Устройство для обучения операторов

(51)5 С 09 В 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКР ЫТИ ОПИ ЕНИ ИЕ ИЗО ЕЛЬ ВТОРСКОМУ СВ(21) 48149 (22) 28,02. (46) 15.04. (72) В,И.Б и Е.А.Мих (53) 681,3. (56) Автор М 166181 (54)УСТРО ТОРОВ (57) Изобр средствам использовано для операторов. Цель ие дидактических а. Введение в уст.памяти, второй, ппы элементов И, ртого блоков срав вать успешность ератора по показатапе упражнения, а на этап трениро 32/249092. Бюл. % 14алабай, Д,А.Олдерс. Ю,Ф,Кривойеев071 (088.8)ское свидетельство СССР9, кл. О 09 В 9/00, 1989,ЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАетение относится к техническимподготовки операторов системы Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов систем управления и может быть использовано для практического обучения операторов на тренажерах.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства,Поставленная цель достигается тем, что устройство для обучения операторов, содержащее последовательно соединенные регистр адреса микрокоманды, блок памяти: микропрограммы и регистр микрокоманды, группа первых выходов которого подключена к входам информационного табло, вторых - к вторым входам первого блока сравнения, первая группа входов которого связана непосредственно с блоком ввода ответных действий оператора, а через первый элемент задержки - с управляющим входом регистра микрокоманды и входом элемента задержки, выход которого подключен к управляющему входу первого блока сравнения, первый выход которого соединен со сдвигающим входом регистра адреса, управляющий вход которого связан управления и может быть практического обучения изобретения - расширен возможностей устройств ройство второго блока третьей и четвертой гру второго, третьего и четве нения позволяет оцени учебной деятельности оп телю числа попыток на э затраченных для переход вок, 1 ил. со счетным входом счетчика и выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к второму выходу первого блока сравнения, а второй является внешним входом устройства и соединен с установочным входом счетчика, выходы которого связаны с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых подключены к выходу переполнения регистра адреса микрокоманды, а выходы элементов И через дешифратор связаны с индикатором, дополнительно содержит блок памяти, вторую, третью и четвертую группы элементов И, второй, третий и четвертый блоки сравнения, второй, третий, четвертый и пятый индикаторы, которые подключены к второму выходу четвертого блока сравнения, первые входы которого соединены с выходами элементов И четвертой группы, а вторые - с третьими выходами блока памяти, третий управляющий вход которого соединен с первыми входами элементов И четвертой группь) и вторым выходом третьего блока сравнения, первая группа входсв которого подключена к выходам третьей группы эле 1727145ментов И, а вторая - к второму выходу блока памяти, второй управляющий вход которого соединен с первыми входами элементов И третьей группы и вторым выходом второго блока сравнения, группа первых входов которого подключена к выходам элементов И второй группы, а группа вторых входов - к первым выходам блока памяти, первый управляющий вход которого связан с выходом переполнения регистра адреса и первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых объединены с вторыми входами элементов И третьей и четвертой групп и подключены к выходам элементов И первой группы, первые выходы второго, третьего и четвертого блоков сравнения соединены с вторым, третьим и четвертым индикаторами соответственно,На чертеже представлена структурная схема устройства обучения операторов.Устройство содержит регистр 1 адреса микрокоманды, блок 2 памяти микропрограммы, регистр 3 микрокоманды, панель 4 . органов индикации, блок 5 ввода ответных действий оператора, первый блок 6 сравнения, элемент 7 задержки, первый элемент ИЛИ 8, первую группу 9 элементов И, блок 10 памяти, счетчик.11; второй элемент ИЛИ 12, вторую группу 13 элементов И, третью группу 14 элементов И, четвертую группу 15 .элементов И, дешифратор 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 блоки сравнения, индикатор 20 числа попыток в упражнениях; второй индикатор 21 отличной оценки, третий индикатор 22 хорошей оценки, четвертый индикатор 23 удовлетворительной оценки и пятый индикатор 24 неудовлетворительной оценки. Панель 4 и индикаторы 20-24 являются элементами табло не показано). Позицией 25 отмечен внешний вход запуска устройства.Регистр 1 адреса микрокоманды предназначен для задания управляющей составляющей осваиваемого алгоритма деятельности оператора. Регистр 1 содержит столько ячеек, сколько операций в алгоритме управления, плюс одна ячейка для фиксации момента завершения алгоритма.С поступлением сигнала.на первый вход регистра 1 адреса производится выбор адреса микрокоманды в блоке 2 памяти микропрограммы, соответствующей первой операции алгоритма, т,е. моделируется ситуация начала отработки задач управления, При подаче сигнала на второй вхо 4 регистра 1 адреса производится сдвиг вправо и выбор адреса микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма. Выходами регистр 1 адреса связан с входами блока 2 памяти микропрограммы. Блок 2 памяти микропрограммы служитдля хранения в виде микрокоманд данных окаждой операции алгоритма управления.Обьем микропрограммы определяется ко 5 личеством операций в алгоритме управления. При появлении сигнала на адресныхвходах блока 2 памяти микропрограммыпроисходит считывание микрокоманды текущей операции алгоритма в регистр 3 мик 10 рокоманды.Регистр 3 микрокоманды хранит кратко- .временные данные о текущей операции алгоритма на время ее выполнения. Этотрегистр состоит из двух зон для микроопе 15 раций, В первой зоне хранится код органаиндикации панели 4, который изменяет своесостояние в данной операции, а во второйзоне - код органа 5 панели управления, накоторый оператор обязан воздействовать в20 этой же операции алгоритма.Панель 4 органов индикации и орган 5управления являются физической модельюпульта оператора реальной (изучаемой) АСУи служат для отработки изучаемого алгорит 25 ма деятельности,Блок 6 сравнения предназначен дляоценки безошибочности выполненного оператором управляющего воздействия на орган 5 панели путем сравнения кодов30 задействованного и требуемого органов, которые поступают на первые и вторые еговходы из блока 5 и второго выхода регистра3 микрокоманды соответственно, В случаесовпадения поступивших кодов операция35 считается выполненной безошибочно и сигнал появляется на первом выходе блока 6, впротивном случае, т.е, при ошибочном действии оператора, сравнения поступившихкодов не происходит и сигнал появляется на40 втором выходе блока 6.Элемент 7 задержки и первый элементИЛИ 8 служат для синхронизации моментовсчитывания второй микрооперации из реги-.. стра 3 микрокоманды и выдачи сигнала на45 управляющий вход блока 6.Первая 9, вторая 13, третья 14 и четвертая 15 группы элементов И выполняют функции ключевых элементов.Блок 10 памяти предназначен для хра 50 нения статистики результатов- номеров попыток, на которых перешли от этапаупражнения к этапу тренировок группами"лучших", "средних" и "худших" групп предшественников обучения. Эти данные хра 55 нятся в первой, второй и третьей зонахблока 10 памяти соответственно.Счетчик 11 подсчитывает число попыток, затраченное обучаемым до первого безошибочного выполнения алгоритмауправления,Второй элемент ИЛИ 12 объединяетсигналы на начало новой попытки при включении устройством и совершения обучаемым ошибки во время текущей попыткибезошибочной отработки алгоритма. 5Дешифратор 16 преобразовывает двоичный код содержимого счетчика 11 в десятичный для представления обучаемомуномера попытки с помощью первого индикатора 20. 10Второй 17, третий 18 и четвертый 19блоки сравнения служат для проверки совпадения результата обучаемого, т,е, содержимого счетчика 11 со статистикойрезультатов групп предшественников и выставления ему соответствующей оценки спомощью одного из индикаторов: второго21 - "отлично", третьего 22 - "хорошо", четвертого 23 - "удовлетворительно" и пятого24 - "неудовлетворительно" 20Устройство работает следующим образом,С включением устройства сигнал свнешнего входа 25 поступает на установочный вход счетчика 11 для обнуления и на 25второй элемент ИЛИ 12, с выхода которогоон подается на счетный вход счетчика 11,записывая в нем "1", и на первый вход регистра 1 адреса микрокоманды, По этой команде выбирается адрес микрокоманды в 30блоке 2 памяти микропрограммы, соответствующей первой операции алгоритма управления Выбранная микрокомандапереписывается из блока 2 памяти в регистр3 микрокомандц, С первых выходов регистра 3 содержимое первой микрооперации переписывается на табло 4 индикации, гдесоответствующий орган изменяет свое состояние в данной операции алгоритма управления. 40Оператор, восприняв данную информацию, осуществляют соответствующие воздействие на орган 5 панели управления. Код задействованного. органа поступа-, 45 ет на первые входы блока 6 сравнения и на первый элемент ИЛИ 8, с выхода которого он подается на управляющий вход регистра 3 микрокоманды и содержимое второй микрооперации переписывается в блок 6 срав" 50 нения по вторым его входам. Сигнал на сравнение поступает на управляющий вход блока 6 через элемент 7 задержки с выхода первого элемента ИЛИ 8. Если поступившие коды совпадают, сигнал появляется на пер вом выходе блока 6 сравнения и поступает на второй вход регистра 1 адреса. При этом происходит сдвиг к следующей ячейке регистра 1 адреса, где записан адрес микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма, и цикл работы устройства повторяется в описанном порядке.В случае совершения ошибки сигнал появляется на втором выходе блока 6 сравнения и поступает на второй элемент ИЛИ 12.С выхода этого. элемента сигнал поступает на счетный вход счетчика 11, увеличивая его содержимое на "1", и на первый вход регистра 1 адреса, начиная тем самым новую .попытку для обучаемого на этапе "упражнения".Когда оператор безошибочно отработает весь алгоритм управления, сигнал появится на выходе переполнения регистра 1 адреса и поступит на вторые входы элемен тов И 9 первой группы, С выходов последних он подаетсяна дешифратор 16, где преобразовывается в десятичный код и отображается обучаемому с помощью первого индикатора 20 в виде числа попыток, потребовавшихся ему для перехода к новому этапу обучения. Кроме того, сигнал с выходов элементов И 9 первой группы поступает на вторые входы элементов И второй 13, третьей 14 и четвертой 15 групп, а сигнал с выхода регистра 1 адреса подается на первый вход блока 10 памяти и на первые входы второй группы 13 элементов И, обеспечивая тем самым подачу на второй блок 17 сравнения кодов чисел; попыток группы "отлич-. ных" операторов-предшественников и данного оператора соответственно. Если первое число больше или равно содержимому счетчика 11, обучаемому выставляется отличная оценка появлением сигнала на первом выходе второго блока 17 сравнения. В противном случае, т,е, если .обучаемый затратил больше попыток чем "отличная" группа, сигнал появится на втором выходе второго блока сравнения. Этот сигнал поступает ма второй управляющий вход блока 1 О памяти и на первые входы элементов И третьей группы. На третий блок 14 срацне ния подаются коды числа попыток группы "хороших" операторов и данного обучаемо го соответственно. Если первое число больше или равно второму, то сигнал появляется на первом выходе третьего блока 18 сравна ния и оператору выставляется хорошая оценка засветкой третьего индикатора 22, в противном случае сигнал появляется на втором выходе блока 18 и поступает на третий управляющий вход блока 10 памяти и на первые входы элементов И четвертой группы 15. На заключительном этапе сравниваются число попыток "удовлетворительной" группы и обучающегося оператора соответственно. Если первое число больше или равно второму, оператору выставляется удовлетворительная оценка и сигнал появ 1727145ляется на первом выходе четвертого блока 15 сравнения и поступает на четвертый индикатор 23, а если второе число больше первого, обучаемому выставляется неудовлетворительная оценка засветкой пятого индикатора 24.Предлагаемое устройство позволяет расширить дидактические возможности за счет индивидуализированной оценки действий обучаемого оператора при переходе его с этапа упражнений на этап тренировок. Это позволяет автоматизировать оценку обучаемого, а также повысить эффективность процесса практической подготовки за счет поддержания высокого уровня мотивации оператора на начальных этапах его обучения.формула изобретения Устройство для обучения операторов, содержащее блок ввода ответных действий, первый блок сравнения, первую группу элементов И, два элемента ИЛИ, счетчик, элемент задержки, табло, два регистра и первый блок памяти, выход которого подключены к информационным входам первого регистра, выходы первой и второй групп которого подключены соответственно к информационным входам первой группы табло и информационным входам первой группы первого блока сравнения, информационные входы второй группы которого соединены с выходами блока ввода ответных действий и входами первого элемента ИЛИ; выход которого соединен с управляющим входом первого регистра и через элемент задержки - с управляющим входом первого блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом сдвига второго регистра и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с установочным входомсчетчика и является входом устройства, авыход соединен с управляющим входом второго регистра и счетным входом счетчика,5 выходы которого соединены соответственно с первыми входами элементов И первойгруппы, выходы которых соединены с входами дешифратора, а вторые входы подключены к одному из выходов второго регистра,10 другие выходы которого соединены с входами первого блока памяти, выходы дешифра-,тора соединены с информационнымивходами второй группы табло, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения15 дидактических возможностей устройства, внего введены второй, третий и четвертыйблоки сравнения, вторая, третья и четвертаягруппы элементов И и второй блок памяти,первый считывающий вход которого под 20 ключен к одному из выходов второго регистра и первым входам элементов И второйгруппы, второй считывающий вход соединен с первым выходом второго блока сравнения и первыми входами элементов И25 третьей группы, третий считывающий входсоединен с первым выходом третьего блокасравнения и вторыми входами элементов Ичетвертой группы, а выходы соединены соответственно с информационными входами30 первых групп второго, третьего и четвертогоблоков сравнения, информационные входывторых групп которых соединены с выходами элементов И соответственно второй.третьей и четвертой групп элементов И, вто 35 рые входы которых соединены с выходамисоответствующих элементов И первой группы, вторые выходы второго и третьего блоков сравнения и выходы четверого блокасравнения соединены с информационными40 входами третьей группы табло,1727145 орректор С, Шевку Редактор М о Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарин каз 1280 ВНИИПИ Составитель В. Бала Техред М.Моргентал Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5