Тренажер операторов автоматизированных систем управления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН ИЗОБРЕТЕН ОПИСА ДВТОРСКО ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 407382, кл. 0 09 В 9/00, 1974.Авторское свидетельство СССР 9 918962, кл. С 09 В 9/00, 1982. (54) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРОВ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автом тике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам профессиональной подготовки операторов АСУ, и служит повышению достоверности работы тренажера и рас ширению его функциональных возможностей. В исходном состояний в памяти тренажера записан общий алгоритм управления, представленный в виде совокупности частиц алгоритмов,ЯО;, 12035 Есть нулевая ячейка памяти, гдезаписано исходное состояние общегоалгоритма. Каждый из алгоритмовуправления реализуется путем выполнения последовательности операций за счет воздействия операторомна органы управления. Порядок выборзадач управления в процессе обучениможет быть произвольным или определяемым оператором, или задаваемымпреподавателем. Оператор осуществляет процесс тренировки только говыбранному алгоритму. В связи сосложностью общего алгоритма управления это позволяет сократить общеевремя тренировки и проводить ее целенаправленно с учетом обработкичастных алгоритмов, Эффективностьтренажера достигается возможностьюоперативно исправлять ошибки, допущенные при обучении оператором.4 з.п. ф-лы 1 ил.1Изобретение относите,я к автоматике и вычислительной технике, вчастности к техническим средствампрофессионапьной подготовки операторов (тренажерам).Целью изобретения является расширение дидактических воэможностейтренажера с повышением достоверности работы тренажера.На чертеже изображена структуратренажера операторов автоматизированных систем управления.Тренажер содержит блок 1 вводаответных действий оператора, элемент ИЛИ 2, информационное табло 3,триггер 4, триггер 5, шифратор 6,блок 7 элементов И, элемент 8 задержки, узел 9 элементов И, индикаторы 10 (" Верно" ),и 11("Неверно" ),элемент ИЛИ 12, регистр 13, одновибратор 14, блок 15 элементов И,элемент ИЛИ 16, реверсивный счетчик17, элемент ИЛИ 18, элемент 19 задержки, элемент 20 задержки, элемент ИЛИ 21, дешифратор 22 (адреса), накопитель 23, регистр 24,узел 25 элементов И, элементы И 26-,27, узел 28 регистрации реакцийоператора, Блоки 1 и 7, шифратор 6,элемент ИЛИ 12, одновибратор 14и элемент 19 представляют собойпульт 29 оператора, счетчик 17,элемент ИЛИ 21, дешифратор 22, накопитель 23 и регистр 24 - блок 30памяти, узел 25 и элементы 18, 26и 27 - блок 31 сравнения, элементы2 и 8, узел 9 и табло 3 - блок 32индикации, а узел 28, триггеры 4и 5 и индикаторы 10 и 11 - блок 33регистрации,Блок 1 предназначен для выбораалгоритма работы оператора и выполнения пос 11 едовательности ог 1 ераций, требуемых для достиженияцели в данной задаче управления.Наблоке 1 расположены органы управления (клавишные, кнопочные выключатели и переключатели, тумблеры,поворотные переключатели), конкретный вид которьгс должен строго соответствовать изучаемой реальнойаппаратуре. Основная часть органовуправления блока 1 используетсядля выполнения последовательностиопераций., требуемых при обработкеобщего (или частных апгоритма управления и связана с входом шифратора 6Группа кнопок блока 1,предназначенная для выбора номера2035 10 71 1частного алгоритма управления, соединена с входами блока 7 элементовИ. На блоке 1 также имеется кнопка"Ввод в Исходн", которая подключена к входу блока 7 элементов И, квходам соответственно элементовИЛИ 2 и 16, 0 помощью этой кнопки производится первоначальнаязапись номера частного алгоритмауправления в двоичном коде с выходов блока 7 элементов И в реверсивный счетчик 17, а также осуществляется отсветка исходного состояния информационного табло 3.Воздействием на кнопку "Общийсброс" пульта блока 1 перед выполнением любого частного алгоритмапроизводится ус 1 ановка в исходноесостояние реверсивного счетчика 1"и регистра 24.Счетчик 17 с асинхронными установочными входами, выполненный намаксимальное число операций алгоритма управления, гредназначен дляорганизации выборки хранимойинформации общего (нли част 11 ьгх) ал. горитма управления,Накопитель 23 предназначен дляхранения информации общего алгоритма.1 правления. Для хранения информациикаждого частного алгоритма управлениявыделены части (зоны ) накопителя23. В каждой ячейке памяти записаны коды операции и отсьетки, Кодоперации соответствует номеру органа управления, на который необходимо воздействовать оператору в данном состоянии моделируемого объектауправления. Код отсветки соответствует состо 5 п 1 чю определеннь 1 х средствиндикации (транспорантов, индикаторов и т.д,) информационного табло3 в зависимости от органа управления.Узел 25 преДназ 1 гачен Для выявлен 51 я Оцибочны " воздей твий оператором нг гоуппу органов управления,предназначенных для выполнения посг 1 едовательности операций Общего151 ли частных)алгоритма управления.Узел 28 предназначен для регистрация действий оператора по управлению модел 11 руемым объектом.Тренажер огераторов автоматизированных систем управления работает следующим образом.В исходном состоянии в накопителе 23 записан обший алгоритм управления, представленный в виде совокупности частных алгоритмов, Есть5 О 15 20 30 35 40 45 50 55 нулевая ячейка памяти, где записано исходное состояние общего алгоритма. Каждый из алгоритмов управления реализуется путем выполнения последовательности операций за счет воздействия оператором на органы управления. Оператор, в процессе обучения, может выбрать самостоятельно общий или любой из частных алгоритмов и осуществлять процесс тренировки только по этой части общего алгоритма, В связи со сложностью общего алгоритма управления это позволяет сократить общее время тренировки и проводить ее целенаправленно с учетом обработки частных алгоритмов.Перед началом выполнецкя любого алгоритма управления оператор нажатием кнопки цОбщий сброс", находящейся в блоке 1, устанавливает регистр 24 и реверсивный счетчик 17 в нулевое состояние. Происходит это следующим образом. При воздействии оператором на кнопку "Общий сброс" сформированный сигнал поступает на вход "установка нуля" реверсивного счетчика 17 и через элемент 21 - на вход сброса регистра 24, Набер номера изучаемого общего (или частного) алгоритма управления оператор осуществляет с помощью воздействия на соответствующую группу кнопок блока 1. При этом сигнал в виде двоичного кода. поступает на входы блока 7. Затем оператор воздействует на кнопку "Ввод-Исходное", сигнал с которой поступает на вход блока 7, осуществляя тем самым первоначальную запись набранной информации через асинхронные установочные входы в реверсивный счетчик 17. Одновременно с выхода блокасигнал поступает через элемент 2 на элемент 8 и вход ицформацконного табло 3, вся содержащаяся инФормация с которого сбрасывается. Одновременно с выхода блока 1 сигнал поступает через элемент 16 на вход элемента 20. Сигнал, задержанный элементом 20 на время, необходимое для записи новой информации по суммирующему входу реверсивного счетчика 17, поступает на вход дешифратора 22, разрешая выбор информации из соответствующей ячейки накопителя 23. Код операции через одни выходы, а код отсветки - через другие выходы регистра 24 поступают соответственно на входы узла 25 и входы узла 9 элементов И. 1203571 4 Сигнал, задержанный элементом Я навремя, необходимое для переклочецкя соответствующих элементов, является разрешающим для отсветки исходного состояния моделируемогообъекта, После выбора номера изучаемого алгоритма управления к отсветки исходного состояния на информационном табло 3, оператор приступает к выполнению последовательности операций, требуемых для достижения цели в данной задаче управления. При воздействии на соответствующий орган управления блока 1,сцгца: с его выхода через шифратор6 записывается в регистр 13 в виде двоичного кода, соответствующего выбранному органу управления.Одовреешо с выходов шиФратораб через элемент 12 сигнал поступает на одновкбратор 14, с выходакоторого единичный импульс подается на вход элемента 9, на входблока 15 элементов И,ца вход эле 25.мента ИХИ 16, Двоичный код из регцстра 13 через блок 15 элементовИ 1 оступает на Входы узла 25 и входы узла 28, где Фиксируется выполненное действие оператора. Одновременно с поступлением сигнала навход одновибратора 14 выходной сигнал элемента 12 поступает на нулевые входы триггеров 4 и 5, приводяиндикаторы О и 11 "Верно" и "Неверно) в исходное состояние, Сигнал с выхода элемента 12 поступает на вход элемента 21 и на суммируощкй вход счетчика 17. Выходным сигналом элемента 21, поступаащиь на вход регистра 24, послед ний обнуляется. Реверсквнььй счетчик17 устанавливается в состояние, двоичный код на выходе которого соответствует номеру следующей ячейкипамяти накоктеля 23. Сигнал с выхода злемента 20 поступает на входдешифратора 22, разрешая выбор инФормацкц кз указанной ячейки памяти. Код операции через одни выходы,а код отсветки - через другие выходы регистра 24 поступают соответственно на входы .узла 25 и входыузла 9 элементов И. Сигнал опроса,задержанный элементом 19 на время,необходимое для поразрядного сравнения двоичных кодов, поступившихна входы узла 25, поступает ца входы элементов 26 и 27. В зависимости от результата сравнения формиру 120357120 1 ттс 1.Тренажер операгоров автоматизированных систем управления, соцерждется сигнал либо логического 0", либо логической "1" и подается соответственно на входы элементов 27 и 26. При правильном выполнении действия оператором выходной сигнал 5 "Правильно" подается на вхоц узла 28, на единичцьд вход триггера 4, на вход элемента 18, на вход элемента 2, с выхода которого сигнал сбрасывает содержимую инФормацию О на табло 3, Сигнал, поступившийс элемента 8., задержанный на время сброса предыдущей информации, разрешает отсветку очередной информации на табло 3, Сигнал "Правильно" 5 поступивший на единичный вход триггера 4, переводит его в единичное состояние, тем самым осуществляется засветка индикатора 10 1"Верно").Сигнал "Правильно", поступившийна вход элемецта 8 с его выхода, поступает на вход регистра 13 вход сброса) . Оператору разрешается выполнение следующей операции. При наличии сигнала "Неверно" на входе 25 элемента 27 срабатывает триггер5, выходной сигнал которого осуществляет засветку индикатора 1("Неверно 7, сигнализируя опера -тору о неверно выполненной операцик. 30 Сигнал с выхода элемента 2,7 постуПаЕт тахжЕ ца ВХОД ттэла 28 И Еавход элемента 18, выходной сигнал которого 1 оступает на вход сброса регистра 3. С выхода элемента 27 сигнал, кроме того, поступает на вычитазощий вход счетчика 17, псклю- ЧаЯ ЗаПИСаННУЮ ЕДЕНИЦУ т,Е. КОДневерно вьп 1 олненной операции управления), 2 еверсивеьй счетчик 17 у 1;анавливается в состояние, соответствующее пачалу выполнения ошибочнои операции, г.е. Оператору ге 2 едо ставляется возможность исправления неверно выголценной операции управления, Информационное табло 3 при неве 2 НО выполненной Операции ОтгВет - ку не изменяет. С выполнением опера тором следуощего действия цикл работы тренажера повторяется./ .1 яТаким образом предлагаемый тренажер операторов систем управления ПОЗ ВОЛ 5 Е 1 ГОВЫСИТЬ ЭХДЕКТИВНОСТЬ ОбуЧЕНИП и раСШИряЕТ ЕуНКцИОНаЛЬцтдЕ возможности тренажеров.Ф О Р М Ут Л а И 3 О О Р Е Т Е Н И Я щий пульт оператора, блок сравнения,первый и второй вьгходы которого соединены соответственно с первым ивторым входами блока регистрациии блок индикации, о т л и ч а ющ и ;". с я тем, что, с целью расширения его дидактических возможностей, в него введены последовательно включенные регистр и блокэлементов И, выходы которого соеДиеегеы с входами первой группы блокасравнения и с входами группы блокарегистрации, и последовательно включенные элемент ИЛИ, элемент задержки и блок памяти, выходы первойгруппы которого соединены с входамивторой группы блока сравнения, выхо -ДЫ ВТОРО 1 ГРУтППЫ - С ВХОДаМИ ГРУППЬ 1блока индикации, адресные входы -с адресньми выходами пульта Оператора, второй вход - с первым выходом пульта О 1 ератора, третий входс вторым выходом блока сравнения,четвертый входс вторым ьыходомпульта оператора, подкгдоченным квходу блока регистт 2 ации, треий вьхоц пульта оператора соединен св горым входом блока элементов И ис первым входом элемента ЛЯ, второй вход которого подключен к четвертому выходу пульта оператора,соединенному с пеовым входом блскаиндикации второй вход которогоподкгдочеп к первому вьходу блокасравнения, третий выход которогосоединен первым входом регистраЬ ГОрон ВХОД кОТОрОГО ПОДК.ПОЧЕНК .Пятаму ВЬХОцу ПуЛЬта С:ЕЕраТОра,шестой выход пульта Оператора соепице ц, гходое б ока ср автеия,Е.:ЕцажЕр ПО т 1,О Т т И Ч 11 О Щ и й С Я 1 ЕМ ЧТО Б ЦЕМ п тпьт Оператора содержит блок эле- МЕНТОВ И, ВЬХО 1 Ь КотОрОГО ЛВЛяОтСя , г и а а ЕЕЬГт 1 ВЬходт аЕИ Путв та . и ПоСПЕДОЬатг=ЛЬ 1 О ВКЛЮЧЕННЫЕ ОЛОК ВВОДа ответгьх действий оператора, 1 Нф:. оп, ЭЛЕМЕН. т 1, ОЕЕЕЕОВц 2 ратОр т: ЭЛЕМЕНТ 3 аДЕРжки т ВЫХОД КСТОРО- го язляется шестым выходо: пульта, вОрой вы 2 од блока ввода Ответньх ДайТВИЙ ОГтЕРато 1,а ЯВЯЕ ГСЯ ПЕРВЫМ вьгоодом пульта, третий выход - чет" ВЕРТМ ВыхотОМ ПУЛЬТа И СОЕДИНЕН с управл 5 юдги входом блока. элеменов И, ин 12 ормационнье входы которого подключены к сооеветствуо.цим выходам блока ввода Ответных дейИИПИ Заказ 8422/54 Тираж 4 нисное нал ППП "Патент", г.ужго.Проектная, 4 ствий оператора, выходы элементаИЛИ, одновибратора и шифратора являются соответственно вторым, третьим и пятым выходами пульта,3. Тренажер по и. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что в нем блокпамяти содержит элемент ИЛИ ипоследовательно включенные реверсивный счетчик, дешифратор, накопи.тель и регистр, выходы первой и второй групп которого являются соответственно выходами первой и второйгрупп блока, а вход соединен с выходом элемента ИЛИ, вход дешифратора является первым входом блока,первые входы реверсивного счетчикаи элемента ИЛИ - вторым входом блока, второй вход реверсивного счетчика - третьим входом блока, третийвход реверсивного счетчика и второйвход элемента ИЛИ - четвертым входом блока, а входы группы реверсивного счетчика - адресным входом блока,4. Тренажер по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в нем блоксравнения содержит узел элементов И,1203571 8входы первой и второй групп которого являются соответствующими входами блока, первый и второй элементыИ, первые входы которых соединенысоответственно с первым и вторымвыходами узла элементов И, а вторые входы являются входом блока, иэлемент ИЛИ, выход которого является третьим выходом блока, а пер 10 вый и второй входы соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, являющимися соответственно первым и вторым выходами блока. 155. Тренажер по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я. тем, что в нем блокиндикации содержит последовательновключенные элемент ИЛИ, элемент 20 задержки, узел элементов И и информационное табло, управляющий входкоторого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого являются соответственно пер вым и вторым входами блока, а информационные входы узла элементов И являются входами группы блока.