Тренажер оператора энергетического объекта

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(5)М. Кл. Я 09 Ь 9/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(541 ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам для тренировки операторов различных профессий, и может быть использовано при обучении оператора управлению энергетическим объектом, например, двигателем внутреннего сгорания.известны тренажеры, содержащие пульты операторов, блоки моделирования и предъявления реальных процессов 11 12 и 31 .Однако эти тренажеры имеют ограниченную надежность из-за сложной кон.5 струкции.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является тренажер, содержащий блок ручного управления, соединенный. с блоком представле ния изучаемых параметров и со стабилизатором напряжения, подключенным к электродвигателю, связанному с датчиком оборотов, выходы которого соединены с блоком представления изучае мых параметров и с выпрямителем, блок фильтрации напряжения, связанный с блоком ручного управления, выпрямителем и стабилизатором напряжения, поро-. говый блок, включенный параллельно 30 электродвигателю и соединенный с блоком ручного управления и с блокомпредставления изучаемых параметров 4 В схеме этого тренажера имитатор датчика частоты вращения содержит стабилизатор напряжения, электродвигатель, датчик оборотов, выпрямитель и блок фильтрации напряжения. Такое схемное решение является энергоемким, требует для своего кондуктивного исполнения значительного объема, а используемые электромеханические элементы снижают надежность тренажера в целом.Цель изобретения - повЫшение надежности тренажера за счет улучшения эксплуатационных характеристик наиболее сложного элемента тренажера-имитатора датчика частоты вращения вала двигателя.укаэанная цель достигается тем, что в тренажер, содержащий пульт оператора, соединенный непосредственно и через последовательно включенные формирователь сигналов реальных процессов и пороговый блок с блоком предъявления информации, введены последовательно включенные распределитель импульсов, формирователь управляющих сигналов.и коммутатор, соединенный с длительности канальных импульсов доблоком предъявления информации распре- периода импульсов формирователя 3.делитель импульсов подключен к фор- Формирователь б управляющих сигнамирователю сигналов реальных процес- лов выполнен из элементов ИЛИ и предсов. назначен для преобразования по опреТренажер оператора энергетическо- деленному закону шести входных каго объекта схематически изображен на нальных импульсов в три выходных имчертеже. пульса управления.Устройство содержит пульт 1 опера- Выходной коммутатор 7 состоит изтора блок 2 предъявления информации, трех токовых ключей и предназначенВформирователь 3 сигналов реальных про- для коммутации фазовых обмоток укацессов, пороговый блок 4, распредели- ,зателя тахометра, соединенных "звез 1 Отель импульсов. При этом выход порого- дой" и расположенных в блоке 2.вого блока 4 соединен с входом блока Принцип работы тренажера операто 2 а выход распределителя 5 импульсов ра энергетического объекта состоит вФсоединен со входом формирователя б следующем.управляющих сигналов, который соеди При положении рукоятки подачи топнен своим выходом с входным комму- лива, необходимом для имитации запустатором 7. В свою очередь коммутатор ка двигателя энергетического объекта,7 соединен с блоком 2. на выходе формирователя 3 устанавлиПульт 1 оператора содержит органы вается, соответствующая данному полоуправления энергетическим объектом 20 жению рукоятки, частота импульснойключ зажигания, кнопку стартера, ру- последовательности. Пороговый блок 4,коятку подачи топлива в двигатель, ор- анализируя частоту поступающей на егоганы управления контрольно-измеритель- вход укаэанной импульсной последоваными приборами источников питания (на тельности, формирует на выходе релейчертеже не показаны). ные сигналы "устойчивые обороты" иБлок 2 предъявления информации кон- или) "номинальные обороты" для блоструктивно выполнен в виде панели, на ка 2. Одновременно импульсная послекоторой размещены элементы индикации довательность поступает и на входи контроля работы систем энергетичес- распределителя 5, который разворачикого объекта: указатели температуры вает каждую группу из шести импульсов, систем охлаждения и смазки, указате- по шесть параллельным каналам и изме 30ли давления масла, уровня топлива, та- няет длительность канальных импульсов.хометр, амперметр и вольтметр на Шесть канальных импульсов параллельно,чертеже не показаны),но неодновременно, поступают на входформирователя б и имеют, фазовый сдвиг,кратный периоду следований импульсовКроме того, в этом блоке 2 смонтиформирователя 3. На выходе формироварованы элементы, на котоРых выполне .теля б вырабатываются три импульсауправления, причем второй импульсно логическое устройство по управлеуправления сдвинут по Фазе относительнию элементами индикации и контроляв зависимости от поступающи вд 4 О но первого на длительность канальносигналов, связанных с де тсвязанныхс деятельностьюго импульса, а третий на две длительобучаемого оператора.ности канального импульса.Формирователь 3 сигналов реальныхпроцессов представляет собой Релакса- В то же время каждый импульс управционный генератор,у которого величина ления имеет собственную длительностьсопротивления времязадающей цепочки 45 равную трем длительностям канальныхзависит от положения рукоятки подачи импульсов.топлива, размещенной в пульте 1. Изме- Сформированные импульсы управлениянение величины сопротивления меняет поступают на соответствующие токовыечастоту импульсной последовательности ключи выходного коммутатора 7. Кажтем самым моделируя изменение подачи Я дый токовый ключ имеет два состояния.топлива в двигатель энергетического При отсутствии импульса управленияобъекта. токовый ключ подсоединяет вывод ФазоПороговый блок 4 представляет со- вой обмотки указателя тахометра блокабой частотно-импульсное пороговое уст через ограничивающий резистор к плюройство и предназначен для формирова-совой шине источника питания,а приния релейных сигналов при достижении наличии импульса управления выводчастоты задающего генератора 3, соот- фазовой обмотки подключается к миветствующей величине подачи топлива нусовой шине источника питания чена устойчивых и (или) номинальных рез внутреннее сопротивление токовооборотах двигателя. го ключа коммутатора 7.Распределитель 5 импульсов пред При указанных Фазовых сдвигах иставляет собой кольцевой счетчик, длительностях импульсов управления,построенный на О-триггерах, и служит через Фазовые обмотки указателя таходля распределения по шести параллель- метра блока 2, соединенные "звездой",ным каналам последовательности им- протекает трехфазный "ступенчатый"пульсов формирователя 3 и увеличения 65 ток с периодом равным трехфазному,си"752457 НИИПИ Заказ 4773/24 Тираж 465 Подписи илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. П ектна нусоидальному току, необходимый для питания указателя тахометра.Благодаря этому, показания тахометра блока 2 однозначно связаны с частотой формирователя 3, а значит и с положением рукоятки подачи топлива пульта 1, и имитируют работу двигателя энергетического объекта в установившемся режиме.Совокупность сигналов, поступающих в блок 2 от органов управления пульта 1, от порогового блока 4 и от выходного коммутатора 7, обрабатываются внутренней логикой блока 2, на панели которого формируется информационная модель работы энергетического объекта в соответствии с алгоритмом деятельности обучаемого оператора.Предлагаемый тренажер может быть использован для качественного обучения операторов двигателей передвижных агрегатов питания буровых 20 установок, строительных объектов, специальных транспортных машин, мотористов передвижных агрегатов питания в сельском хозяйстве и др. энергетических объектов. 25 Использование для построения имитатора частоты вращения вала двигателя устройств импульсов технчки (задающего генератора, распределителя апО роксимирующикимпульсов, Формирователя импульсов управления, выходного коммутатора) позволяет отказаться от применения энергоемких, громоздких и малонадежных электромеханических уст- д 5 ройств: датчика тахометра и его приводного электродвигателя, позволяет перейти к функциональным устройствам на интегральных микросхемах, что выгодно отличает предлагаемый тренажер энергетического объекта. В результате значительно снижена потребляемая мощность и габариты, повышена надежность всего тренажера и уменьшены расходы на его техническое обслуживание. формула изобретения Тренажер оператора энергетического объекта, содержащий пульт оператора, соединенный непосредственно ичерез последовательно включенные Формирователь сигналов реальных процессов и пороговый блок с блокомпредъявления информации, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности тренажера,он содержит последовательно включенныераспределитель импульсов, формирователь управляющих сигналов и коммутатор, соединенный с блоком предъяв"ления информации, распределительимпульсов подключен к формирователю сигналов реальных процессов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ВеликобританииР 1325270, кл. 6 09 В 9/04, 1970.2. Авторское свидетельство СССР9 195226, кл. 6 09 В 9/04, 1964.3. Авторское свидетельство СССРВ 624022, кл. 6 09 В 9/00, 1977.4. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2308064/24,кл. С 09 В 9/00, 1976 (прототип).