Устройство для обучения операторов Советский патент 1992 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к тренажерной технике и может быть использовано для обучения операторов.

Известно устройство для обучения операторов , содержащее регистр адреса, блок памяти, регистр микрокоманды, информационное табло, блок ввода ответных действий оператора, блок сравнения, элемент ИЛИ, элемент задержки, генератор, счетчик, триггер.

Недостатком данного устройства являются низкие дидактические возможности, заключающиеся в том, что устройство не позволяет фиксировать ошибки, сделанные оператором на операциях задержки.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обучения операторов, содержащее генератор, счетчик, триггер, второй элемент ИЛИ, второй элемент задержки и регистр адреса, информационные выходы

которого подключены к соответствующим адресным входам блока памяти, первая группа выходов которого соединена с соответствующими входами регистра микрокоманды, выходы первой группы которого подключены к входам информационного табло, а выходы второй группы - к первым входам блока сравнения, вторыми входами соединенного с выходами блока ввода ответных действий оператора и входами первого элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу первого элемента задержки, выходом соединенного с третьим (управляющим) входом блока сравнения, первый выход которого подключен к информационному входу регистра адреса, установочный вход которого является входом устройства, дополнительно введены второй и третий счетчики первый и второй дешифраторы, третий и четвертый элементы ИЛИ, второй и третий триггеры, первый, второй и третий элементы И, а также табло отоС.раже- ния учебной информации, первая группа

СО

с

VJ о ел

00

Ьь

входов которого соединена с выходами первого дешифратора, входами подключенного к выходам второго счетчика, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первым входом подключенного к второму выходу блока сравнения и первому входу третьего элемента И, выходом соединенного с информационным входом третьего счетчика, выходами подключенного к входам второго дешифратора, выходами соединенного с группой вторых входов табло отображения учебной информации, третьим входом подключенного к единичному выходу первого триггера и входу второго элемента задержки, выходом соединенного с нулевым входом первого триггера, единичным входом подключенного к первому выходу блока сравнения и к информационному входу регистра адреса, установочный вход которого соединен с входами считывания второго и третьего счетчиков, а также с первым входом третьего элемента ИЛИ, выходом подключенного к единичному входу второго триггера, единичным выходом соединенного с первым входом первого элемента И, вторым входом подключенного к выходу первого элемента ИЛИ, а выходом первый элемент И соединен с входом считывания регистра микрокоманд, группа вторых входов которого подключена к вторым выходам блока памяти и входам четвертого элемента ИЛИ, выходом соединенного с единичным входом третьего триггера, единичным и нулевым выходами подключенного соответственно к вторым входам второго и третьего элементов И, а нулевым входом третий триггер соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и с выходом первого счетчика, информационными входами подключенного к третьим выходам регистра микрокоманд и входам второго элемента ИЛИ, выходом соединенного с нулевым входом второго триггера и входом запуска генератора, выходом подключенного к вычитающему входу первого счетчика, а входом останова генератор соединен с нулевым входом третьего триггера, выходом первого счетчика и вторым входом третьего элемента ИЛИ.

Кроме того, табло отображения учебной информации содержит первый и второй индикаторы, входы которых являются соответственно первыми и вторыми входами табло, а также транспорант Верно, вход которого является третьим входом табло отображения учебной информации.

Из приведенного описания отличительных от прототипа признаков следует, что предлагаемое техническое решение характеризуется новой совокупностью признаков, то есть обуславливает соответствие этого решения критерию новизна.

Предлагаемое устройство обладает существенными отличиями, так как в предлагаемом исполнении для достижения поставленной цели совокупность отличительных признаков и их связей в известных технических решениях не обнаружены.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий оператора, блок 6 сравнения, элемент 7 ИЛИ, элемент 8 задержки, второй элемент 9 ИЛИ, генератор 10, счетчик 11, четвертый элемент 12 ИЛИ, второй и третий элементы 13,15 И, третий триггер 14,

второй и третий счетчики 16, 17, второй элемент 18 задержки, первый триггер 19, первый элемент 20 И, первый и второй дешифраторы 21, 22, первый и второй индикаторы 23,24, транспарант 25 Верно, второй

триггер 26, табло 27 отображения учебной информации, третий элемент 28 ИЛИ и внешний вход 29 устройства.

Регистр 1 предназначен для хранения данных об управляющей составляющей алгоритма деятельности оператора. Регистр 1 хранит адреса микрокоманд блока 2, соответствующих операциям алгоритма.

Регистр 1 имеет столько ячеек, сколько операций содержит алгоритм деятельности.

При появлении сигнала на установочном входе регистра 1 производится выбор первой микрооперации микропрограммы соответствующей первой операции алгоритма. С поступлением сигналов на информационный вход регистра 1 производится сдвиг и считывание следующей микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма.

Блок 2 служит для хранения параметров

алгоритма деятельности. В блоке 2 хранятся в виде микропрограммы микрокоманды, соответствующие операциям алгоритма деятельности оператора.

Регистр 3 предназначен для кратковременного хранения параметров текущей операции алгоритма деятельности оператора. Каждая микрокоманда состоит из двух микроопераций за исключением операции с задержкой, где их три. В первой микрооперации хранится код органа индикации табло 4, который изменяет свое состояние в данной операции. Во второй микрооперации находится код органа управления блока 5, а в третьей - код времени

операции задержки алгоритма деятельности.

Табло 4 и блок 5 являются физической моделью пульта оператора реальной, изучаемой АСУ по внешнему виду и расположению соответствующих органов.

Блок 6 предназначен для оценки действий оператора за счет сравнения кодов требуемого для выполнения органа управления блока 5, задействованному оператором, который поступает на соответствующие входы блока 6.

Элемент 8 задержки предназначен для организации перезаписи информации из регистра 3 микрокоманды в блок 6 сравнения, а также для синхронизации режима сравнения в блоке 6.

Счетчик 11 предназначен для контроля времени операции задержки.

Счетчик 16 подсчитывает число ошибочных действий оператора при наличии операции с задержкой.

Счетчик 17 подсчитывает число ошибок, допущенных оператором при выполнении алгоритма управления без учета операций с задержкой.

Триггер 19 с элементом 18 задержки управляет работой транспаранта Верно.

Устройство функционирует следующим образом.

При включении устройства на вход регистра 1 поступает сигнал с внешнего входа 29 устройства. По данному сигналу производится выбор микрокоманды в блоке 2, соответствующей первой операции алгоритма деятельности. Содержимое данной микрокоманды через первые выходы блока 2 переписывается в регистр 3, что приводит к появлению сигналов на его первых выходах. Данный сигнал производит смену состоящих соответствующих органов индикации табло 4.

Кроме того сигнал с внешнего входа 29 через элемент 28 ИЛИ поступает на единичный вход триггера 26, с единичного выхода которого сигнал поступит на первый вход элемента 20 И, подготовив его тем самым к срабатыванию.

Человек-оператор, восприняв данную информацию, воздействует на требуемый орган управления блока 5. Код задействованного органа управления поступает на вторые входы блока 6, а через элемент 7 ИЛИ сигнал поступает на вход элемента 8 задержки и второй вход элемента 20 И, который срабатывает, т.к. на его первом входе имеется сигнал с единичного выхода триггера 26. Выходной сигнал с элемента И поступает на вход считывания регистра 3. По этому сигналу содержимое второй микрооперации поступает на первые входы блока б, а сигнал разрешения сравнения поступает с выхода элемента 8 задержки.

Если оператор выполняет требуемое

действие правильно, то на первом выходе блока 6 появляется сигнал, который, поступив на единичный вход триггера 19, переводит его в состояние, когда на его единичном выходе появляется сигнал, осуществляю0 щий засветку транспаранта 25 Верно. Оператору разрешается выполнение следующей операции. Через время, установленное элементом 18 задержки, транспарант Верно приводится триггером 19 в исход5 ное состояние. Кроме того, сигнал с первого выхода блока 6 поступает на информационный вход регистра адреса, что приводит к сдвигу к следующей его ячейке и выбору адреса очередной микрокоманды s блоке 2,

0 т.е. следующей операции алгоритма деятельности.

В случае появления в алгоритме деятельности операции с задержкой содержимое данной микрокоманды через первые и

5 вторые выходы блока 2 переписывается в регистр 3.

Изменение индикации табло 4 требует от оператора выполнения определенного действия, Так как на третьих выходах реги0 стра 3 появляется код времени операции задержки, то через элемент ИЛИ 9 сигналом запустится генератор 10 импульсов, импульсы которого, поступая на вычитающий вход счетчика 11, будут контролировать вре5 мя операции задержки. Также выходным сигналом с элемента ИЛИ 9 триггер 26 перебросится в нулевое состояние, т.е. на первом входе элемента 20 И сигнала не будет. Тем самым блокируется возможность срав0 нения действия оператора до момента срабатывания счетчика 11 (на время операции с задержкой). Кроме того, сигнал с вторых выходов блока 2 памяти через элемент ИЛИ 12 поступит на единичный вход триггера 14,

5 с помощью которого организуется управление подсчетом ошибок, выполненных оператором во время действия операции с задержкой. Происходит это следующим образом. Оператор, не выждав задержки вре0 мени на разрешение дальнейших действий по выполнению алгоритма, выполнил следующую требуемую операцию. Однако из-за блокировки входа считывания регистра 3

5 микрокоманды с появлением сигнала на управляющем входе блока 6 произойдет ложное сравнение и сигнал появится на втором выходе блока 6. Далее произойдет срабатывание элемента 13 И, т.к. на его втором входе находится сигнал с триггера 14 и счетчик 16 зарегистрирует ошибочное действие оператора во время действия операции с задержкой. Число совершенных ошибок будет отображаться на индикаторе 23 табло 27. Отсчитав временную задержку операции, счетчик 11 выходным импульсом останавливает генератор 10, через элемент ИЛИ 28 снимает блокировку входа считывания регистра 3 и приводит триггер 14 в исходное состояние.

В случае ошибки оператора при отработке алгоритма появляется сигнал на втором выходе блока 6, но теперь сработает элемент И 15, так как на его втором входе находится сигнал с нулевого выхода триггера 14. В этом случае счетчик 17 зарегистрирует ошибку в действиях обучаемого, а второй индикатор 24 отобразит их общее число с начала выполнения алгоритма управления.

Оператор, убедившись, что транспарант Верно на данном этапе не отобразился, переходит к исправлению ошибочной операции (выполняет правильную операцию).

В дальнейшем процесс повторяется циклически в описанном порядке до завершения алгоритма

Предлагаемое техническое решение обладает по сравнению с прототипом следующими преимуществами, обеспечивающими достижение поставленной цели.

Предлагаемое устройство расширяет дидактические возможности за счет фиксации ошибок оператора на операциях с задержкой.

Кроме того, у оператора вырабатывается восприятие фактора времени, позволяющего ему быстро переключаться в экстремальных ситуациях и успешно выполнять алгоритм управления АСУ.

Таким образом, предложенное изобретение действительно обеспечивает достижение поставленной цели, которая состоит в расширении дидактических возможностей устройства.

Формула изобретения Устройство для обучения операторов, содержащее блок памяти, регистр микрокоманд, табло, блок ввода ответных действий, блок сравнения, три элемента ИЛИ, генератор импульсов, два элемента задержки, первый счетчик, два триггера и регистр адреса, установочный вход которого является входом устройства, а выходы соединены с входами блока памяти, выходы первой и второй групп которого соединены с информационными входами регистра микрокоманд, выходы первой и второй групп которого

соединены с информационными входами первых групп соответственно табло и блока сравнения, информационные входы второй группы которого соединены с выходами блока ввода ответных действий и входами

первого элемента ИЛИ, выход которого через первый элемент задержки соединен с управляющим входом блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены второй и третий счетчики и третий триггер, четвертый элемент ИЛИ, два дешифратора и три элемента И, первые входы первого и второго элементов И соединены с первым выходом блока

сравнения, вторые входы соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера, а выходы соединены со счетными входами первого и второго счетчиков, установочные входы которых соединены с установочным входом регистра адреса и первым входом второго элемента ИЛИ, а выходы соединены с входами соответственно первого и второго дешифраторов, выходы которых подключены к

информационным входам соответственно второй и третьей групп табло, информационный вход которого соединен с выходом второго триггера и через элемент задержки - с S-входом второго триггера, R-вход которого соединен с вторым выходом блока сравнения и входом сдвига регистра адреса, выход второго элемента ИЛИ соединен с R-входом третьего триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом считывания регистра микрокоманд, выходы третьей группы которого соединены с информационными входами третьего счетчика и входами третьего элемента ИЛИ, выход

которого соединен с S-входом третьего триггера и входом запуска генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выход которого соединен с вторым входом второго

элемента ИЛИ, входом останова генератора импульсов и R-входом первого триггера, S- вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами первой группы блока

памяти.

Изобретение относится к тренажной технике. Целью изобретения являются расширение дидактических возможностей. Устройство содержит генератор 10, счетчики 11, 16 и 17, триггеры 14, 19 и 26, элементы ИЛИ 7, 9,12 и 28, элементы задержки 8 и 18, регистр 1 адреса, блок 2 памяти, регистр 3 микрокоманд,табло 4 и 27, блок 6 сравнения, блок 5 ввода ответных действий оператора, дешифраторы 21 и 22, элементы И 13, 15 и 20 и позволяет фиксировать ошибки оператора, сделанные при выполнении алгоритма управления во время операций с задержками.1-2-3-6-19-18-19, 3-11-14-13-16- -21-27, 14-15-17-22-27, 5-7-20-3-11-28-26-20, 2-12-14,7-8-6-15,6-13,6-1,3-4,9-10-11 1 ил