксированного (воспроизведенного) оператором, то на выходе элемента 37 запрета появляется единичный потенциал, который поступает на вторые входы элементов И 34 блока 6 (на его управляющий вход) и через Зч.амент И 34, на первый вход которого подан единичный потенциал с выхода соответствующего триггера 33 блока 5, запускает генератор 7, длительность временных меток на выходе которого соответствует данному временному отрезку (при однопроцентной точности период временной метки на интервале, например, длительностью 25с), и на вторые входы элементов И 15 и 16 пульта 1. Так как на первый вход элемента И 15 подан единичный потенциал с выхода триггера 14, то засветится индикатор 17,+, предупреждающий, что воспроизведенный оператором отрезок времени имеет больш то длительность

Временные метки с выхода генератора 7 подаются на счетный вход счетчика 38 блока 9, фиксируя величину отклонения от заданного (контрольного) отрезка времени в процентах.

ели предъявленный (контрольный) отрезок времени больше зафиксированного (воспроизведенного) оператором, то на выходе элемента И 16, на первый вход которого подан единичный потенциал с выхода формирователя 4 через элемент И 31 блока 3, появляется единнчньй импульс, обеспечив, загорание индикатора 18 -, который предупреждает, что воспроизведенный оператором отрезок времени имеет меньшую длительность Величина отклонения фиксируется счетчиком 38 блока 9.

Использование предлагаемого технического решения в устройствах для тренировки операторов систем управления дает возможность постепенно уве- личивать (наращивать) сложность при тренировках, достигая наибольшей эффективности тренажа. Ошибка, выраженная В абсолютных единицах, сораз- меримая с соответствующим временным отрезком,, более точно определяет возможности оператора по наращиванию навыка в оценке времени (временных интервалов)) и позволяет судить о его профессиональной пригодности для об- служивания систем управления,,

Формула изобретения

дом формирователя, имггульсов информационные BXOfih блока триггеров и таймера подключены к выходам группы блока формирования случайных сигналов, выход которого соединен с первым информационным входом блока управления, второй вход запуска подключен к второму выходу пульта оператора, а стробирующий вход соединен с первым выходом блока управления, второй информационный вход которого соединен с третьим выходом пульта оператора, вход считьшания соединен с выходом таймера, а второй и третий выходы соединены соответственно с первым и вторым информационнь1ми входами пульта оператора, третий информационный вход которого соединен с управляющим входом блока элементов И и первым выходом блока сравнения, второй выход которого соединен с входом формирования импульсов, а второй информационный вход подключен к второму выходу блока управления,выходы блока триггеров соединены с информационными входами блока элементов И, выходы которого соединены с информационными входами генератора временных меток, выход которого подключен к информационному входу блока регистрации

2„ Тренажер по п. 1, ,о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в нем блок управления содержит элемент ИЛИ, входы которого являются информационными входами блока, а выход соединен с входом одновибратора5 выход которого является первым выходом блока и соединен с входом триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первым входам двух . элементов И, вторые входь которых являются входом считывания блока, а выходы являются вторым и третьим выходами блока

/ t

f

L

П Jf

-ihi

7

rj

rs

fff

21

77

18

Щи г.г

1

Щиг. г j

Шиг.

и

JJ/

-Ч

:iJ

Фиг.8