Устройство для обучения операторов

(51)5 С 09 В 9 0 НОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР вА. СанниковФ. Кривой тельство СССРВ 9/00, 1986.ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОосится к тех чения операт 19 ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИ(72) В,И Балабай, ВЛ. Коберницкий, Ч и Е,А. Михеев (53) 681.3,071(088. (56) Авторское свид У 1425760, кл, С 09 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РОВ (57) Изобретение от ческим средствам об БРЕТЕНИЯ и может быть использовано в тренажерахдля подготовки операторов систем утравления, Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства, Устройство дополнительносодержит четвертый элементИЛИ 20,третий триггер 21, элемент И 22, второй счетчик 23, первый 24 и второй 25регистры числа, третий блок 26 сравнения, четвертый 27, пятый 28, шестой 29 и седьмой 30 элементы задержки и формирователь 31 импульсов дляуправления звуковой сигнализацией,1534485Устройство также содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий опе 5 ратора, блок 6 сравнения, элемент ИЛИ 7, элемент, 8 задержки, элемент ИЛИ 9, триггер 10, генератор 11, элемент 12 запрета, счетчик 13, элемент ИЛИ 14, элемент 15 зацержки, блок 16 сравнения, триггер 17, блок 18 звуковой сигнализации и элемент 19 задержки. Устройство позволяет повысить эффективность подготовки операторов на этапе своевременности выполнения как отдельных операций, так и алгоритма деятельности в целом за счет оперативного предъявления обучаемому информации о возрастании или снижении временного дефицита при выполнении алгорити 11мов управления, 1 ил.Изобретение относится к техническим средствам обучения операторов и может быть использовано в тренажерах для подготовки операторов систем управле ния аЦель изобретения - расширение дидактических воэможностей устройства с повьпиением эффективности обучения операторов своевременным действиям 25 при выполнении алгоритмов управления.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит регистр 1 адреса микрокоманды, блок 2 памяти мик 30 ропрограммы, регисто 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий оператора, блок 6 сравйения, элемент ИЛИ 7, элемент 8 задержки, элемент ИЛИ 9, триггер О55 генератор 11 тактовых импульсов, элемент 12 запрета, счетчик 13., элемент ИЛИ 14, элемент 1.5 задержки, блак 6 сравнения, триггер 17, блок 18 звуковой сигнализации. элемент 19 задержки, элемент ИЛИ 20, триггер 21, элемент И 22, счетчик,23 регистры 24 и 25 числа, блок 26 сравнения, элемент 27 задержки элементы 28-30 задержки и формирователь 31 импульсов для 45 управления звуковой сигнализацией,Регистр 1 предназначен для хранения данных об управляющей составляющей алгоритма деятельности оператора, Регистр 1 храни в ячейках адреса микрокоманд (в блоке 2 памяти микропрограммы 1, соответствующих операциям алгоритма, Регистр 1 имеет столько ячеек, сколько операций содержит алгоритм деятельности, плюс одна ячейка, фиксирующая момент завершения выполнения алгоритма, При появлении сигнала на один вход регистрапроизводится выбор первой микрокоманды мик 1ропрограммы, соответствующей первой операции алгоритма управления. С поступлением сигналов на другой вход регистра 1 адреса производится сдвиг и считывание следующей микрскоманды микропрограммы, соответствующей очередной операции алгоритма.Блок 2 служит длл хранения параметров алгоритма деятельности. В блоке 2 хранятся в виде микропрограмы микрокоманды, соответствующие опера" циям алгоритма деятельности оператора.Регистр 3 пре;"назначен для кратковременного хранения параметров те" кущей операции алгоритма деятельности оператора. Каждая микрокоманда состоит из трех микроопераций, в первой из которых хранится код органа информационного табло 4, который изменяет свое состояние в данной операции, во второй микрооперации находится код органа блока 5, а в третьей - код времени, отведенного для выполнения оператором всех предыдущих и данной операции алгоритма деятельности. Содержимое первой микрооперации по первым выходам регистра 3 поступает на входы информационного табло 4. Код из второй микрооперации по вторым выходам регистра 3 передается на входы блока 6 сравнения, а информация из . третьей микрооперации микрокоманды поступает по третьим выходам регистра 3 на входы блока 16 сравнения.Информационное табло 4 и блок 5 являются физической моделью пульта оператора на его рабочем месте при выполнении задач управления объектами,Блок 6 предназначен для оценки безошибочности действий оператора за счет сравнения кодов требуемого орга34485 бЭлементы 19-30 задержки предназначены для синхронизации работы схемыустройства.Формирователь 31 в зависимости отрезультата сравнения в блоке 26 производит увеличение частоты звука сигнализации блока 18, если время, затраченное оператором на выполнение текущей операции, больше, чем затраченона предыдущую операцию. В случае,если это время меньше затраченного навыполнение предыдущей операции,. формирователь 31 выдает сигнал на уменьшение частоты звукаУстройство функционирует следующим образомПри включении устройства на входрегистра 1 поступает сигнал с внешнеР 2 О го входа 32 устройства при его запуске. По данному сигналу производитсязапуск генератора 11 и выбор микрокоманды в блоке 2, соответствующей первой операции алгоритма деятельности.2 Б Содержимое данной микрокоманды изблока 2 переписывается в регистр 3,что приводит к появлений сигналовна его первых выходах. Данный сигналпоступает на вход триггера 21 и на ЗО вход табло 4, производя смену состояния соответствующих его органов.Человек-оператор, восприняв даннуюинформацию, воздействует на органблока 5, Код задействованного органа ЗБпоступает на входы блока б,и черезэлемент ИЛИ 7 сигнал поступает на;вход регистра 3 и элемент 8. По этомусигналу содержимое второй микрооперации по выходам регистра 3 поступает 4 О на входы блока 6, а сигнал на сравнение поступает на вход блока 6 с выхода элемента 8. 5 15на блока 5, задействованного оператором, поступающих на входы блока 6.Элементы ИЛИ 7 и 8 задержки синхронизируют моменты считывания содержимого второй микрооперации микрокоманды из регистра 3, а также сравнения в блоке 6.Триггер 10 служит для организации прерывания в работе счетчика 13на время считывания информации изнего.Генератор 11 .предназначен дляпредставления значения времени действий оператора по выполнению операцийалгоритма - в код, первый вход генератора 11 - для его останова, а второй - для запуска.Счетчик 13 предназначен для подсчета числа импульсов, выработанныхгенератором 11 за время, прошедшеес начала тренировки запуска устройства) до выполнения текущей операцииалгоритма.Блок 16 предназначен для сравнения времени, затраченного операторомна выполнение всех операций, включаятекущую, от начала тренировки, с эталонным значением времени, отводимогона выполнение данных операций в соот-,ветствии с временным нормативом.Триггер 17 управляет запуском иостановом блока 18, который сообщаетобучаемому о наличии дефицита" времени, т.е. его оставания от эталон.ного временного графика,. При этомпосле запуска блока 18 за счет появления сигнала на его первом входечастота звука может как возрастать,в случае возрастания "дефицита", таки убывать в противном случае за счетпоявления сигналов на его втором итретьем входах соответственно.Триггер 21 управляет включениемсчетчика 23, который подсчитываетвремя, затраченное оператором на выполнение текущей операции.Регистр 24 хранит число, подсчитанное счетчиком 23, для последующегосравнения в блоке 26,Регистр 25 предназначен для хранения кода времени, затраченного оператором на выполнение операции, предшествующей текущей операции,Блок 26 служит для сравнения времени, затраченного оператором на выполнение текущей операции, с временем,потребовавшимся ему при выполнениипредыдущей операции. Импульсы, вырабатываемые генерато ром 11, с момента смены состояния органов табло 4 поступают через элемент12 на вход счетчика 13, который подсчитывает затрачиваемое операторомвремя на выполнение всех операций Бо алгоритма. Кроме того, импульсы .свыхода генератора 11 поступают наодин вход элемента И 22, на другомвходе которого присутствует сигналс прямого выхода триггера 21 в тече Б ние всего времени выполнения текущейоперации алгоритма, Проходя элементИ 22,импульсы подсчитываются счетчиком 23, что соответствует времени,затраченному на выполнение операЦии.В случае допущения оператором ошибки совпадения кодов, поступивших на входы блока 6 сравнения, не произойдет и сигнала на его выходе5 не будет. Если оператор выполнил требуемое действие правильно, то на выходе блока 6 появится сигнал, который поступит на вход триггера 21 и на вход элемента ИЛИ 9, что приведет к прекращению работы первого 13 и второго 23 счетчиков. Кроме того, данный сигнал, поступив на вход регистра 3, приведет к считыванию кода времени, отведенного на выполнение данной и всех предыдущих операций, по его третьим выходам на входы блока 16 и,наконец, данный сигнал поступит через элемент 19 на вход регйстра 1 для выбора очередной операции алгоритма. Кроме того, сигнал с выхода элемента ИЛИ 9 поступает на вход триггера 10, который поступает на вход элемента 12 и закрывает его, Йа вход триггера 1 О и на управляющий 25 вход счетчика 13. По этому сигналу счетчик обнуляется, а его содержимое переписывается в блок 16. По другим входам блока 16 в него переписано содержимое третьей микрооперации:ре- ЗО гистра 3. Сигнал на сравнение постуг 1 ает с выхода элемента 15, Если в результате сравнения затраченное на Операцию алгоритма время меньше эта 1 онного, то сигнал присутствует на йервом выходе блока 16 и поступает на вход триггера 17, В противном случае Сигнал появится на втором выходе блока 16, который соединен с другим входом триггера 17, а это, в свою Очередь, приведет к запуску блока 18.Сигнал с выхода блока 6 поступает и на элемент 27, с выхода которого он подается на управляющий вход счЕтчика 23, в котором подсчитано время, затраченное на. выполнение текущей операции, и на элемент 28. Содержимое счетчика 23 переписывается в регистр 24. Сигналом с выхода элемента 28 обнуляется содержимое считчика 23, а содержимое регистра 25 переписывается в блок 26Сигнал с выхода элемента 29 поступает на вход регистра 24 и переписывает его содержимое в блок 2655 и в регистр 25. Сигнал на проверку совпадения поступивших кодов поступает с выхода элемента 30. В первой операции алгоритма совпадения этих кодов не произойдет, поскольку в ре-. гистре 25 в этом случае записаны "О", поэтому изменений в состоянии блока 18 не будетПри выполнении второй операции алгоритма деятельности устройство. функционирует в описанном порядке, т,е., если в результате сравнения в блоке 16 окажется, что время, затраченное на первую и вторую операции алгоритма, больше эталонного значе" ния времени, отведенного на выполнение двух данных операций, то сигнал будет присутствовать на выходе блока 16, а с него поступает на вход триггера 17, единичньГй выход которого оставляет включенным блок 18. В протинном случае сигнал появится на первом выходе блока 16 и поступит на вход триггера 17, отключая тем самым блок 18.Итак, блок 18 включается или отключается в результате сравнения затраченного и эталонного времени в процессе выполнения алгоритма на каждой операции алгоритма, Управление частотой звука блока 18 производится по результатам сравнения значений времени затраченного на текущую и предыдущую операции алгоритма. Данные значения хранятся в регистрах 24 и 25 соответственно и поступают на сравнение в блок 26. Если время на теку" щую операцию больше времени на предыдущую операцию, то это значит, что "дефицит" времени у оператора возрастает и сигнал с выхода блока 26 по-" ступает на первый вход формирователя 31 и с него - на второй вход блока 18, что приводит к увеличению частоты звука устройства, В противном случае, когда оператор стал работать быстрее и ликвидирует имеющийся "дефицит", сигнал появится на втором выходе блока 26 и поступит на второй вход формирователя 31, С выхода последнего подается сигнал на третий вход блока 18 для уменьшения частоты звука устройства.Предлагаемое устройство расширяет дидактические возможности тренажера для подготовки операторов на этапе отработки своевременности выполнения как отдельных операций, так и алгоритма деятельности в целом за счет оперативного представления обучаемому информации о возрастании илиснижении временного "дефицита" длявыполнения оставшихся операций алгоритма. Формула и з о б р е т е н и я5Устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса, установочный вход которого является входом устройства, а выходы группы подключены к соответствующим входам бло" ка памяти,выходы которого соединены с соответствующими информационными входами регистра микрокоманды, выходы первой группы которого подключены к соответствующим входам информацион 5 ного табло, выходы второй группы - к соответствующим входам первой группы первого блока сравнения, а первый управляющий вход - к выходу первого элеэлемента ИЛИ, соединенному с входом первого элемента задержки, выход которого подключен к управляющему входу первого блока сравнения, выход которого соединен с входом второго элемента задержки, а входы второй груп пы - с соответствующими выходами блока ввода ответных действий оператора и с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, первый триггер, К-вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый счетчик, выходы которого соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ и с соответствующими информационными входами первой группы второго блока сравнения, первый и второй выходы которого подключены к В- и 8-входам соответственно, второго триггера, единичный выход которого соединен с первым входом блока звуковой сигна лизации, информационные входы второй группы второго блока сравнения подключены к соответствующим выходам третьей группы регистра микрокоманды, а управляющий вход - к выходу третье го элемента задержки, вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, единичный выход и 8-вход первого триггера подключены к установочному входу первого счетчика и управляющему входу элемента запрета, выход которого соединен с информационным входом первого счетчика, а информационный вход - с выходом генератора, вход запуска которого подключен к установочному входу регистра адреса,а вход останова - к выходу переполнения регистра адреса и первому входу второго элемента ИЛИ, второй входкоторого соединен с выходом первогоблока сравнения, подключенным к второму управляющему входу регистра мик"рокоманды, выход второго элементазадержки соединен с информационнымвходом регистра адреса, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения дидактических возможностей устройства, в него введены четвертый элемент ИЛИ, третий триггер,элемент И, второй счетчик, первый ивторой регистры числатретий блоксравнения, четвертый, пятый, шестойи седьмой элементы задержки и формирователь импульсов, первый и втьройвыходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входамиблока звуковой сигнализации, а первый и второй входы - с соответствующими выходами третьего блока сравнения, информационные входы первойи второй групп которого,подключеиы .соответственно к выходам первого ивторого регистров числа, а управляющий вход - к выходу седьмого элемента задержки, вход пятого элементазадержки соединен с выходом четвертого элемента задержки и управляющимвходом второго счетчика, а выход -.с входом шестого элемента задержки,управляющим входом второго регистрачисла и установочным входом второгосчетчика, информационный вход которого подключен к выходу элемента И, авыходы - к соответствующим информационным входам первого регистра числа, выходы которого соединены с соответствующими информационными входамивторого регистра числа, а управляющий вход - с выходом шестого элементазадержки и входом седьмого элементазадержки, вход четвертого элемента .задержки подключен к выходу первогоблока сравнения и К-входу третьеготриггера, выход которого соединен спервым входом элемента И, а Б-вход -с выходом четвертого элемента ИЛИ,входы которого подключены к соответствующим выходам первой группы регитстра микрокоманды, второй вход элемента И соединен с выходом генератора.