Тренажер для обучения операторов систем управления технологическими процессами

нс.и0 и и%чуИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 и 739626е,54 ( 088,8) Дата опубликования описания 08,06,80 В, Б, Вербова, А. Н, Калинин и Ю. Д, Нечаев(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по автоматизации предприятийпромышленности строительных материалов(54) ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВСИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИПРОЦЕССАМИ 1Изобретение относится к обучающим.устройствам и может быть использованодля подготовки операторов автоматизированных систем управлении технологи-ческими процессами,.Известен тренажер для обучения операторов систем управления технологическими процессами, содержащий узел модели объекта и органов управления, связанный с узлом оператора Ц .Недостатком известного устройства10является невысокая эффективность обучения.Целью изобретения является повышение эффективности обучения,Поставленная цель достигается тем,что тренажер имеет узел подсказки ислежения за действиями оператора иузел диагностики состояния модели обьекта, при этом узел подсказки и слеженияза действиями оператора связан с уздоммодели объекта и органов управления, аузел диагностики состояния модели объекта соединен с узлом оператора. 2Узел подсказки и слежения за действиями оператора имеет сравнивающий блок, блок управления пределами зоны допусков выходных параметров модели объекта и индикатор подсказки, при этом индикатор подсказки через сравнивающий блок соединен с блоком управления пределами зоны допусков выходных параметров модели объекта, а входы сравнивающего блока и блока управления пределами зоны допусков выходных параметров модели объекта соединены с выходом узла модели объекте и органов управления, Узел диагностики состояния модели объекта имеет блок сравнения, схему формиро вания уставки и индикатор состояния модели объекта, при этом схема формирования уставки через один вход блока срав нения связана с индикатором состояния модели объекта, а вход схемы формирования уставки и другой вход блока сравнения соединены с выходами узла оператора.На чертеже изображена структурная схема тренажера для обучения операторов3 7396системуправления технологическими процессами, ,Тренажер содержит модель 1 объекта, .моцель 2 органов управления объектом,блок 3 формирования сигналов уйравпяю 5щих Воздействий, информационную модель4 тренажера, блок 5 возмущений, блок 6задании параметров модели объекта и условий обучения, блок 7 контроля действийоператора, индикатор 8 оценки, узел 9 10" подсказки и слежения эа действиямиоператора, .состоящий из сравнивающего блока 10, блока 11 управления пределами допусков выходных параметровмоцели объекта, индикатооа подсказки 1512,узел 13 диагностики состояниямодели объекта, состоящий иэ блокасравнения 14, блока 15 формированияпеременной уставки, задатчика 16 переменной уставки, индикатора 17 состояния модели объекта.Схема формирования уставки содержит блок 15 формирования переменной .уставки и задатчик 1 6 переменной уста вки. 25Узел модели объекта и органов управ:- ления имеет модель 1 объекта, модель2 органов управления объектом, блок3 формированич сигналов управляющихвоздействий, информационную модель 304 тренажера.Узел оператора содержит блок 5 возмущений, блок 6 задания параметровмодели объекта и условий обучения,блок 7 контроля действий оператора, З 5индикатор 8 оценки.После пуска тренажер работает следующим образом.РуковоДитель обучения с блока 6 задания параметров модели объекта и условий обучения задаетсигналы, соответствующие верхним инижним знаМениям (зона допусков) выходных параметров модели объекта, поступающие на блок 7 контроля действийоператора, а также сигналы, соответст 45вующие-номинальным значениям выход,ных параметров, поступающие на блок15 формирования переменной уставки(управляющий вход) узла 13 диагностики состояния модели объекта, В исход 50йом положении значения сигналов навыходе модели объекта соответствуютноминальным значениям выходных параметров. Под действием возмущающих55сигналов из блока 5 выходной параметрмодели 1 объекта выходит эа пределызойы допусков, что соответствует аварийной ситуации и сигнализируется на 26 финформационной модели 4, На выходе блока 11 управления пределами зоны цопускОВ Вход кОторОго (ВхОЯ слеже ння) соединен с Выходом модели объекта, формируется сигнал, пропорциональньй отклонени 1 о сигнала управляемого параметра на выходе модели объекта от его номинального значения, но не превышающий значения сигнала зоны дсь пусков, Этот сигнал подается на вход задания уставки сравнивающего блока . 1 0 узла 9. выдача оператора состоит в том, чтобы поддерживать номинальные значения параметров на Выходе модели объекта, соответствующие опимальному режиму, Однако при отсутствии опыта управления по приборам информационной модели, на которых представлены абсолютные значения текущих параметров модели объекта, затруднительно оценить состояние объекта в целом и определить оптимальную величину воздействия на объект управления В связи с этим в состав тренажера введен узел диагности-.ки состояния модели Объекта и узел подсказки и слежения за действиями оператора. Путем поворота ручки со шкалой, калиброванной в процентах отклонения выхоцных параметров от зоны допусков, задатчика 1 6 переменной уставки оператор перестраивает параметры блока 15 формирования переменной уставки, в результате чего сигнал на выходе последнего изменяется относительно номинальных значений управляемых параметров, В блоке сравнения 14 сигнал переменной уставки с блока 15 .сравнивается с текущими значениями сигналов выходных параметров модели объекта. Ио положению ручки с калиброванной шкалой задатчика 16 переменной уставки и с помощью ин-дикатора 1 7 состояния оператор одновременно определяет величину и знак отклонения всех Выходных параметров относительно зоны допусков и тем самым оперативйо оценивает состояние объекта, Соотнеся полученную информацию с пока заниями приборов информационной модели, с помощью модели 2 органов управления оператор воздействует на модель объекта в сторону компенсации влияния возмущающего воздействия. Величина сигнала управляющеговоздействия на выходе блока 3, обеспечивающая вхождение выходного параметра модели объекта в зону допусков, определяется по индикатору подсказки 1 2, По мере отработки моделью объекта управляющего сигнала, заданно30 5 7396 го оператором, выходной параметр приближается к номинальному значению. При этом зона допусков, определяемая вели- чиной отклонения выходного сигнала мо дели объекта от его номинального значения, сужается. Сужение зоны допусков и (или) увеличение сигнала возмущения с блока 5 приводит к тому, что сигнал возмущения вновь выходит за пределы, но теперь уже суженной зоны, Момент 16 выхода сигнализируется индикатором подсказки 12, и в блоке контроля действий оператора 7 начинает фиксироваться время нахождения сигнала за пределами зоны допусков. Далее оператор15 вновь с помощью узла диагностики оценивает состояние модели объекта и с помощью органов управления компенсирует влияние возмущающих воздействий. По мере отработки моделью управляющих 20 сигналов и приближения выходного параметра.к номинальному значению, зона допусков еще больше сужается, тем самым как бы подсказывая оператору наиболее оптимальное положение органовуправления, ведя его к номинальному эначейию выхоаного параметра и следя за его действиями. формула изобретения 1. Тренажер для обучения операторов систем управления технологическими процессами, соаержащий узел моде ли обьекта и органов управления, связанный с узлом оператора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенйя эффективности обучения, он имеет узел 26 бподсказки и слежения за действиями опе/ратора и узел диагностики состояниямодели объекта, при этом узел подсказкии слежения за действиями оператора связан с узлом модели объекта и органов/управления, а узел диагностики состояния модели объекта соединен с узломоператора.2. Тренажер по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что узел подсказки ислежения эа действиями оператора имеетсравнивающий блок, блок управления пределами зоны допусков выходных параметров модели объекта и индикатор подсказки, при этом индикатор подсказки черезсравнивающий блок соединен с блокомуправления пределами эоны допусков выходных параметров модели объекта, авходы сравнивающего блока и блока управления пределами зоны.допусков выходных параметров модели объекта сое динены с выходами узла модели объектаи органов управления.3. Тренажер по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что узел вдгностикисостояния модели обьекта имеет блоксравнения, схему формирования уставкии индикатор состояния модели объекта,при этом схема формирования уставкичерез один вход блока сравнения связана с. инаикатором состояния моделиобъекта, а вход схемы формированияуставки и другой вход блока сравнениясоединены с выходами узла оператора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 527730, кл, ( 09 В 19/00, 19754/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная каз 2946/46Ти ЦНИИПИ Госуда по делам изоб 113035, Москва, Жж 465 Подписнорственного комитета СССРетений и открмтий