Устройство для обучения операторов систем управления

О П И С А Н И Е 11734796ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВ(22) Заявлено 16. 1.77 (2 с присоединением заявки(23) Приоритет -е дарствеиныи комитет СССР по делам иаабретенийОпубликовано 15.05.80. Бюллетень1Дата оп бликования описания 25.05.80 УДК 681.3.07) Заавител 4) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОГ 1 ЕРАТОРОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯтигается тем, что в е последовательно актовых импульсов,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для обучения операторов контролю и управлению различными непрерывно протекающими технологическими процессами, и может быть использовано при обучении и переподготовке операторов по контролю и управлению теплоэнергетическими, химическими и т. п. процессами, а также при обучении диспетчерским функциям; кроме того, оно может быть применено при создании абстрактных тренажеров, необходимых, 10 например, при психологических исследованиях.Известны устройства для обучения операторов, содержащие пульты операторов, блоки моделирования реальных процессов,15 генераторы, формирователи, распределители 11) и 12).Однако указанные устройства не позволяют воспроизводить различные технологические и аварийные ситуации.Наиболее близким техническим реше о нием к изобретению является устройство для обучения операторов, содержащее нелинейный преобразователь, генератор импульсов, многоканальный распределитель,подключенныи к программному блоку, соединенному с триггерами, подключенными к соответствующим индикаторам позиций контрольного табло, а также блок моделирования инерционных процессов, соединенный с нелинейным преобразователем и с соответствующими контрольно-измерительными приборами контрольного табло 13.Недостатком известного устройства является его сложность, что ограничивает возможность полного воспроизведения динамики управляемого обьекта на информационной модели, т. е. на контрольном табло, а следовательно существенно сказывается на качестве подготовки соответствующих специалистов.Цель изобретения - повышение точности устройства за счет неограниченных возможностей воспроизведения на контрольном табло управляемого обьекта любых технологических и аварийных ситуаций при одновременном его упрощении и удешевлении, а также повышении надежности его работы.Указанная цель досустройство, содержащевключенные генератор траспределитель и блок задания программы, соединенный через параллельно включенные формирователь командных сигналов и блок моделирования реальных процессов с индикаторным табло и пультом оператора, вве. дены блоки суммирования, делитель частоты и блок контроля действий оператора, подключенный к пульту оператора и блоку задания программы, соединенному с блоками суммирования, один из которых подключен к индикаторному табло и пульту оператора, а другой - к пульту оператора, соеди ненному через делитель частоты с генератором тактовых импульсов, причем блоки суммирования содержат последовательно включенные преобразователи код-аналог, узлы сопряжения, соединенные соответственно совходами и выходами блоков. На чертеже схематически изображено устройство для обучения операторов систем управления.Устройство содержит индикаторное таб- и ло 1, пульт 2 оператора, блок 33 задания программы, формирователь 4 командных сигналов, индикаторы 5 позиций, многоканальный распределитель 6 импульсов, генератор 7 тактовых импульсов, реверсивные преобразователи 8 код-аналог, делитель 925 частоты импульсов, узлы 10 сопряжения, блок 11 контроля действия оператора и блок 12 моделирования реальных процесссов, блоки 13 суммирования, включающие г 1 реобразователи 8 код-аналог и узлы 10 з 9 сопряжения.Устройство для обучения операторов систем управления работает следующим образом.Информация о ходе управляемого тех. нологического процесса подается на конт. рольно-измерительные приборы индикаторного табло 1 и пульта 2 оператора, на которых размещены мнемосхемы 1 на чертеже не показаны). Эта информация заложена в блоке 3 задания программы, который. в виде импульсов по соответствующим каналам воспроизводит циклограмму всех изменений, зафиксированных на информационной модели реально действующего объекта, характерных для конкретной ситуации.45В программу по отработке конкретного упражнения циклограмма управляющих воздействий, осуц 1 ествленных оператором, не вводится. Эти воздействия, необходимые для качественного поддержания заданного технологического процесса в определенной последовательности, должен совершить обучаемый. При этом оператору могут выдаваться обучающие указания по последовательности, частоте и продолжительности обраще. ния к соответствующим приборам и органам ы управления. Обучающие указания осуществляются загоранием индикаторов 5 позиций, расположенных под каждым контрольноизмерительным прибором и рядом с оргаг 1 ом 5 пр 11 влени 51. Выбор Одного или не. скольких индикаторов позиций и в 15 емя и раооты запрограммированы и подаются в виде импульсов в формирователь 4. Блок 3 является коммутационным полем, к которому подсоединены выходы многоканального распределителя 6 импульсов, работающего от генератора 7 тактовых импульсов. На каждое отрабатываемое комплексом упражнение в блок 3 вкладывается в виде легкосъемной коммутационной доски программа, которая направляет импульсы от многоканального распределителя 6 к соответстьую 1 цим реверсивным проебразователям 8 код-аналог. Последовательность и продолжительность подачи импу:1 ьсов и реверсивным преобразователям код-аналог соответствует воспроизводимой циклограмме изменений 11 а индикаторном табло 1.Реверсивный преобразователь 8 превращает поданные на него импульсы в непрерывное напряжение, вводимое затем в свой узел 1 О сопряжения. Причем каждый реверсивный преобразователь 8 имеет два входа: больше и меньше. Если импульсы подаются на вход больше. то соответственно числу поданных импульсов возрастает и напряжение на выходе преобразователя 8 и наоборот. Эти изменения напряжения, введенные в узел 1 О сопряжения, вызывают изменения показаний управляемого им контрольно-измерительного прибора.Управля 1 ощие воздействия от обучаемого, пользующегося соответствующими органами управления на пульте 2, передаются от делителя 9 частоты к соответствующим преобразователям код-аналог, а затем в свои узлы 10 сопряжения. На делитель 9 частоты импульсов импульсы подаются от генератора 7 тактовых импульсов. Делитель 9 частоты обеспечивает более активное воздействие обучаемого на тот или иной прибор контрольного табло 1, чем воздействия, поступающие от блока 3. Он увеличивает частоту импульсов, поступающих от генератора 7 тактовых импульсов, в два или четыре раза, а в узлах 1 О сопряжения выходные напряжения от обоих реверсивных преобразователей 8 не имеют приоритета и алгебраически суммируются.Контроль действий оператора осуществляется блоком 11, который обеспечивает запись управляющих воздействий обучаемого и фиксирование от программы временных отметок на ленте, необходимых при сравнении ее с циклограммой управляющих воздействий опытного оператора, выполнявшего это же упражнение на реально действующем оборудовании.В целях качественной отработки упражнений сменные программы содержат как законченные технолоп 1 ческие циклы 1 пуск, останов, пиковый режим, базовый режим и т. и.), так и их элементь:.Кроме того, на комплексе возможна отработка упражнений в различных темпах(нормальный, замедленный или ускоренный), путем изменения частоты подачи импульсов от генератора 7 тактовых импульсов и от делителя 9 частоты. Имитация медленно нарастающих аварийных ситуаций осуществляется с помощью реверсивных преобразователей 8, а мгновенно наступающих аварийных состояний (обрыв токопровода, короткое замыкание в цепи, разрыв трубопровода и т. и.) - с помощью блока 12, состоящего из набора реле, связанных электрическими цепями с соответствующими контрольно-измерительными приборами и индикаторами на табло 1 и пульте 2 оператора. Имитацию большинства аварийных ситуаций осуществляют одновременно через реверсивные преобразователи 8 и блок 12. Наличие программы на каждое отрабатываемое упражнение обеспечивает синхронность подачи обучающих указаний с отрабатываемой ситуацией.Универсальность обучающего комплекса заключается в том, что изложенный метод воспроизведения технологических и аварийных ситуаций на контрольном табло возможен для любых инерционных и дискретных технологических процессов, но при этом требуется замена табло 1 и пульта 2 оператора. В качестве приборов на табло 1 могут быть применены индикаторы любого типа (стрелочные, цифровые, щелевые, на электроннолучевых трубках и т. д.). Роль генератора 7 тактовых импульсов, многоканальйого распределителя 6 импульсов, формирователя 4 обучающих указаний и делителя 9 частоты импульсов может выполнять цифровая вычислительная машина. Использование предлагаемого универсального обучающего комплекса во многих случаях избавляет от необходимости разработки сложных и дорогостоящих электронных моделей, являющихся основой современных тренажеров, позволяет создавать тренажеры, более полно отражающие технологические процессы реально действующих объектов и дает возможность сократить сроки обучения операторов.5Формила изобретения1. Устройство для обучения операторовсистем управления, содержащее последовало тельно включенные генератор тактовыхимпульсов, распределитель и блок заданияпрограммы, соединенный через параллельновключенные формирователь командных сигналов и блок моделирования реальных про 15цессов с индикаторным табло и пультом оператора, отличаюиееся тем, что, с цельюповышения точности устройства, оно содержит блоки суммирования, делитель частотыи блок контроля действий оператора, подключенный к пульту оператора и блоку задания2 о программы, соединенному с блоками суммирования, один из которых подключен к индикаторному табло и пульту оператора, адругой - к пульту оператора, соединенномучерез делитель частоты с генератором тактовых импульсов.2, Устройство по и. 1, отличаюшееея тем,что блоки суммирования содержат последовательно включенные преобразователи коданалог и узел сопряжения, соединенные соответственно со входами и выходами блока.30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 249105, кл. б 09 В 7/00, 1969.2. Авторское свидетельство СССРМо 440803, кл. б 09 В 7/00, 1975.3. Авторское свидетельство СССРХо 413521, кл. б 09 В 7/02, 1974 (прототип).734796 Составитель А. КарловТехред К. Шуфрич Корректор М. Вигула Тираж 465 Подписное Редактор Л. МаковскаяЗаказ 2232 6 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент г Ужгород, ул. Проектная, 4