Устройство для обучения операторов Советский патент 1990 года по МПК G09B9/00 

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

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства обучения операторов.

На чертеже приведена 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 элементов ИЛИ 9, элемент ИЛИ 10, триггер 11, элемент И 12, элемент И 13, элемент ИЛИ 14, блок 15 памяти ситуаций, группу триггеров 16, формирователь 17 кодов учебных ситуаций, группу элементов И 18, группу регистров 19 адреса, группу блоков 20 памяти микропрограмм, индикатор 21 ошибок, группу элементов ИЛИ 22, элемент ИЛИ 23 и внешний вход 24 запуска устройства.

Регистр 1 адреса предназначен для задания управляющей составляющей алгоритма . деятельности оператора. Он содержит столько ячеек, сколько элементарных операций в алгоритме управления. Один вход регистра 1 предназначен для выбора в блоке 2 микрокоманды, соответствующей первой опер-ации алгоритма управления. Сигнал на нем появляется с включением устройства. Появление сигналов на другом входе регистра 1 приводит к сдвигу к следующей ячейке регистра 1, в которой хранится код адреса микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма.

Блок 2 служит для хранения данных, в виде микрокоманд, о каждой операции алгоритма управления. При появлении сигналов на входах блока 2 происходит считывание выбранной микрокоманды, со- ответствуюидей текущей операции алгоритма в регистр 3.

Регистр 3 предназначен для кратковременного хранения данных о текущей, отрабатываемой в данный момент оператором.

операции алгоритма. Регистр 3 состоит из двух секций для хранения двух микроопераций: в первой хранится код ор гана индикации табло 4, который изменяет свое

состояние в данной операции алгоритма: во второй находится код органа управления блока 5, на который оператор должен воздействовать в этой же операции алгоритма. Управляющий вход регистра 3 предназна0 чен для выдачи сигнала на считывание содержимого второй секции регистра 3. Табло 4 и блок 5 являются физической моделью пульта оператора реальной АСУ.

Блок 6 предназначен для оценки без5. ошибочности выполненного оператором уп- равляющего воздействия на орган управления блока 5. Оценка производится путем проверки совпадения задействованного органа управления требуемому органу.

0 Управляющий вход блошка б используется для выдачи команды на сравнение.- Сигнал на первом выходе блока 6 сравнения появляется при совпадении поступивших кодов, а на втором - при отсутствии данного сов5 падения, т.е. при ошибке оператора.

Элемент ИЛИ 7 и элемент 8 задержки синхронизируют процессы управления считыванием второй микрооперации из регистра 3 в блок 6 и проверки совпадения,

0 поступивших в него кодов органов управления блока 5. Элементы ИЛИ 9 объединяет входы регистра 3 с выходами блока 2 и выходы блоков 20 (памяти ситуационных алгоритмов деятельности). Элемент ИЛИ 10

5 совместно с триггером 11 переводят устройство от функционирования по отработке оператором основного алгоритма к функционированию в режиме ввода и выполнения оператором алгоритмов устранения одной

0 из возникших ситуаций. Элементы И 12 и 13 выполняют функции коммутирующих устройств при выборе режимов функционирования устройства обучения. Элемент ИЛИ 14 позволяет оператору, после отработки

5 алгоритма устранения возникшей ситуации, вернуться к продолжению выполнения основной задачи управления.

Блок 15 хранит состояние органов индикации Табло 4 и органов управления блока 5, которое характеризует возникновение одной из предусмотренных ситуаций управления (исходное состояние аппаратуры пульта оператора по каждой из планируемых ситуаций управления).

Триггеры 16 предназначены для контроля однозначного сопоставления выбранной инструктором, с помощью ключа формирователя 17, ситуации соответствующего регистра 19 и блока 20, хранящего данную ситуацию при их выборе оператором в результате принятия решения по введенной ситуации в процесс управления.

Регистры 19 и блоки 20 служат для хранения данных об алгоритмах, которые должны быть отработаны по той или иной ситуации, введенной в алгоритм управления. Число данных элементов в группах соответствует количеству ситуаций, предусмотренных для отработки оператором и данных, введенных в блок 15.

Индикатор 21 сигнализирует об ошибочном принятии решения обучаемым по результатам его попытки приступить к отработке алгоритма устранения ситуации.

Элементы ИЛИ22служатдля обьедине- ния выходов блоков 20 с входами регистра 3. Элемент ИЛИ 23 обеспечивает возврат устройства к основному алгоритму управления после успешной отработки обучаемым алгоритма устранения ситуации.

Устройство работает следующим образом.

С включением устройства сигнал поступает с внешнего входа 24 на вход регистра 1 и через элемент ИЛИ 23 на R-вход тригге- ра 11, а с единичного его выхода - на вход элемента И 12.

Выбранная в блоке 2. сигналом с выхода регистра 1, микрокоманда через элементы ИЛИ 9 переписывается в регистр 3. С первых его выходов на табло 4 поступает код того органа, который меняет свое состояние в данной операции алгоритма. Человек-оператор, .восприняв данную информацию, воздействует на соответству- ющий орган управления блока 5. код которого поступает на входы блока 6. Кроме того, сигнал с выхода блока 5, через элемент ИЛИ 7, поступает на элемент 8 задержки и на управляющий вход регистра 3. При этом 4 с вторых выходов регистра 3 содержимое второй микрооперации - код требуемого органа блока 5 поступает в блок 6. Сигнал на проверку совпадения поступивших кодов подается с выхода элемента 8. В случае сов- 4 падения кодов задействованного оператором органа требуемому операция считается выполненной безошибочно и сигнал появляется на первом выходе блока 6. Данный сигнал поступает на входы первого 12 и 5

5

0

55

10

5

0

второго 13 элементов И. Сигнал появится на выходе элемента И 12, поскольку он открыт потенциалом с единичного выхода триггера 11, и поступит через элемент ИЛИ 14 на вход регистра 1. Произойдет сдвиг к следующей его ячейке и выбор адреса очередной микрокоманды. Цикл функционирования устройства повторится в описанном порядке и будет продолжаться до последней ячейки регистра 1, если инструктор обучения не будет вводить различных ситуаций.

Для создания необходимой учебной ситуации инструктор обучения, на нужной операции основного алгоритма, нажимает ключ формирователя 17, выбирая тем самым соответствующее состояние для органов табло 4 и блока 5 из блока 15.

Микрокоманда, соответствующая, требуемой ситуации, переписывается из блока 15 через элемент ИЛИ 9 в регистр 3. Кроме того, при воздействии на один из ключей формирователя 17 на S-вход соответствующего триггера 16 поступает сигнал и команда с его единичного выхода поступает на вход элемента И 18, выбирая тем самым алгоритм отработки данной ситуации, и на вход элемента ИЛИ 10. С выхода элемента .ИЛИ 10 сигнал поступает на R-вход триггера 11, переводя его в нулевое состояние, и с соответствующего выхода сигнал поступает на вход элемента И 13, а элемент И 12 отсутствием сигнала на его втором входе с единичного выхода триггера 11, будет закрыт.

Человек-оператор, восприняв информацию о создавшейся ситуации, с помощью органов индикации табло 4 анализирует ее и принимает решение о введении соответствующих управляющих-воздействий. За- действуя выбранный орган управления блока 5, он подает код данного органа на одни входы блока 6, на другие входы которого командой с выхода элемента ИЛИ 7 переписывается код требуемого органа управления.

Если в результате сравнения окажется, что поступившие коды совпали, значит оператор правильно оценил ситуацию и выбрал правильную последовательность действия длу устранения данной ситуации. Сигнал с выхода блока 6 поступает на входы элементов И 12 и 13. Поскольку открыт элемент И 13, то сигнал с его выхода поступает на входы элементов И 18 и появится на выходе того элемента И 18, который открыт сигналом с единичного выхода триггера 16. Сигнал с выхода элемента .И 18 поступит на соответствующий регистр 19 и блок 20. Сигналы с выходов микрооперации задействованного блока 20 через элемент ИЛИ 22 поступают на элементы ИЛИ 9 группы, а

через них - на регистр 3. Цикл работы устройства повторяется аналогично описанному, за исключением того, что вместо регистра 1 и блока 2 задействованы регистр 19иблак 20.

После правильной отработки алгоритма устранения -ситуации сигнал с выхода последней ячейки соответствующего регистра 19 сигнал поступает на R-вход триггера 16, через злемент ИЛИ 23 на S-вход триггера 11, а через элемент ИЛИ 14 - на вход регистра 1. Таким образом, устройство подготовлено для продолжения отработки основного алгоритма управления.

В том случае, если в результате сравнения действий оператора по ситуации коды, поступившие на входы блока б, не совпадут, то сигнал появится на втором выходе блока 6 и поступит на индикатор 21, сигнализируя оператору о том, что он ошибся в оценке введенной ситуации и выборе соответствующего решения.

При необходимости повторного ввода данной или любой другой из возможных ситуации инструктор обучения задействует соответствующий ключ формирователя 17 и устройство будет приведено в соответствующее состояние описанным ранее поряд- .ком.

Изобретение расширяет дидактические возможности устройства и позволяет повысить уровень готовности оператора на заключительном этапе обучения к отработке ситуаций не предусмотренных штатными режимами функционирования АСУ, повышая тем самым эффективность функционирования системы в целом.

Формула из обретения

Устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса, установочный вход которого является входом устройства, информационный вход соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выходы - с соответствующими входами блока памяти микропрограммы, вход первого элемента ИЛИ подключен к выходу первого элемента И, а входы группы - к одним из выходов соответствующих регистров адреса группы, соеди- .ненным с R-входами соответствующих триггеров группы и соответствующими входами группы второго элемента ИЛИ, выход

которого подключен к S-входу триггера, единичный и нулевой выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к первому выходу блока сравнения, выход второго элемента И соединен с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых подключены к единичным выходам соответствующих

триггеров, а выходы - к входам соответствующих регистров адреса группы, выходы которых соединены с входами соответствующих блоков памяти микропрограммы группы, выходы которых подключены к входам

соответствующих элементов ИЛИ группы, регистр микрокоманды, управляющий вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ и входом элемента задержки, выходы первой группы - с соответствующими входами информационного табло, а выходы второй группы - с соответствующими информационными вхЬдами первой группы блока сравнения, управляющий вход которого подключен к выходу элемента задержки, а информационные входы второй группы- соответствующим выходам блока ввода ответных действий оператора, соединенным соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, отличающе еся тем,

что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены вторая группа элементов ИЛИ, четвертый элемент ИЛИ, блок памяти ситуаций, формирователь кодов учебных ситуаций и индикатор ошибок, вход которого подключен к второму выходу блока сравнения, S-входы триггеров группы соединены с соответствующими выходами формирователя кодов учебных ситуаций, подключенными к соответствующим входам блока памяти ситуаций, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам блока

памяти микропрограммь, третьи входы - к выходам соответствующих элементов ИЛИ первой группы, а выходы - к соответствующим входам группы регистра микрокоманды, вход второго элемента ИЛИ соединен с

входом устройства, выходы триггеров группы подключены к соответствующим входам четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом триггера,

Изобретение относится к тренажорной технике. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства с повышением уровня подготовленности операторов и эффективности функционирования АСУ в целом. Для этого в устройство введены индикатор 21 ошибок, группу элементов 9 ИЛИ, блок 15 памяти ситуаций, формирователь 17 кодов учебных ситуаций и элемент 10 ИЛИ. Устройство также содержит регистры 1, 19 адреса, блоки 2, 20 памяти микропрограммы, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий оператора, блок 6 сравнения, элементы 7, 14, 22, 23 ИЛИ, элемент 8 задержки, триггер 11, элементы 12, 13 И, триггеры 16, элементы 18 И. 1 ил.