Устройство для оценки профессиональной пригодности операторов автоматизированных систем управления

(23) Приоритет СССР оо делам нзобретеннй н открытий(088.8) Дата опубликования описания 150782(72) Авторы изобретения А.Ф,Сакун, В.П,Цымбал, А,Г,Падалкои С.П.Мочалов Сибирский ордена Трудового Красного Знамениметаллургический институт им, Серго Орджоникидзе(71) Заявитель 1,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПРИГОДНОСТИ ОПЕРАТОРОВ АВТОИАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано, например, в составе тренажеров при обучении операторов технологических обьектов управления по заданию. Известно устройство, предназначенное для оценки точности действий операторов и содержащее последовательно соединенные блок определения величины о ошибки, выполненный в виде сумматора, два входа которого через ключи, связанные управляющими входами с синхронизатором, подсоединены к входам тренажера, а к третьему входу подключен выход блока задания, выпрямитель, ин" тегратор, управляющий вход которого соединен с задатчиком времени, блок сравнения, к другому входу которогого подключен блок задания нормативов, а также индикатор ошибок, По двум входам блока определения ошибки формируется задание, а по третьему поступает фактическое значение регулируемогопараметра 1 г.Недостатком устройства являетсяузкая область применения, ограниченная особенностями положенного в основу его работы критерия качестварегулирования,Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее блоксинхронизации, блок задания зоны регулирования, блок задания времени, атакже последовательно соединенныеблок определения ошибок, выпрямитель,сумматор, другой вход которого связанс блоком задания зоны регулирования,ограничитель амплитуды, интегратор,управляющий вход которого подключенк блоку задания времени, индикатор,а также два ключа, соединенные с входами устройства, блоком определенияошибок, а управляющими входами - сблоком синхронизации, другой выходкоторого связан с блоком задания времени, Устройство производит оценку качества регулирования оператором выходной величины в пределах заданной зоны.Устройство работает следующим образом.По команде блока синхронизации открываются ключи, пропускная в блокопределения ошибок находящиеся в про" 1 Отивофаэе сигналы, пропорциональныезаданному и фактическому знаценилмрегулируемого параметра, и срабатываетблок задания времени, запускающийинтегратор. Выходной сигнал бло,аопределения ошибок, пропорциональ; ыйотклонению фактического значения параметра от задания подают на выпрямитель, на выходе которого эолуцают сигнал, характеризующий модульошибки регулирования. Этот сигналпоступает на вход сумматора, надругой вход которого с блока заданиязоны регулирования подают в противофазе сигнал, пропорциональный половине этой зоны, Йлгебраическая сумма этих сигналов поступает на ограничитель амплитуды, который срезаетте участки модуля ошибки ре-улирования, на которых последний меньшеполовины зоны регулирования. С выхода ограничителя амплитуды сигналпоступает на интегратор, на выходекоторого получается интеграл отклонения параметра регулирования от35заданной эоны на моделируемэм участке, По истечении промежутка времени,определяемого блоком задания времени, интегратор отключается, и на индикаторе фиксируетсл оценка точности40действий оператора 21,Недостатком устройства является узкая область его применения, ограниченная только классом непрерывных4 процессов. Так, при обучении управлению циклическими и непрерывно-циклическими процессами, характеризующимися в большинстве случаев наличием нелинейности, оценка должна производиться только после полного завершения очередного технологицеского цикла, который, как правило, имеет переменную длительность. Известное устройство обеспецивает нормированную оценку, а значит и хорошую сравнимость результатов обучения только на жестко зафиксированном интервале времени. 4Целью изобретения являетсл расширение дидактических возможностей устройства за счет обеспечения возможности использования его длл оценки качества управления циклицескими и непрерывно циклическими процессами,Эта цель достигается тем,что в устройство, содержащее последовательно соединенные блок определения ошибок, выпрямитель, сумматор, ограничительньй элемент и интегратор, распределитель импульсов, индикатор и блок задания программы, выход которого соединен с вторым входом сумматора, введены последовательно включенныс блок счет времени и блок деления, выход которого соединен с входом индикатора, а второй вход - с выходом интегратора, второй вход которого подключен к одному из выходов распределителя импульсов, другой выход которого соединен с входом блока счета времени.Выполнение устройства указанным образом позволяет получить однозначную оценку качества "управления при изменяющемся в зависимости от длительности технологического циклапериоде контроля за счет нормирования этой оценки по времени.На чертеже приведена функциональная схема устройства,Устройство содержит блок 1 определения ошибок, выполненный ь видесумматора, два входа которого подключены к входам устройства, выпрямитель 2, блок 3 задания программы,выполненный например, по схеме потенциометра, сумматор 1 ограничительный элемент 5, интегратор б, блок 7счета времени, выполненный в виде интегратора, блок 8 деления, индикатор3 и распределитель 10 импульсов,Первый вход сумматора 4 через выпрямитель 2 связан с блоком 1 определения ошибок, второй вход - с блоком3 задания программы, а выход черезограницительный элемент 5 подключен кинтеграторуВыходы интегратора б и блока 7 подсоединены к входам блока 8 деления,выход которого, в свою очередь, связан,с индикатором 9. Управляющиевходы интегратора б и блока 7 подклюцены к распределителю 10.Устройство для оценки профессиональной пригодности операторов автоматизированных систем управления работает следующим образом.На входы блока 1 поступают в противофазе сигналы, пропорциональные заданному и фактическому значениям регулируемого параметра. Выходной сигнал блока 1, пропорциональный 5 ошибке регулирования, подают на выпрямитель 2, на выходе которого получают сигнал, соответствующий модулю ошибки регулирования. Этот сигнал поступает на вход сумматора 4, на 0 другой вход которого с блока 3 подают в противофазе сигнал, пропорциональный половине заданной зоны регу" лирования, ширина которой определяется исходя из требуемой точности регу лирования. Алгебраическая сумма этих сигналов, полуцающаяся на выходе сумматора 4, поступает на элемент 5, который срезает те участки модуля ошибки регулирования, на которых пос ледний меньше половины зоны регулирования. Таким образом, на выходе элемента 5 полуцается сигнал, равный нулю при нахождении параметра регулирования в пределах заданной зоны и 25 пропорциональный отклонению параметра регулирования о т ближайшей границы заданной зоны при выходе параметра за границы зоны, который поступает на вход интегратора 6. При включении устройства в работу с помощью распределитель 10 запускаются интегратор 6 и блок 7, на выходах которых появляются сигналы, пропорциональные соответственно интегралу отклонения35 параметра регулирования от заданной зоны регулирования и текущему времени моделирования, которые подаются на вход блока 8 деления. На выходе его получается сигнал, пропорциональный 40 нормированному по времени значению интеграла отклонения параметра регулирования от заданной зоны, который используется для оценки качества работы оператора. По окончании технологического цикла с помощью распределителя 10 работу устройства приостанавливают. При этом останавливаются интегратор 6 и блок 7 на индикаторе 9 фиксируется оценка точности действий оператора, Затем с помощью распределителя 10 осуществляется возврат устройства в исходное состояние.Предлагаемое устройство по сравнению с известнйм обладает более широкой областью применения и может использоваться при обучении управлению как непрерывными,так и циклическими и непрерывно-циклическими процессами(например сталеплавильными ). Применение его позволяет повысить качество обучения и сократить время подготовки оператОров на тренажерах.Формула изобретенияУстройство для оценки профессиональной пригодности операторовавтоматизированных систем управления,содержащее последовательно соединенные блок определения ошибок, выпрямитель, сумматор, ограницительныйэлемент и интегратор, распределительимпульсов, индикатор и блок заданияпрограммы, выход которого соединенсо вторым входом сумматора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения дидактических возможностей устройства, в него введены последовательно включенные блок счета:времени и блок деления, выход которого соединен с входом индикатора,а второй вход - с выходом интегратора, второй вход которого подключенк одному из выходов распределителяимпульсов, другой выход которогосоединен с входом блока счета времени.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИф 43153", кл. С 09 В 9/06, 1971.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2603122/18-24)кл, С 09 В 9/00, 1978 (прототип).943811Составитель Т.Ничипорович Редактор М.Недолуженко Техред М. Надь Корректор И.Мускав е ее еЗаказ 5119/61 Тираж 472 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035,Москва,Ж,Раушская набд,4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4