Тренажер оператора Советский патент 1992 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к техническим средствам обучения, точнее к тренажерам для подготовки операторов, и может найти применение в качестве технической базы в учебно-тренировочных центрах, курсах повышения квалификации, техникумах и вузах, готовящих специалистов для газотранспортных и газоперерабатывающих предприятий отрасли.

Известен тренажер оператора магистральных трубопроводов, содержащий пульт инструктора, пульт обучаемого, компаратор, формирователь импульсов, блок регуляторов давления, второй компаратор, имитатор двигателя и имитатор нагнетателя,

Недостатком этого тренажера является узкая направленность, позволяющая производить обучение с имитаторами одного двигателя и одного центробежного нагнетателя, без учета многочисленных явлений, происходящих или возможных в различных иных узлах и элементах компрессорных цехов магистральных трубопроводов.

Наиболее близким к предлагаемому является комплекс АНАЛОГ-2, назначением которого также является обучение персонала, хотя и не компрессорных цехов, а буровых предприятий, но обучение приемам и методам предотвращения и ликвидации осложнений, возникающих при проходке скважин и спуско-подъемных операциях при бурении.

АНАЛОГ-2.содержит так же, как и предлэгаемый тренажер, блок задания программ обучения, устройство ввода-вывода и пульт оператора, вход установки в исходное состояние которого соединен с первым выходом устройства ввода-вывода, информационные входы первой группы которого соединены с выходами первой группы блока задания программ обучения, выходы второй группы которого соединены с информационными входами второй группы устройства ввода-вывода, второй выход которого соединен с входом управления индикацией пульта оператора, адресные входы устройства ввода-вывода соединены с выходами третьей группы блока задания программ обучения.

Недостатком известного тренажера является отсутствие имитационных блоков уп- равления, позволяющих имитировать реальную обстановку при работе технологических устройств.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей тренажера.

Поставленная цель достигается тем, что в тренажер введены два дешифратора, мультиплексор, блоки элементов И и делитель частоты, тактовый вход которого соединен с выходом блока задания программ обучения, выходы третьей группы которого соединены с адресными входами мультиплексора, информационные входы которого соединен с выходами пульта оператора, информационные входы первой группы которого соединены с выходами первой группы первого дешифратора, выходы второй груп0 пы которого соединены с первыми входами блоков элементов И, вторые входы которых соединены с выходами второго дешифратора, входы которого соединены с выходами первой группы устройства ввода-вывода,

5 выходы второй группы которого соединены с входами первого дешифратора, выходы блоков элементов И соединены с информационными входами второй группы пульта оператора, выход мультиплексора соединен

0 с входом готовности блока задания программ обучения, выход делителя частоты соединен с входом синхронизации пульта оператсра.

Пульт оператора содержит блоки упр ав5 ления, состоящие из двух симметричных частей, каждая из которых содержит первые элементы И, первые входы которых являются информационными входами пульта оператора, вторые входы этих элементов И

0 соединены с входом синхронизации, выходы первых элементов И соединены с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход третьего элемента И соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход ко5 торого соединен с контактом кнопки управления и через резистор - с плюсом питания, второй вход элемента И-НЕ соединен с входом установки в исходное состояние, выход второго элемента И соединен с первым вхо0 дом элемента ИЛИ, выход которого соединен с индикатором, выход третьего элемента И соединен с соответствующим установочным входом триггера блока управления, соответствующий выход которого со5 единен с соответствующим выходом пульта оператора и -с вторым входом элемента ИЛИ, второй вход второго элемента И соединен с входом управления индикацией, второй контакт кнопки управления соеди0 нен с минусом питания.

Расширение дидактических возможностей тренажера оператора достигается за счет применения в пульте оператора блоков управления, имитирующих работу техноло5 гических устройств газотранспортных и газоперерабатывающих предприятий, управляемых блоком задания программ, позволяющих имитировать всевозможные реальные ситуации, что позво/гяет более эффективно обучать операторов.

На фиг.1 приведена блок-схема тренажера оператора; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема блока управления тренажера оператора.

Тренажер оператора содержит блок 1 задания программ, соединенный через информационные группы 2-4 с устройством 5 ввода-вывода, вторая 6 и первая 7 информационные группы которого соединены с соответствующими входами дешифраторов 8 и 9, первая группа выходов дешифратора 8 соединена с информационными входами 10 пульта 11 оператора, блоков 12 управления. Вход 13 синхронизации, вход 14 установки в исходное состояние, вход 15 управления индикацией блоков 12 управления соответственно объединены, выходы 16 блоков 12 управления являются выходами пульта 11 управления и соединены с соответствующими входами мультиплексора 17, выход которого соединен с входом готовности блока 1 задания программ, а адресные входы - с третьей информационной группой 4, входы 13 синхронизации блоков 12 управления соединены с выходом 18 делителя частоты, вход которого соединен с выходом блока 1 задания программ, вход 14 установки в исходное состояние и вход 15 управления индикацией блоков 12 управления соединены с соответствующими первым 14 и вторым 15 выходами устройства 5 ввода-вывода, вторая группа выходов 19 дешифратора 8 соединена с соответствующими объединенными входами элементов И 20 соответствующих блоков 21 элементов И, выходы этих блоков 21 элементов И соединены с соответствующими информационными входами 10 блоков 12 управления, вторые входы 22 этих элементов И 20 объединены с соответствующими вторыми входами 22 остальных блоков 21 элементов И и соединены с выходами второго дешифратора 9.

Блок 12 управления состоит из двух симметричных частей, каждая из которых содержит первый элемент И 23, вход которого является первым входом 10 блока 12 управления, выход первого элемента И 23 соединен с объединенными входами второго 24 и третьего 25 элементов И, второй вход третьего элемента И 25 соединен с выходом элемента И-НЕ 26, вход которого соединен с контактом кнопки 27 управления и через резистор 28 - с плюсом питания, выход второго элемента И 24 соединен с входом элемента ИЛИ 29, выход которого соединен с индикатором 30, выход третьего элемента И 25 соединен с соответствующим установочным входом триггера 31, соответствующий выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 29 и является выходом 16

блока 12 управления и пульта 11 оператора, вторые входы первых элементов И 23 соединены с входом 13 синхронизации блока 12 управления, вторые входы элементов И-НЕ 26 соединены с входом 14 установки в исходное состояние блока 12 управления, вторые входы вторых элементов И 24 соединены с входом 15 управления индикацией блока 12 управления. Блок 1 задания

0 программ предназначен для управления блоками 12 управления пульта 11 оператора тренажера оператора, Через информационную группу 2 передаются данные. Информационная группа 3 выдает и принимает

5 управляющие сигналы, Информационная группа 4 выбирает соответствующие устройства при передаче данных.

Устройство 5 ввода-вывода предназначено для распределения данных на соответ0 ствующие информационные группы, вторая 6 и первая 7 информационные группы управляют соответствующими дешифраторами 8 и 9, которые дешифруют данные, Сигналы на выходах 10 дешифратора 8 уп5 равляют соответствующими блоками 12 управления, которые предназначены для имитации работы технологических устройств. На вход 13 синхронизации блоков 12 управления подается последователь0 ность импульсов, необходимых для работы сигнализации в блоке 12 управления. Вход 14 установки в исходное состояние блока 12 управления служит для работы в ручном режиме при логической единице на этом входе

5 и в автоматическом режиме при логическом нуле.

Вход 15 управления индикацией блоков 12 управления предназначен для включения указывающей индикации при логической

0 единице на этом входе и отключения указывающей индикации при логическом нуле на этом входе.

Выходы 16 всех блоков 12 управления соединены с мультиплексором 17, через ко5 торый опрашиваются эти выходы.

Делитель 18 частоты делит тактовую частоту блока 1 задания программ до значения, которое может восприниматься визуально с помощью индикации этой частоты и подает

0 ее на вход 13 синхронизации блоков 12 управления.

Вторая группа выходов 19 дешифратора 8 предназначена для выбора через элементы И 20 соответствующих блоков 21 элемен5 тов И, которые управляют блоками 12 управления, имитирующими работу технологических устройств.

Выходы 22 дешифратора 9 предназначены для управления блоками 21 элементов И.

Блок 12 управления содержит первый элемент И 23, предназначенный для пропуска импульсов, появляющихся на входе 13 синхронизации при появлении на первом входе 10 сигнала логической единицы. Второй элемент И 24 предназначен для включения или отключения указывающей индикации. Третий элемент И 25 пропускает на свой выход импульс в зависимости от состояния элемента И-НЕ 26, управляемого от кнопки 27 управления. При нажатий кнопки 27 управления имитируется перевод какого-либо устройства, имитируемого блоком 12 управления в соответствующее состояние. Резистор 28 предназначен для ограничения тока, подаваемого на вход элемента И-НЕ 26 от плюса питания. Элемент ИЛИ 29 управляет индикатором 30 и предназначен для развязки выходов второго элемента И 24 и триггера 31. Индикатор 30 предназначен для индикации соответствующего состояния блока 12 управления и получения визуальной информации для перевода в нужное состояние блока 12 управления, Триггер 31 предназначен для фиксации соответствующего состояния блока 12 управления.

Тренажер оператора работает следующим образом.

В соответствии с учебным материалом, который необходимо усвоить обучаемому, выбирается программа, с помощью которой блок 1 задания программ на вход 14 установки в исходное состояние всех блоков 12 управления пйдает логический нуль и переводит все блоки 12 управления в то положение, с которого необходимо усвоить навыки для определенной ситуации После установки в нужное состояние блок 1 задания программ переводит соответствующие триггеры устройства 5 ввода-вывода в единичное состояние и на входе 14 установки в исходное состояние и входе 15 управления индикацией присутствуют логические единицы, далее блок 1 задания программ 1 устанавливает через устройство 5 ввода- вывода на информационной группе 6 данные, которые дешифруются дешифратором 8, и на одном из его выходов 10 появляется логическая единица, в результате на выходе первого элемента И 23 появятся импульсы, которые через второй элемент И 24 и элемент ИЛИ 29 поступят на индикатор 30, который будет сигнализировать мигающим светом о том, что нужно перевести блок 12 управления а состояние, соответствующее сигнализации. Для этого нажимается кнопка 27 управления, что приведет к появлению логической единицы на выходе элемента И- ИЕ 26, которая позволит импульсу с выхода

первого элемента И 23 пройти через третий элемент И 25 и установить триггер 31 в соответствующее состояние, на выходе 16 появится логическая единица, которая через

5 элемент ИЛИ 29 установит индикатор 30 в режим горения сигнализации ровным светом, блок 1 задания программ через мультиплексор 17 опросит состояние выхода 16 и даст команду на выполнение следующего

0 шага программы, например, на выходе 19 дешифратора 8 появилась логическая единица, что соответствует выбору соответствующего блока И 21 элементов, далее блок 1 задания программ переходит на подпрог5 рамму для технологического устройства, в результате чего блок 1 задания программ воздействует через устройство 5 ввода-вывода на его первую информационную группу 7 и на одном из выходов 22 второго

0 дешифратора 9 появится логическая единица, которая через элемент И 20 поступит на один из входов соответствующего блока 12 управления, работа которого была изложена выше. Таким образом шаг за шагом обу5 чаемый будет изучать необходимую последовательность работы при соответствующих ситуациях.

Для проверки приобретенных навыков вводится информация в блок 1 задания про0 грамм, в результате чего на втором выходе. 15 устройства 5 ввода-вывода появляется логический нуль и через второй элемент И 24 импульсы не будут поступать на соответствующий индикатор 30, что приведет к отсут5 ствию указывающей индикации.

Далее работа тренажера происходит так же, как изложено выше, только без указания мигающим светом каждого последующего действия, т.е. без подсказки.

0

Формула изобретения Тренажер оператора, содержащий блок задания программ обучения, устройство ввода-вывода и пульт оператора, вход уста5 новки в исходное состояние которого соединен с первым выходом устройства ввода-вывода, информационные входы первой группы которого соединены с выходами первой группы блока задания про0 грамм обучения, выходы второй группы которого соединены с информационными входами второй группы устройства ввода- вывода, второй выход которого соединен с входом управления индикацией пульта

5 оператора, адресные входы устройства ввода-вывода соединены с выходами третьей группы блока задания программы обучения, отличающийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей тренажера, в не-о введены два дешифратора, мультиплексор, блоки элементов И и делитель частоты, тактовый вход которого соединен с выходом блока задания программ обучения, выходы третьей группы которого соединены с адресными входами мультиплексора, информационные входы которого соединены с выходами пульта оператора, информационные входы первой группы которого соединены с выходами первой группы первого дешифратора, выходы второй группы которого соединены с первыми входами соответствующих блоков

0

элементов И, вторые входы которых с выходами второго дешифратора, входы которого соединены с выходами первой группы устройства ввода-вывода, выходы второй группы которого соединены с входами первого дешифратора, выходы блоков элементов И соединены с информационными входами второй группы пульта оператора, выход мультиплексора соединен с входом готовности блока задания программ обучения, выход делителя частоты соединен с входом синхронизации пульта оператора.

Изобретение относится к техническим средствам обучения. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей тренажера. Тренажер содержит блок 1 задания программ, устройство 5 ввода-вывода, дешифраторы 8 и 9, пульт 11 оператора, мультиплексор 17, делитель 18 частоты, информационные шины 2-4. 2 ил.