Устройство для обучения операторов Советский патент 1993 года по МПК G09B9/00 

vi с о N ю ю

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

Известно устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса микрокоманды, блок памяти микропрограммы и регистр микрокоманды, панель органов ин-, дикации, блок ввода ответных действий, блок сравнения, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, счетчик и регистр.

Данное устройство позволяет осуществлять подготовку операторов выполнению алгоритмов строго определенного числа операций. Оно не позволяет готовить обучаемых пропуску несущественных операций, что важно при работе в условиях дефицита времени. .,,.,-.-,Ь.. „-,, .,...+ ... ,.„..,..,: ;....

Другое устройство, содержащее регистр адреса, вход которого является входом ycтpoйcfвa, а выходы подключены к соответствующим адресным входам блока памяти, выходы которого соединены с соот- ветствующими информационными входами регистра микрокоманды, выходы первой группы которого подключены к соответствующим входам информационного табло, а первый вход считывания - к выходу первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами блока ввода ответных действий оператора, генератор, выход которого подключен к информациЬН- ному входу первого счетчика, блок сравнения, управляющий вход которого соединен с выходом элемента задержки, а первый выход- с информационным входом регистра адреса, индикатор ошибки, вход которого соединен с выходом второго счетчика, информационный и установочный входы которого соединены соответственно с вторым и первым выходами блока сравнения, подключенными соответственно к управляю- щёму и установочному входам регистра числа, выходы кото рого соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, а информационные входы - с соответствующими выходами блока ввода ответных действий оператора, ключенными к /вторым входам соответствующих элементов ИЛИ второй группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первой группы сравнения, второй выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и второму входу считывания регистра микрокоманды, а входы второй группы - к выходам соответствующих элементов ИЛИ первой группы, первые входы которых соединены с соответствующими выходами втр-

рой группы регистра микрокоманды, а вторые входы - с соответствующими выходами третьей группы регистра микрокоманды, выход первого элемента ИЛИ подключен к

второму входу второго элемента ИЛИ, входы запуска и останова генератора соединены с первым и последним выходами регистра адреса соответственно, установочный вход первого счетчика подключен к вхо0 ду устройства.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности классификации допущенной оператором ошибки, В качестве такой ошибки может быть повтор5 ное исполнение выполненного ранее действия, что снижает его дидактические возможности.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей.

0 Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее блок задания программы обучения, первые выходы которого подключены к соответствующим входам информационного табло, а вторые и третьи

5 через соответствующие входы элементов ИЛИ первой группы - к первым входам блока сравнения, вторые входы которого связа-. ны через группу вторых элементов ИЛИ с группой входов блока задания программы

0 обучения, выходами блока ввода ответных действий оператора, выходами и входами регистра числа, установочный вход которого соединен со вторым выходом блока сравнения, управляющий вход которого подклю5 чен к выходу блока задания программы обучения, первый вход которого связан с входом запуска устройства, а второй - сдвигающий, соединен с выходом блока сравне- . ния, счетчик и индикатор, дополнительно

0 содержит первый, второй и третий триггеры, группу.элементов И, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, один из входов которого подключен к входу запуска устройства и установочному входу

5 счетчика; выходы которого связаны через элементы И группы с входом первого эле- ; мента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим еходом регистра и третьим входом блока задания программы обучения,

0 другие входы элементов И группы объединены и подключены к вычитающему входу счетчика, S-входу второго триггера, первому выходу блока сравнения и R-входу первого Триггера, инверсный выход которого под5 ключей к первому входу информационного табло, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, S-вход которого подключен ко второму выходу блока сравнения, счетному входу счетчика, R-вхо- ду второго триггера и второму входу первого

элемента И, выход которого соединен со входом второго элемента ИЛИ и со вторым входом второго элемента И, выход которого связан со входом индикатора, а первый вход соединен с инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого подключен к R-входу третьего триггера, S-вход которого связан с выходом второго элемента ИЛИ, а инверсный выход - соединен с первым выходом первого элемента И.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит: блок 1 задания программы обучения, панель 2 органов индикации, блока 3 ввода ответных действий оператора, блок 4 сравнения, первую группу 5 элементов ИЛИ, вторую группу 6 элементов ИЛИ, первый триггер 7, второй триггер 8, регистр 9 числа, реверсивный 10 счетчик, группу элементов 11 И, третий триггер 12, первый элемент 13 И, первый элемент 14 ИЛИ, индикатор 15 ошибки повторное выполнение ранее исполненной операции, второй элемент 16 И, второй элемент 17 ИЛИ.

Позицией 18 отмечен вход запуска устройства.

На фиг.2 изображена функциональная схема блока 1 задания программы обучения.

Блок 1 содержит: регистр 19 адреса микрокоманды, блок 20 памяти микропрограммы, регистр 21 микрокоманды,элемент 22 задержки и третий элемент 23 ИЛИ.

Блок 1 служит для хранения управляющей операционных и составляющих изучаемого алгоритма управления и синхронизации функционирования технической части тренажера по действиям обучаемого оператора.

Панель 2 информации и блок 3 ввода ответных действий оператора являются физической моделью пульта оператора реальной АСУ.

Блок 4 сравнения предназначен для оценки безошибочности выполненного оператором управляющего воздействия на орган блока 3.

Первая 5 и вторая 6 группы элементов ИЛИ объединяют первые входы блока 4с выходами второй и третьей микрооперации регистра микрокоманды блока 1 и вторые входы блока 4 с выходами блока 3 и регистра 9 числа соответственно.

Первый 7 триггер управляет представлением информации обучаемому о безошибочности действий обучаемого. При появлении сигнала на его прямом выходе оператору сообщается о безошибочном выполнении операции, а на инверсном - о совершении ошибки.

Второй триггер 8 управляет подключением индикатора 15 Повторное выполне- ние, совершенного ранее воздействия.

Регистр 9 служит для хранения кода операции, на которой оператором допущена ошибка, другими словами, это код ошибочной операции. Он хранится для

0 последующего сравнения при просмотре всех, выполняющихся ранее операциях алгоритма управления.

Счетчик 10 предназначен для подсчета числа операций, выполненных оператором

5 безошибочно, он является реверсивным.

Группа элементов 11 И, первый 13 и второй 16 элементы И выполняют функции ключевых элементов.

Третий триггер 12 обеспечивает выде0 ление режимов безошибочной работы оператора и идентификации допущенной ошибки.

Позицией 18 отмечен внешний вход запуска устройства.

5 На фиг.2 представлена функциональная схема блока 1 задания программы обучения, он содержит: последовательно соединенные регистр адреса 19 микрокоманды, блок 20 памяти микропрограммы и регистр 21

0 микрокоманды, элемент 22 задержки и элемент 23 ИЛИ.

Регистр 19 адреса микрокоманды предназначен для задания управляющей состав- ляющей алгоритма деятельности, его

5 емкость определяется числом операций отрабатываемого алгоритма деятельности.

Блок 20 памяти микропрограммы служит для хранения в виде микрокоманд дан- ных об операционной составляющей

0 алгоритма деятельности и, в частности, об органе индикации, изменяющем состояние в данной операции и органе управления, на который оператор обязан воздействовать в ответ. Кроме того, для каждой микрокомзн5 ды, кроме первой, имеется третья микрооперация, в которой хранятся коды органов управления, кото рые задействовались оператором в предыдущих операциях алгоритма. Так во второй микрокоманде хранится

0 код органа управления, задействованного в первой операции, в третьей микрокоманде, точнее в ее третьей микрооперации - коды первого и второго задействовавшихся органов панели управления и т.д., а для послед5 ней микрокоманды будут храниться коды органов управления всех предшествовавших (п - 1)-й операций. Это необходимо для сравнения кода ошибочного задействованного органа панели управления с кодами всех выполнявшихся ранее операций.

Регистр 21 обеспечивает кратковременное хранение, на время отработки текущей операции алгоритма, соответствующей микрокоманды..

Устройство для обучения операторов функционирует следующим образом.

С включением устройства сигнал с внешнего входа 18 поступает на первый вход блока 1 задания программы обучения, с группы первых выходов которого на информационное табло 2 поступает код органа индикации, который изменяет свое состояние, а также на установочный вход счетчика 10, для его обучения и через второй элемент 17 ИЛИ на S-вход третьего триггера 12..

Человек-оператор, восприняв данную информацию, воздействует на соответствующий орган табло 3 ответных действий оператора. Код задействованного органа поступает для записи в регистр 9 числа и через вторую группу 6 элементов ИЛИ поступает на вторую группу входов блока 4 сравнения. Кроме того, этот сигнал поступает на входы элемента ИЛИ 23 блока 1, с выхода которого сигнал подается на первый вход регистра 21 микрокоманды, для считывания содержимого второй микрокоманды через первую группу элементов ИЛИ на первые входы блока 4 сравнения, По совпадению поступающих кодов определяется безошибочность действия оператора.

В случае совпадения поступивших кодов сигнал появляется на втором выходе блока 4 сравнения и поступает на S-вход первого 7 триггера, для предоставления на информационном 2 табло информации оператору о безошибочности его действий, а также на установочный вход регистра 9 для стирания кода органа табло 3, задействованного в последней операции, на R-вход второго триггера 8, на второй вход первого элемента 13 И и на суммирующий вход счетчика 10. Сигнала на выходе второго элемента И 16, засвечивающего транспарант 15, не будет, поскольку второй его вход не задей- ствуется, т.к. отсутствует сигнал на первом входе первого элемента 13 И, который поступает с инверсного выхода третьего триггера 12, а его R-вход не задействовался, Кроме того, сигнал со второго выхода блока 4 сравнения поступает на второй вход блока 1, который является сдвигающим входом регистра 19 адреса микрокоманды. Происходит сдвиг вправо, выбор адреса очередной микрокоманды в блоке 20 памяти микрокоманды и ее перезапись в регистр 21 микрокоманды, .С первой микрооперации регистра 21 код органа, изменяющего свое состояние, поступает на информационное

табло 2 для информации оператору. Таким образом до последней операции алгоритма, если оператор не допустит ошибки.

В этом случае сигнал несовпадения появится на первом выходе блока 4 сравнения и поступит на R-вход первого 7 триггера, дальнейшего отображения на информационном табло 2 факта совершения ошибки, на S-вход второго 8 триггера, сигнал с еди0 ничного выхода которого подается на R- вход третьего триггера 12, инверсный выход которого задействует первый вход первого элемента 13 И. Кроме того, сигнал с первого выхода блока А сравнения поступает на вы5 читающий вход счетчика 10 и на вторые входы элементов И 11 группы, на выходе которых появляется сигнал, который подается через первый элемент 14 ИЛИ на второй вход регистра 9 и на второй вход

0 регистра 21 микрокоманды по данным сигналам из регистра 9 через вторую группу элементов 6 ИЛИ на вторые входы блока 4 сравнения подается код ошибочного задействованного органа панели управления, а на

5 группу первых входов через первую группу 5 элементов ИЛИ - код последней правильно выполненной операции. В том случае, если коды совпадут, то сигнал со второго выхода блока 4 обнулит регистр 9 и поступит

0 на R-вход второго 8 триггера, а также на второй вход первого элемента 13 И., с выхода которого сигнал подается на второй вход второго элемента 16 И, на первом выходе, которого имеется сигнал с инверсного выхо5 да второго 8 триггера. Сигнал с выхода второго элемента 16 И поступает на транспарант Повторное выполнение 15 и засвечивает его, классифицируя тем самым допущенную ошибку.

0 В том случае, если коды не совпадут, то сигнал с первого выхода поступит на вычитающий вход счетчика 10 и новый сигнал поступит на считывание информации из регистра 9 и кода предпоследнего управляю5 щего воздействия из третьей микрооперации регистра 21 микрокоманды. Ситуация повторится, если коды совпадут - засветится транспарант 15, если нет - то пойдет дальнейшее сравнение и так до пер0 вой операции алгоритма. Если ошибка не будет классифицирована по признаку уже выполнявшейся, то она будет анализироваться в последствии другими методами, а тренировка начнется с начала, т.е. с включе5 ния устройства и будет происходить в описанном порядке.

Предлагаемое устройство расширяет дидактические возможности за счет оперативной классификации ошибочного действия оператора, что повышает

эффективность процесса практической подготовки, особенно в режиме самообучения оператора.

Формула изобретения Устройство для обучения операторов , содержащее блок задания программы обучения, первая группа выходов которого под- ключена к соответствующим входам информационного табло, а вторая и третья группы выходов через соответствующие входы элементов ИЛИ первой группы - к первой группе входов блока сравнения, вто- рая группа входов которого соединена через элементы второй группы элементов ИЛИ с группой входов блока задания про- граммы обучения, с группой выходов блока ввода ответных действий оператора, группой выходов и группой входов регистра чис- ла, установочный вход которого соединен с вторым выходом блока сравнения,управля- ющий вход которого подключен к второму выходу блока задания программы обучения, первый вход которого соединен с входом запуска устройства, а второй соединен с выходом блока сравнения, а также счетчик импульсов и индикатор, отличающее- с я тем, что с целью расширения дидактических возможностей, устройство дополнительно содержит первый, второй и третий триггеры, группу элементов И, первый и вто- рой элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первый вход второго элемента ИЛИ

подключен к входу запуска устройства и установочному входу счетчика импульсов, группа выходов которого соединена с первыми входами элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с упраг пяющим входом записи регистра числа и с третьим входом блока задания программы обучения, вторые входы элементов И группы объединены и подключены к вычитающему входу счетчика импульсов, к S-входу второго триггера, к первому выходу блока сравнения и к R-вхо- ду первого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу информационного табло, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, S-вход которого подключен к второму выходу блока сравнения, счетному входу счетчика, R-входу второго триггера и к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом индикатора, а второй вход - с инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого подключен к R-входу третьего триггера, S-вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а инверсный выход - с первым входом первого элемента И.

Изобретение относится к тренажерной технике и может быть использовано в устройствах для обучения операторов. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей путем предъявления опера- торуинформации отипеошибки, при попытке его ее устранить. Это достигается тем, что в известное устройство дополнительно введены три (12, 7, 8) триггера, группа (11) элементов И, первый (13) и второй(16)элементы И, первый (14) и второй (17) элементы ИЛИ. 3-9-6, 4-7-2, 1-2, 3-6-4-10-11-14-1-5-4-8-16- 15, 17-12-13-17. 2 ил.

/, ;, л л А Д

3

21

..jg.

л

л

2

23

22

Шиг.2