Устройство для обучения операторов Советский патент 1991 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к техническим средствам обучения операторов АСУ и может быть использовано для обучения операторов систем управления.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит регистр 1 (адреса микрокоманды), блок 2 памяти (микропрограммы), регистр 3 (микрокоманды), информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий, блок 6 сравнения, элемент ИЛИ 7, элемент 8 задержки, счетчик 9, блок 10 памяти (количества ошибок), группу блоков 11 сравнения, элемент 12 задержки, элемент 13 задержки, группу регистров 14, элемент ИЛИ 15, элемент 16 задержки, сумматор 17, дешифратор 18, элементы ИЛИ 19-21, индикаторы 22-25, группу регистров 26, группу блоков 27 сравнения, элемент 28 задержки, блок 29 памяти (нормативного времени), счетчик 30, генератор 31 импульсов, элемент 32 задержки, элемент ИЛИ 33, счетчик 34, дешифратор 35, элемент ИЛИ 36 и эле-« -мент ИЛИ 37

На чертеже обозначен также вход 38 запуска устройства.

Регистр 1 (адреса микрокоманды) предназначен для задания управляющей составляющей алгоритма деятельности оператора. Он содержит столько ячеек, сколько элементарных операций имеется в алгоритме управления, плюс еще одну для обозначения окончания алгоритма, При появлении сигнала на входе запуска производится считывание адреса первой микрокоманды в блок 2 памяти (микропрограммы), Второй вход регистра предназначен для считывания адресов последующих микроопераций. При поступлении сигнала на него производится сдвиг к следующей ячейке и считывание адреса очередной микрокоманды из блока 2 памяти микропрограммы.

Блок 2 памяти микропрог раммы служит для хранения в виде микрокоманд данных о каждой операции алгоритма управления. При появлении сигналов на входах блока 2 памяти происходит считывание микрокоманды текущей операции алгоритма в ре гистр 3.

(Л

с

о о ел со

Os

со

Регистр 3 (микрокоманды) обеспечивает хранение данных текущей (обрабатываемой операции) алгоритма . Данный регистр содержит две микрооперации: в первой хранится код органа индикации табло 4, который изменяет свое состояние в данной Операции алгоритма, а во второй - код органа блока 5, на который оператор должен Воздействовать в той же операции алгоритма деятельности. С первых выходов регистра 3 (микрокоманды) код требуемого органа Индикации поступает на вход табло 4, С вторых выходов регистра 3 (микрокоманды) код требуемого органа управления поступает на вторые входы блока 6 сравнения.

Табло 4/(органов индикации) и блок 5 являются физической моделью пульта оператора реальной АСУ.

Блок 6 сравнения предназначен для рценки безошибочности выполнения оператором воздействия. Элемент ИЛИ 7 и эле-- мент 8 задержки синхронизируют процессы считывания информации второй микрооперации регистра 3 и выдачи команды на сравнение в блоке 6 сравнения.

Счетчик 9 подсчитывает число допущенных оператором ошибок в каждой элементарной операции. При поступлении сигнала ца его второй вход содержимое счетчика переписывается по первым входам в блоки 11 сравнения.

Блок 10 (памяти количества ошибок) служит для хранения в ячейках памяти числа ошибок, соответствующих номеру операции.

В первой ячейке записано такое количество ошибок первой элементарной опера- ц ии, которые соответствуют оценке отлично. Во второй ячейке записано такое количество ошибок первой элементарной операции, которые соответствуют оценке Хорошо. В третьей и четвертой ячейках записаны количества ошибок первой элементарной операции, соответствующие оценкам удовлетворительно, и неудовлетворительно соответственно.

В ячейках с пятой по восьмую записаны 1 количества ошибок для второй элементарной операции аналогично первой. Таким образом в блоке 10 памяти заполнено столько четырехкратных ячеек, сколько элементарных операций имеется в алгоритме управления.

Элемент 12 задержки предназначен для согласования получения оценки оператором за выполненную операцию и начала новой операции.

Группа регистров 14 служит для хранения двоичных кодов оценок, в частности отлично -101, хорошо - 100, удовлетворительно -011,неудовлетворительно - 010,

Сумматор 17 суммирует коды оценок. Дешифратор 18 позволяет по сумме оценок за безошибочность и своевременность определить общую оценку обучаемому.

Индикаторы 22-25 представляют оператору оценку результатов его деятельно- сти.

Группа регистров 26 хранит коды оценок за своевременность действия оператора.

Группа блоков 27 хранения служит для сравнения затраченного оператором времени при выполнении заданного алгоритма с нормативными значениями времени, соответствующими выставлению отличной, хорошей, удовлетворитель- ной и неудовлетворительной оценок.

Блок 29 памяти хранит соответствующие временные нормативы.

Счетчик 30 с помощью генератора 31 подсчитывает время, затраченное операто- ром на выполнение каждой элементарной операции.

Счетчик 34 служит для подсчета элементарных операций.

Дешифратор 25 предназначен для на- хождения в соответствии с номером элементарной операции ячеек памяти в блоках 10 и 29 памяти.

Устройство работает следующим образом.

С включением тренажера за счет появления сигнала на входе 38 управляющий сигнал поступает на первый вход регистра 1 адреса микрокоманды. Из регистра 1 адреса

считывается адрес первой микрокоманды в блок 2 памяти микропрограммы, а также запускается генератор 31, импульсы с выхода которого поступают на первый вход второго счетчика 30. Содержимое первой

микрокоманды поступает в регистр 3 микрокоманды. С его первого выхода код органа индикации поступает на табло 4, где требуемый орган изменяет свое состояние. Опе ратор, восприняв это изменение состояния

органа индикации, выполняет соответствующее воздействие на органы блока 5. Код задействованного органа поступает на первый вход блока б сравнения, и через первый элемент ИЛИ 7 сигнал поступает на второй

5 вход регистра 3 микрокоманды. По этой команде содержимое второй микрооперации микрокоманды (код требуемого органа индикации) считывается из регистра 3 по вторым входам в блок 8 сравнения. По сигналу с выхода первого элемента 8 задержки в

блоке б происходит сравнение поступивших кодов.

Если совпадения кодов не произойдет, то фиксируется ошибка оператора и сигнал с первого выхода блока 6 сравнения поступает на первый вход 9 счетчика. Каждый раз при наличии ошибки содержимое счетчика увеличивается на единицу,

При.совпадении кодов в блоке б сравнения сигнал с второго выхода блока б сравнения поступает НЭ.БХОДЫ элементов 12, 13 и 28 задержки и на второй вход считывания счетчика 9 для считывания содержимого его в блоки 11 сравнения.

Управляющий сигнал с выхода элемента ИЛИ 23 поступает на второй вход генератора 31 для его останова и на первый вход счетчика 34, увеличивая его содержимое на единицу, которая считывается в дешифратор 35. По признаку первой элементарной операции с блоков 10 и 29 памяти с первых четырех ячеек количество ошибок и нормативное время считываются соответственно по вторым входам в блоки 11 и 27 сравнения.

Сигнал с выхода элемента 13 задержки поступает на третий вход первого блока группы блоков 11 сравнения, где происходит сравнение числа допущенных оператором ошибок с числом, которое было считано из первой ячейки первого 10 блока памяти и соответствует выставлению оценки отлично. Если совпадение произойдет, сигнал с первого выхода первого блока 11 сравнения поступает на управляющий вход регистра 14 первой группы и код отличной оценки переписывается в сумматор 17.

Если совпадения не произойдет, то сигнал с второго выхода первого блока 11 сравнения поступает не управляющий третий вход второго блока 11 сравнения, где число ошибок, допущенных оператором сравнивается с числом, которое было считано из второй ячейки блока 10 памяти и соответствует выставлению хорошей оценки, и т.д.

Сигнал с выхода элемента 28 задержки поступает на второй вход счетчика 30. По этой команде его содержимое переписывается по первым входам в блоки 27 сравнения.

Сигнал с выхода элемента 32 задержки поступает на управляющий третий вход блоков 27 сравнения. Если при сравнении коды требуемого (временной норматив для отличной оценки) и затраченного времени совпадут, то сигнал с первого выхода первого бдока 27 сравнения второй группы поступает на первый регистр 26 второй группы и с его выхода код отличной оценки (по времени) поступает на соответствующий вход сумматора 17.

Если совпадения кодов требуемого и затраченного времени в первом блоке 27 5 сравнения группы не произойдет, то управляющий сигнал с последнего поступает на третий вход второго блока 27 сравнения группы, где сравниваются код требуемого времени, соотпетствующий хорошей оцен10 ке, и код затраченного оператором времени, и т.д. до четвертых блоков 27 сравнения и регистров 20 группы при неудовлетворительной оценке действий обучаемого.

В сумматоре 17 происходит сложение

5 кодов оценок за безошибочность и своевременность действий обучаемого. Если сумма равняется 10, то сигнал появляется на соответствующем выходе дешифратора 18 и поступает на индикатор 22, засвечиват его, что

0 соответствует получению оператором комплексной отличной оценки. Если сумма баллов составляет 8 или 9, то оператору выставляется хорошая оценка, если 6 или 7 - удовлетворительная, а если меньше 6 5 неудовлетворительная.

Сигнал с выхода элемента 12 задержки поступает на второй выход регистра 1 адреса микрокоманд и на второй вход элемента ИЛИ 36, с выхода которого управляющий

0 сигнал поступает на третьи входы счетчиков 9 и 30, и на четвертые входы блоков 11 и 27 сравнения соответственно для их обнуления.

При поступлении сигнала на второй

5 вход регистра 1 адреса микрокоманд производится сдвиг к следующей ячейке и считывание адреса очередной микрокоманды из блока 2 памяти микропрограммы; устройство работает аналогично описанному,

.0 причем когда содержимое счетчика 34 увеличивается на единицу, то из блоков 10 и 29 памяти считывается количество ошибок и нормативное время ячеек с пятой по восьмую.

5 По окончании работы сигнал с последней ячейки регистра 1 адреса микрокоманды поступает на первый вход элемента ИЛИ 36 для обнуления счетчиков 9 и 30 м блоков 11 и 27 сравнения, на вторые входы счетчика

0 34 и элемента ИЛИ 33 для обнуления счетчика 34 и останова генератора 31 соответственно.

Формула изобретения Устройство для обучения операторов,

5 содержащее первый регистр, установочный вход которого является входом устройства, выходы соединены с сходами первого блока памяти, выход которого подключен к информационным входам второго регистра, первая и вторая группы выходов которого

соединены соответственно с входом информационного табло и пе рвой группой информационных входов, блок сравнения, вторая группа информационных входов которого соединена с выходами блока ввода ответных действий и входом первого элемента ИЛИ, выходы которого соединены с входом записи второго регистра и через первый элемент ИЛИ с управляющим входом блока сравнения, первый выход которого соединен с информационным входом первого счетчика, выходы которого соединены с входами первой группы блоков сравнения первой группы, входы второй группы которых подключены к выходам второго блока памяти, управляющие входы подключены к выходу второго элемента задержки, выходы первой группы соединены с адресными входами второго блока памяти, а выходы второго группы соединены с входами регистров первой группы, выходы которых под ключе-. ны к входам сумматора и входам первой группы второго элемента ИЛИ, выход которого подключен через третий элемент задержки к управляющему входу сумматора, выходы которого соединены с входами первого дешифратора, выход которого соединен с входом первого индикатора, а выходы первой, второй и третьей групп подключены соответственно к входам третьего, четвертого и пятого элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с входами второго, третьего и четвертого индикаторов, выходы регистров второй группы соединены с входами второй группы второго элемента ИЛИ, а входы подключены к выходам блоков сравнения второй группы, входы

второй и первой группы которых соединены соответственно с выходами третьего блока памяти и выходами второго счетчика, информационный вход которого подключен к

выходу первого генератора импульсов, а установочный вход соединен с выходом третьего элемента задержки, выход которого соединен с входом четвертого элемента задержки, шестой и седьмой элементы

ИЛИ, о тл и ч а ю ще еся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены третий счет«ик, второй дешифратор, пятый элемент задержки и восьмой элемент ИЛИ, входы которого

соединены с выходами первого регистра, а выход подключен к первому управляющему входу генератора импульсов, второй управляющий вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, и информационным

входом третьего счетчика, выходы которого соединены с входами второго дешифратора, выходы которого соединены с адресными входами второй группы второго блока памяти и адресными входами третьего блока памяти, второй выход блока сравнения соединен с входами второго и третьего элементов задержки, управляющим входом первого счетчика, первым входом шестого элемента ИЛИ и через пятый элемент задержки с управляющим входом первого регистра и первым входом седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочными входами блоков сравнения первой и второй групп первого и второго счетчиков, а

второй вход соединен с вторым входом шестого элемента ИЛИ и одним из выходов первого регистра.

Изобретение относится к техническим средствам практической подготовки операторов и может быть использовано в тренажерах операторов систем управления Цель изобретения - расширение дидактических возможностей. Для достижения цели устройство дополнительно содержит второй дешифратор, третий счетчик и восьмой элемент ИЛИ, что позволяет комплексно оценивать обучаемого по всем показателям 1 ил.