Устройство для обучения операторов

(51)5 6 09 В 9/00 ГОСУДАРСТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРг 11 ,, 1( ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СО ЬЭ О К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1492366, кл, 6 09 В 9/00, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ(57) Изобретение относится к устройствам для обучения операторов. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей за счет недопущения формирования у обучаемых ошибочных действий, способствуощавозникновению аварийных, необратнчых ситуаций, Устройство дополнительно содержит1661820 тий элемент И 34, четвертый элемент 36задержки и третий блок 35 сравнения.1 ил. четвертый 29 и пятый 30 элементы ИЛИ, третью группу элементов И 31, шестой элемент ИЛИ 32, второй триггер 33, треИзобретение относится к техническим хранится код органа индикации табло 6, коустройствам обучения, может быть ис- торый изменяет свое состояние в даннойпользовано в тренажерах для подготовки операции алгоритма управления, а во втооператоровАСУиявляетсяусовершенство- рой - код органа управления табло 6, наванием изобретения по авт. св. М 1492366, 5 который оператор обязан воздействовать вЦель изобретения - расширение дидак- данной операции алгоритма.В третьейтических возможностей устройства для обу- микрооперации микрокоманды блоков 18чения операторов. хранится для каждой операции код органаНачертеже представленафункциональ- управления блока 7, ошибочное задейстная схема устройства, 10 вование которого в процессе выполнеУстройство содержит регистр 1 адреса ния алгоритма устранения неисправности(микрокоманды), блок 2 памяти(микропрог- приведет к аварии. Выходы блоков 2 и 18раммы), регистр 3 микрокоманды, второй подключены к входам регистра 3 через элеэлемент ИЛИ 4, группу элементов ИЛИ 5, менты ИЛИ 5,информационное табло 6, блок 7 ввода от Регистр 3 хранит микрокоманду, соответных действий оператора, блок 8 сравне- ветствующую текущей операции алгоритма,ния, первый элемент И 9, второй элемент И выполняемого оператором,10, первый триггер 11, первый счетчик 12, Табло 6 и блок 7 являются физическойвторой блок 13 сравнения, регистр 14, пер- моделью пульта оператора реальной АСУ, свый элемент ИЛИ 15 вторую группу эле помощью которой он выполняет задачи упментов И 16, группу регистров 17 адреса равления.(микрокоманды), группу блоков 18 памяти Блок 8 предназначен для оценки(микропрограмм), третий элемент ИЛИ 19, безошибочности действий оператора,первый элемент 20 задержки, первую груп- выполняемых с помощью органов управпу элементов И 21, дешифратор 22, второй 25 ления блока 7.счетчик 23, третий элемент 24 задержки, Элементы И 9 и 10 выполняют функции.генератор 25, кнопку 26, второй элемент 27 коммутирующих устройств по выбору блозадержки, группу триггеров 28, четвертый ков 2 или 18 соответственно для выдачиэлемент ИЛИ 29, пятый элемент ИЛИ 30, оператору данных либо об основном алготретью группу элементов И 31, шестой эле ритме управления, или об аварийном алгомент ИЛИ 32, второй триггер 33, третий ритме.элемент И 34, третий блок 35 сравнения, Триггер 11 управляет выбором соответстчетвертый элемент 36 задержки. Позицией венно штатного или аварийного алгоритмов.37.отмечен внешний вход запуска устрой- Счетчик 12 предназначен для подсчетаства, Регистры 1 и 17 предназначены для 35 числа выполненных операций штатного алзадания управляющих составляющих ос- горитма управления до наступления неиспновного и аварийного алгоритмов деятель- равности.ности оператора соответственно. Она Блок 13 служитдля определения моменсодержит столько ячеек, сколько элементар- та возникновения неисправности, посленых операций в соответствующими алгорит которого оператор обязан приступить к вымах деятельности, Выходы 1 и 17 являются полнению аварийного алгоритма.управляющими входами блоков 2 и 18, Регистр 14 предназначен для храненияБлок 2 служит для хранения в виде мик- номера операции основного алгоритма, наросхем данных о каждой операции основно- которой произойдет неисправность,го алгоритма управления, а группа блоков 45 Элемент ИЛИ 15 объединяет выходы ре 18 для хранения данных об операциях уст- гистров 17 и .выходы блока 8, элемента И 9ранения неисправностей на соответствую- со сдвигающимвходом регистра 1.щих действиях оператора, возникающих в Элементы 16 позволяют скоммутироходе отработки основного (штатного) алго- вать требуемый алгоритм устранения неис.ритма управления. Каждая микрокоманда 50 правности для отработки его оператором вмикропрограммы блока 2 содержит две зависимости от номера операции основногомикрооперации, а группа блоков 18 - три алгоритма, на которой произошла неиспмикрокомапды, 8 первой микрооперации равность.Элементы ИЛИ 19 и 32 и элементы 20 и 36 задержки синхронизируют процессы считывания. второй и третьей микроопераций из регистра 3 в блоки 8 и 25 сравнения и моменты сравнения в них поступивших кодов.Элементы И 21 коммутируют выходы регистра 14 на входы дешифратора 22,Дешифратор 22 позволяет однозначно сопоставить номеру операции основного алгоритма, на которой произошла неисправность, требуемый алгоритм ее устранения. ния.Счетчик 23 совместно с генератором 25 предназначен для случайного задания номера операции, на которой должна произойти неисправнбсть. Емкость счетчика 23 определяется числом операций основного алгоритма,Триггеры 28 обеспечивают устойчивое функционирование устройства во время переходов обучаемого от основного алгоритма к аварийному и наоборот,Элемент И 29 объединяет прямые выходы триггеров 28 для разрешения считывания содержимого третьей микрооперации микрокоманды из регистра 3 в блок 35 через элементы И 31,Элемент ИЛИ 30 объединяет выходы блоков 8 и 35 сравнения для выбора адресов следующих операций при безошибочном выполнении текущей операции,Элементы И 31 выполняют функции ключевых элементов при управлении считыванием информации из третьей микрооперации микрокоманды.Триггер 33 управляет включением управляющего входа блока 35 сравнения через элемент И 34.Блок 35 предназначен для выявления ошибочных действий оператора, допускаемых им при отработке алгоритмов устранения неисправностей, способных вызвать аварийную ситуацию,Устройство функционирует следующим образом.С включением тренажера сигнал появляется на внешнем входе 37 устройства. Этот сигнал запускает генератор 25, поступив на вход регистра 1, производит выброс адреса первой микрокоманды в блоке 2 и переписывает ее содержимое в регистр 3 через элементы ИЛИ 5. На первых выходах регистра 3 появляется сигнал, который поступает на табло 6, и в соответствии с кодом, записанным в первой микрооперации микрокоманды, требуемый орган табло 6 изменяет свое состояние. Оператор, восприняв данную информацию, воздействует на соответствующий орган управления блока 7. Кодзадействованного органа поступает на входы блока 8 сравнения и через элемент ИЛИ 19 поступает команда на вход регистра 3 для считывания содержимого второй микрооперации кода требуемого органа блока 7 на входы блока 8 сравнения, Команда на сравнение поступает с выхода элемента ИЛИ 19 через элемент 20 задержки на вход блока 8 сравнения. По этой команде производится сравнение кодов задействованного и требуемого органа управления блока 4, поступивших на входы блока 8 сравнения. Если поступившие коды не одинаковы, сигнала на выходе блока 8 не будет, Он появляется только после совпадения кодов и поступает на одни входы элементов И 9 и 10 через элемент ИЛИ 30. Сигналы на их другие входы поступают с прямого и инверсного выходов триггера 11 соответственно, Триггер 11 в процессе выполнения основного алгоритма находится в единичном состоянии за счет сигнала на его входе, который поступает с выхода элемента ИЛИ 4, входы которого объединяют выходы регистра 1. Сигналом с прямого выхода триггера 11 будет открыт элемент И 9, с выхода которого сигнал сравнения блока 8 поступает на вход счетчика 12 для подсчета количества выполненных операций, через элемент 27 задержки - на управляющие входы, а также на вход регистра 1 через элемент ИЛИ 15, Производится сдвиг к следующей ячейке регистра 1 и выбор адреса очередной микрокоманды в блоке 2, Далее процесс функционирования устройства повторяется в описанном порядке до номера операций, на которой произойдет неисправность. Порядок ее задания следующий, С момента включения устройства генератор 25 запускается и вырабатывает тактовые импульсы, которые с его выхода поступают на вход счетчика 23, емкость которого определяется числом операций основного алгоритма управления. 8 случае переполнения счетчика 23 подсчет импульсов начинается с первой операции, Инструктор обучения, нажав на кнопку 26, останавливает генератор 25 подачей сигна 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ла на его другой вход и через элемент 24 задержки сигналом на управляющий вход счетчика 23 переписывает его содержимое в регистр 14. Таким образом основной алгоритм будет выполняться до тех пор, пока не совпадут число операций, выполненных 50 оператором (оно подсчитывается счетчиком 12), и номер операции, на которой произой 55 дет неисправность, т,е, код, хранимый регистром 14. Факт совпадения данных чиселпроверяется с увеличением содержимого счетчика 12 на единицу и фиксируется сигналом на выходе блока 13 сравнения. Сиг 166182010 15 20 30 35 40 45 50 55 нал с его выхода поступает на вход триггера 11, переводя его в нулевое состояние, и на входы элементов И 21, На элементы И 21 подаются сигналы с выхода регистра 14, т.е. код номера операции, на которой должна произойти неисправность. Данный код поступает на дешифратор 22, и сигнал появляется на том его выходе, который соответствует коду. входного сигнала, что обеспечит однозначный выбор соответствующих регистра 17 и блока 18. хранящих алгоритм устранения данной неисправности. Сигнал с инверсного выхода триггера 11 поступает на элемент И 10 и открывает его, а элемент И 9 закрывается из-за пропадания сигнала на прямом выходе триггера 11, При дальнейшей работе оператора сигнал с выхода блока 8 сравнения поступает на элемент ИЛИ 30, элемент И 10 и на входы элементов И 16, Открытым будет тот элемент И 16, на вход которого будет подан сигнал с выхода одного из триггеров 28, который переводится в единичное состояние поступлением сигнала с выхода дешифратора 22 на его вход,Обращение к выбранным в группе регистру 17 и блоку.18 будет производиться до тех пор, пока оператор не завершит (алгоритм) устранения неисправности. После безошибочного выполнения данного алгоритма оператор возвращается к выполнению основного алгоритма. Для этого сигнал с последней ячейки регистра ф 17 поступает на вход соответствующего триггера 28, возвращая его в нулевое состояние и закрывая элемент И 16, а также через элемент ИЛИ 15 - на сдвигающий вход регистра 1, сигнал с выхода. которого через элемент ИЛИ 4 переводит триггер 11 в единичное состояние и вновь откроет элемент И 9, Устройство продолжает функционировать в описанном порядке, обеспечивая продолжениевыполнения оператором основного алгоритма управления,Для фиксирования ошибок оператора, способных привести к аварии или вызвать необратимые последствия при отработке алгоритма устранения неисправности, в блоке 35 сравнения проверяются коды выполненногодействия на блоке 7 - с кодом аварийного действия, которое не должно быть выполнено на данной операции алгоритма. Его код хранится в третьей микро- операции микрокоманд микропрограммы блока 18.Код выполненного действия поступает на одни входы блока 35, а на другие - содержимое третьей микрооперации регистра 3 через открытые ключи - элементы И 31, сигнал на одни входы которых подается через элемент ИЛИ 29 с прямого выхода триггера 28, Этот же сигнал подается на вход триггера 33 и сигнал с его прямого выхода открывает элемент И 34, Команда через элемент ИЛИ 32 поступает на вход регистра 3 и содержимое третьей микрооперации поступает на входы блока 35 сравнения, а через элемент 36 задержки - на управляющийвход блока 35, В случае несовпадения поступивших кодов сигнал появится на выходе блока 36 сравнения и поступает на элементИЛИ 30 и на вход табло 6 для сообщения информации оператору о допущенной ошибке, Данная ошибка не является грубой, т.е, не приведет к тяжелым последствиям,но в случае совпадения поступивших кодовименно такая ошибка фиксируется появлением сигнала на выходе блока 35 и подачей его на вход табло 6, а точнее на его транспортант "Авария".Указанным образом устройство позволяет расширить дидактические возможности и обеспечить повышение уровняподготовленности операторов к выполнению алгоритмов управления с учетом возникновения возможных неисправностей на любой операции алгоритма управления иакцентировать внимание операторов на ошибках, совершение которых при выполнении алгоритмов устранения неисправностей может привести к необратимым последствиямФормула изобретения Устройство для обучения операторов по авт, св, %1492366, отл и ча ю щеес я,тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены третий блок сравнения, второй триггер, третий и четвертый элементы И, четвертый, пятый и шестой элементы ИЛИ, четвертый элемент задержки и элементы И третьей группы, одни входы которых соединены с соответствующими выходами третьей группы регистра микрокоманды, другие входы - с выходом четвертого элемента ИЛИ и с одним входом второго триггера, а выходы - с соответствующими информационными входами первой группы третьего блока сравнения, информационные входы второй группы которого подключены к соответствующим входам третьего и седьмого элементов ИЛИ, управляющий вход - к выходу третьего элемента И, а первый и второй выходы - к соответствующим входам информационного табло, первый выход третьего блока сравнения и выход первого блока сравнения соединены с первыми входами первого и второго элементов И через пятый элемент ИЛИ, выход шестого элемента ИЛИ подключен к управляющему входу регистра10 1661820 Составитель А.КарловРедактор И.Гратилло Техред М.Моргентал Корректор Н.Король Заказ 2127 Тираж 287 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 омикрокоманды и входу четвертого элемента задержки, выход которого соединен с одним входом третьего элемента И, другой вход которого подключен к выходу второго триггера, другой вход которого соединен с выходом первого блока управления, входы четвертого элемента ИЛИ подключены к выходам соответствующих триггеров группы.5