Устройство для подготовки операторов системы управления технологическим процессом Советский патент 1977 года по МПК G09B19/00 

ход - к модели объекта и к блоку индикации, третий вход - к пульту преподавателя, соединенному с первым входом модели ускоренного процесса, второй вход торой подключен к пульту оператора, а выход - ко второму блоку приборов и бл ку анализа. Предлагаемое устройство для подготовки операторов схематически изображе но на чертеже. Устройство содержит модель объекта 1, блок приборов 2, пульт оператора 3, пульт преподавателя 4, модель ускоренного процесса 5, второй блок приборов 6 блок анализа 7, блок ограничения управляющих сигналов 8, блок приоритета изо бражений 9, командный блок 10, блок представления информации 11, блок инд кации 12, цифровой индикатор 13 и блок подсветки 14. Устройство работает следующим обра зом. Модель объекта 1 представляет собой упрощенную модель технологического процесса, набираемую из типовых элементов с помощью наборного поля. Модель 1 содержит мнемосхему изучаемого объекта, въшолненную мозаг1Чной для облегчения компоновки различных изображений технологических схем с помощью стандартнъ1х деталей, а также перекомпоновки при изменении технологии. В модели объекта 1 заложены следу- ющие режимы: пуск и остановка продес- са, нормальньш режим и различные аварийные режимы , Блок приборов 2 регистрирует значения температуры, давления,расходов реагенто уровни и другие параметры, характеризующие ход технологического процесса, а также за счет световой и цветовой индикации - отклонения параметров и нарушения в ходе технологического процесса. Модель ускоренного процесса 5 т.ред ставляет собой по структуре аналог модели объекта 1 и отличается от нее зна чениями nocTosiHHbix времени звеньев объекта и узлов, имитирующих запаздывания. Передаточные функции звеньев модели 5 упрощены по сравнению с передаточнъгми функциями модели 1. Сигналы с пульта оператора 3 поступают на модель 5 непосредственно, а на модель 1 через блок ограничения утфавляющих сигналов 8. Оператор, из меняя значения выходных сигналов пуль та оператора 3, воздействует на режиМЫ работы моделей 1 и 5. Сигналы с въпсода модели 5 в соответствии с измеряемыми параметрами поступают на второй блок приборов 6. Изменение указанных сигналов регистрируется другим цветом. При этом оператэр непрерывно может наблюдать изменение выходных параметров с опережением, оценивать динамическую и статическую погрешность регулирования до окончания переходного процесса в реальном масштабе времени. Немаловажную роль играет вьтолнение условий безопасности ведения процесса при оценке оператором динамики регулирования по перекрестным многосвязанным каналам и своещземенная корректировка регулирующих воздействий. Сигналы с въ1хода модели процесса 1, пульта оператора 3 и модели ускоренноно процесса 5 поступают на блок анализа 7, где входные, текущие и выходные параметры оцениваются с точки зрения безопасности ведения процесса. Каждый параметр в блоке 7 суммируется с его производной по времени и, если значение алгебраической суммы превъш1ает заданное граничное значение, то сигнал с выхода блока 7 поступает на вход блока 8 и соответствующая команда с пульта оператора 3, приводящая к нарушению режима, ограничивается допустимыми значениями. При этом, т. к. блок 8 ограничивает команды только ка модель 1, режим работы модели 5 изменяется в соответствии с командами, и оператор наблюдает на блоке приборов 6 изменение режима, которое наступает вследствие подачи команды. Ограничение на команды может поступить сигналом с пульта преподавателя 4. При отклонении любого из входных, текущих или выходных параметров модели 1 за допустимые пределы блок 11 демонстрирует оператору соответствующее дета- лизироваршое изображение отдельного участка мнемосхемы продесхза, т. е. то изображение, которое необходимо опера тору для оперативного анализа возникшей ситуации и на котором показаны контуры регулирования всех отклсзнившихся нара метроз. Это осуществляется с помощью блока 9 и блока 1О. Блок 11 представляет собой щитовой прибор, в окне которого перематывается с помощью мотора полупрозрачвсая лента с изображениями мнемосхемы. Командный блок 1О при постутшеявв соответствующего сигаала с блока нраоритета изображений 9 осуществляет во

действие на блок представления 11 для установки соответствующего изображения Блок 9 осуществляет анализ сигналов, поступающих с блока 7 и определяют номер того изображения, на котором будут показаны все отклонившиеся параметры и все контуры регулирования, необходимые для устранения нарушения.

Блок подсветки 14 в зависимости от вида нарушения хода процесса и типа

параметра высвечивает различные скрытые фрагменты изображения, не видимые без включения узла. В зависимости от степени разладки процесса фрагменты высвечиваются в различных цветах. Фраг менты являются дальнейшей детализацией мнемосхемы, необходимой оператору для уточнения причин нарушения и способов его ликвидации.

Одновременно оператор на поле изображения блока 11 видит цифровое значение основного параметра, характеризующего режим работы технологического агрегата, индицируемое совмещенным с изображением цифровым индикатором 13.

При ограничении одной из коман.ц сигнал, прступающий из блока 8 на блок индикации 12, высвечивает на поле изображения блока 11 надпись, поясняющую оператору причину ограничения команды.

Совокупность рассмотренных блоков позволяет осуществить сенсорную концентрацию информации, необходимой оператору при анализе режима, имитирующего стрессовые ситуации.

Стрессовые ситуации могут возникнуть как при неточном управлении процессом оператором, так и при поступлении возмущающих сигналов в модели 1 и 5 с пульта преподавателя 4.

Предлагаемое устройство позволяет повысить качество подготовки операторов сокращает время обучения за счет комплсного отображения информации, совмещает процесс приобретения профессиональных навыков с процессом обучения навыкам гарантированного безопасного технологического режима, что значительно расширяет функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для подготовки операторов системы управления технологическим про- цессоМ: содержащее модель объекта, подключенную к первому блоку приборов, пульт оператора,соединенный с блоком анализа,который подключен к модели объекта, цифровому индикатору и блоку подсветки, коман ный блок, блок представления информации блок индикации, пульт преподавателя, сое диненный с моделью объекта, и второй блок приборов, отличающееся тем, что, с целью расширения ф5нкциональных возможностей устройства, оно содержит модель ускоренного процесса; блок ограничения управляющих сигналов и блок приоритета изображений; подключенный к командному блоку и блоку анализа, соединенному с первым входом блока огра ничения управляющ;сс сигналов, второй BXкоторого подключен к выходу пульта one-™ ратора, выход - к модели объекта и к блоку индикации, третий вход - к пульту преподавателя, соединенному с первым входом модели ускоренного процесса, вто рой вход которой подключен к пульту оператора, а въгход ко второму блоку приборов и к блоку анализа.

Источники информации, принятъю во внимание при экспертизе;

1.Ралль В. Ф. и др. Тренажеры

и имитаторы , М., Воениздат, 1969 стр„ 36, рис. 7„

2,Патент США № 3146533, нац. кл 35-10, 1974 г.