Устройство для обучения операторов

(зоз 6 09 ЕТЫЙ КОМИТЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМССР ОСУДАРСТПО ИЗОБРПРИ ГКНТ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКО ЕТЕЛЬСТВУ; 2 ройствз явля-, еские возмож- допущенной(56) Авторское свидетельство СССРВ 1594582, кл. 0 09 В 9/00, 1988,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ(57) Изобретение относится к техническимсредствам подготовки операторов системуправления и может быть использовано дляпрактического обучейия операторов в тре.Изобретение относитс средствам подготовки опе управления и может быть и практического обучения оп нажерах.Известен тренажер оп управления, содержащий микрокоманды, блок памятмы, регистр.микрокоманды индикации, блок сравнени устройствосравнения,перв менты ИЛИ, элемент задер мент ИЛИ, второй, трет элементы задержки, дешиф второй счетчики, первый, вт гистры, первый, второй, тре пятый индикаторы.Недостатком данного у ются его невысокие дидакти ности: обучаемый посл я к техническим раторов системспользовзнодля ераторов в треерзторов системрегистр адреса и микропрогрампанель органов я, блок памяти, ый и второй злежки, третий элеий и четвертый ратор, пЕрвый и орой, третий ретий, четвертый и 50 1714 б 55 А 1 нажерах. Цель изобретения - . расширение дидактических возможностей устройства. Устройство содержит регистр адреса микро- команды, блок памяти микрокомзнды, регистр микрокоманды, информационное табло, блок ответных действий, двз блока сравнения, блок элементов И, два счетчика блок памяти статистики результатов обучения, два элемента ИЛИ и.дешифратор. Устройство для обучения операторов позволяет оценивать качество длительности, обучаемых на этапе упражнения как по показателю качества безошибочных операций, так и по способности оператора завершить задачу управления с подсказками инструктора при . минимальном числе допускаемых ошибок.1 ил 1 табл. ошибки всегда возвращается в начало алгоритма для ново тренировки, а это не позволяет использовать данное устройство для отработки таких алгоритмов, которые допускают продолжение выполнения задачи управления после устранения ошибки с подсказки инструктора,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому.является устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса, микрокоманды, блок памяти микропрограммы и регистр микрокомзнды, информационное табло, первый блок сравнения, панель органов управления, первый счетчик, второй счетчик, элемснт ИЛИ, вторбй счетчик, дешифратор, индикатор числа операций, индикаторы оценок, второй, третий, четвертый блоки сравнения, блок памяти результатов, первуювторую. третыю группы элементов И.Недостатком известного устройства являются также низкие дидактические возможности, поскольку оценка, предьявленйая оператору при первой ошибке, может измениться только при допущении очередной ошибки, т.е, понизиться. Вместе с тем; если оператор. после первой ошибки больше не допускал ошибок, то его оценка к концу алгоритма должна быть повышена, нЪ данное устройство не позволяет правильно определить итоговую оценку по окончании алгоритма управления,Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства обучения операторов.Поставленная цель достигается тем, что устройство для обучения операторов, содержащее последовательно соединенные регистр адреса микрокомайды, блок памяти микропрограммы и регистр микрокоманды, первые выходы которого. подключены к вхо. дам информационного табло, вторые выходы регистра микрокоманды связаны с вторыми входами первого блока сравнения, первые входы которого соединены с выходами панели органов управления, первый.выход первого блока сравнения соединен со счетным входом первого счетчика, а второй - со счетным входом второго счетчика и вторым входом регистра адреса микрокоманды, первый вход которого связан через первый элемент ИЛИ с внешним входом запуска устройства, а непосредственно - с установочным входом второго счетчика, вы-.ходы котороко через дешифратор подключены к индикатору числа операций, индикаторы оценок подключены к первым выходам соответствующих второго и третьего и обоим выходам четвертого блока сравнения, вторые входы которых связаны соответственно с первыми, вторыми и третьими группами аыходов блока. памяти результатов, при этом выходы первого счетчика подключены к первым входам элементов И первой, второй и третьей групп, вторые входы элементов И первой группы соединены с. первымвходом блока памяти, счетным входом первого счетчика, первым выходом первого блока сравнения и входва информационного табло, выходы элементов И первой группы подключены к группе первых входов второго блока сравнения, первый выход которого соединен с индикатором отличной оценки, э второй выход связан с вторым входом блока памяти и вторыми входами второй группы элементов И. выходы которых подключены к группе первых входов третьего блока сравнения, первый выход которого соединен с индик 6- тором хорошей оценки, а второй выход свя 40 пу элементов И 12, первый счетчик 13, блок14 памяти для хранения статистики результатов обучения. первый элемент ИЛИ 15, дешиФратор 36, индикатор Л "отличной" оценки,. индикатор .18 "хорошей" оценки,индикатор 19 "удеалетворительной" оценки, индикатор 2 О "неудовлетворительной" ценки, второй счетчик 21, индикатор 22числа выполняемых операций, второй элемент ИЛИ 23, вход 24 запуска устройства.Узлы 7-9 сравнения входят в состав блока сравнения, групп элементов 16-12 - в состав блока сравнения, а все индикаторы в состав информационного табло 4, Регистр 1 адреса микрокоманды предназначендяя задания управляющей составляющей алгоритма деятельности оператора, Регистр 1 содержит столько ячеек, сколько операций в алгоритме управления. С получением сигнала на первый вход регистра 1 адреса производится выдача оператору данных о зан с третьим входом блока памяти и вторы-.ми входами третьей группы элементов И, выходы которых подключены к группе первых входов четвертого блока сравнения, первый выход которого соединен с индикатором удовлетворительной оценки, а второй выход связан с индикатором неудовлетворительной оценки и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика, выходы дешифратора, кроме того, связаны с управляющими входами блока памяти, дополнительно-содержит второй элемент ИЛИ, выходом подключенный к первому входу блока памяти и вторым входам элементов И первой группы, первым входом второй элемент ИЛИ соединен С первым выходом йервого блока сравнеия, входом информационного табло и счетным входом первого счетчика, а второй вход второго элемента ИЛИ связан с выходом последней ячейки регйстра адреса микрокоманды.Сущность предлагаемого, устройства заключается в возможности оцейки качествадеятельности, обучаемых на этапе упражнения как по показателю количества безошибочных операций, так и по способности оператора завершить задачу управления с подсказками инструктора при минимальном числе допускаемых ошибокНа чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит регистр 1 адреса микокоманды, блок 2 памяти микропрог- .35 раммы, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, панель 5 органов управления, блок б сравнения, узлы .7-9сравнения, первую группу элементов И 1 О вторую группу элементов И 11, третью груп30 55 первой операции алгоритма, т.е. моделируется ситуация начала отработки задачи управления. Подачей сигнала на второй вход регистра 1 адреса микрокоманды производится сдвиг вправо на одну ячейку и выбор адреса микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма. Выходамирегистр 1 адреса связан с входами блока 2памяти микропрограммы,Блок 2 памяти микропрограммы служйт 10 для хранения в виде микрокоманд данных о каждой. операции алгоритма управления, Обьем микропрограммы определяется ко- личеством операций. в алгоритме управлеиия. При,появлении сигналов на входах 15 блока 2 памяти микропрограммы происходит считывание микрокоманды текущейоперации.в регистр 3 микрокоманды.Регистр 3 микрокоманды предназначен для хранения данных о текущей, отрабатываемой операции алгоритма. Данный регистр состоит из двух зон для микроопераций: в первой хранится код органа индикации информационного табло 4, который изменяет свое состояние в данной опера. 25 ции алгоритма; во второй зоне - код органа панели 5 управления, на который оператор должен воздействовать в той же операции алгоритма деятельности, С первых выходов регистра 3 микрокоманды код. требуемого органа индикации поступает на входы информационного табло 4, а свторых выходов регистра 3 микрокоманды код требуемого органа .управления поступает на втарйе входы первого блока 6 сравнения, . 35 Информационное табло 4 и.блок 5 авода ответных действий являются физической моделью пульта рабочего. места оператора реальной АСУ. Первый блок 6 сравнения предназначен:.40 для оценки безошибочности выполненного оператором управляющего воздействия на органы блока 5 путем сравнения а кодом . требуемого органа, поступающего на втерые входы блока 6 сравнения. 8 случае,соа падения поступивших кодов, операция считается выполненной безошибочно и,сигнал появляется на втором выходе блока 6 сравнения, в противном случае, т.е;. при до; пущении оператором ошибки, сравнения ЬО поступивших кодов не произойдет и .факт ошибки будет зафиксирован появлением сигнала на первом выходе блока 6 сравнения. Второй 7, третий 8, четвертый 9 узлы сравнения предназначены для выставления оценки обучаемому за счет сравнения числа ошибок, допущенных им к моменту выполнения текущей операции и по окончании алгоритма управления, с соответствующими результатами отличных", "хороших" и "удовлетворительных" групп предшественников обучения.Так, на первые входы второго 7, третьего 8 и четвертого 9 узлов сравнения поступает допущенное оператором число (пош) ошибок, На второй вход узла 7 сравнения из блока 14 памяти постуйает число ошибок (поД, которое допускалось к моменту выполнения текущей операции группой "отличных" операторов. Аналогично на вторые входы третьего узла 8 сравнения поступает пош, а на вторые входы четвертого блока 9 сравнения - поз .зЕсли в результате сравнения на втором узле 7 сравнения окажется, что пошпош5 то сигнал появится на его первом выходе и засветит индикатор 17 "отличной" оце 5 нки, В противном случае, т.е. при повп сиг. нал с второго выхода узла 7 включит в работу узел 8 сравнения, поступив на вторые входы элементов И 11 второй группы и на второй вход блока 14 памяти,.Если в ре зультате сравнения в узле 8 окажется, что пошпош, то сигнал появится на первом выходе узла 8 сравнения и засветит индикатор 18 "хорошей" оценки; а в противном случае сигнал.с его второго выхода подключит аналогичным образом к работе блок 9 сравнения. В нем сравниваются коды. чисел. пощ и пош . Если пош пош , то оператору. ззбудет выставлена удовлетворительная оценка и засветится индикатор 19, В противном случае, т.е. при пошпил, сигналз появится на втором выходе узла 9 сравнения и поступит на индикатор 20 "неудовлетворительной". оценки и через первый . элемент ИЛИ 15 на первый вход регистра;1 адреса для начала новой тренировки.Первая-третья 12 группы элементов И 10.-12 выполняют функции коммутирующих устройств, развязывающих выходы первого счетчика 13 и первые входы второго 7, третьего 8 и четвертого 9 узлов сравнения,Первый счетчик 13 предназначен для подсчета числа ошибок, допущенных оператором от начала выполнения алгоритма до его окончания или до получения "неудовлетворительной" оценки,Блок 14 памяти статистики результатов обучения предназначен для хранения числа ошибок, допускавшихся соответственно группами "отличных" - пош, "хороших" - пош, "удовлетворительных" - по операторов, Такие результаты можно получить, имея соответствующие статистические данные и проведя их анализ относительно предлагаемого показателя. Таблица результатов, например, может иметь вид, приве- для задействования в данной операции ор денный ниже. гана панели 5 управления. Если в результаДешифратор 16 совместно с индикато- те сравнения в блоке 6 поступившие кодыром 22 представляет обучаемому содержи- совпадут, значит, операция будет признанамое счетчйка 21 в десятичном коде, т.е. 5 выполненной безошибочно и сигнал поячмсло выполненных операций алгоритма уп- вится на втором выходе блока 6 сравнения,равления, Кроме того, данный дешифратор Он поступит на счетный вход счетчика 21 ипрздяазначен для упраеления выбором зон на второй вход регистра 1 адреса микрокобажэ 14 памяти, соответствующИх номеру манды, По этой команде произойдет сдвиг ктекущей операцйи алгоритма деятельности. 10 следующей ячейке и выбор адреса микрокоДругиМи словами,.он выбирает требуемый манды, соответствующей очередной операстовбец приведенной таблицы для обеспе- ции управления. Цикл функционированиячения возможности оценки действий обуча- . устройства повторится в описанной вышеемого нэ любой операции алгоритма; последовагельности и будет продолжатьсяИндйкаторы 17-20 представляют опе до последней операции алгоритма, еслиратору оценку качества его деятельностей по оператор не допустит ошибки.результатам выполнения текущей операции В случае совершения оператором ошибалгоритма, если на ней была допущена кисовпвденйякодаввблокебсравнениянеоаибкэ. При получении "Отличной", "хоро- произойдет и сигнал появится на его первомаэй", "удовлетворительной" и "неудоелет выходе, Данный сигнал поступит на входворительМой" оценки загорается информационного табло 4; сигнализируясоответственно 17 Л 8, 19 или 20 индикатор, тем самым оператору о совершении им,Счетчйк 21 служит для подсчета чйсла ошибки. Кроме того, данный сигнал постуопераций алгоритма, выполнейных опера. пает на счетный вход счетчика 13, на вторыетором, : 25 входы элементов И 10 первой группы и наИндикатор 22 представляет обучаемому первый управляющий вход блока 14 памятиинформацию, содержащуюся в счетчике 21, результатов. В зависимости от номера опеЗлэмент: ИЛИ 23 ббъединяет, первйй рации (содержимого счетчика 21), на котовыходблокзбсравнейияивыходаоследней рой допущена ошибка, сигналом сячейки регистра 1 адреса микрокомэндй и 30 соответствующего выхода дешифратора 16подключает их к первому входу блока 14 будет открыта необходимая зона блока 14йамяти по сигналу, йз котором. из блока 14: памяти,во второй блок 7 сравнения поступает код Дойустим, что ошибка была допущеначисла пое . .на девятой операции алгоритма деятельно 5Устройство работает следующйм обре сти.зом.. Итак. на первые входы узла 7 сравненияС вквочением устройства сйгнал с из счетчика 13 переписывается число ошивнеанего входа 24 через элемент ИЛИ 1 бок, т.е, в денном елучае - единица. На втопоступает на установочные входы счетчиков рые его входы переписывается содержимое.13:и 21 и обйуляет их и, кроме того, данный 40 первой секции девяткой зоны, т,е. нуль. Присйгнэл йоступэет: нэ пераый вход регистРа сравнении пяпою, поэтому сигнал поя 1. адреэ микрокоманды. По этой команде эится на втором выходе узла 7 сравнения,выбирается. адрес мйкракоманды вблокФ 2 Он поступает нэ второй управляющий входпамяти микропрограммы, соответетвуащей блока 14 пэмятю и нэ вторые входы злеменйереой операции алгоритма управления, 45 тоэ И еторойтруппы 11, Содержимоеерво.Выбраннэя микрокоманде переписывается го счетчике 13 пвреаиается в узел 8из блока 2 памяти в регистр 3 микрокоман- сравнения по переым входам, а по вторымды. С:первых выходов регирра З.мицвко. содержимое второй секции девятой зоны,мэнды на информационное табло 4 т,е, -единице, При сравнении кодыданныхпоступает код органа индикации, который 56 чиселсовпэдутисигнал появитсянэнерэомизменяет свое состояние в данной опера- еыходеузлэ 8 срэвненияизасветит.индикации алгоритма управления, Человек-опера- тор 18 "хорошей" оценки.тор, восприняв данную информацию, Обучэкйцнйся оператор с помвцью инпроизводит соответствующее воздействие структорэ устраняет допущенную ошибку ина органы панели 5 управления; Код задей продолжает выполнение эа оритма.стеевэнного оператором органа управле- Если операции выполняются безоаиния поступает на первые входы первого бочно; то содержимое счетчика 21 растет,блока 6 сравнения, на вторые входы которо- сигнал с выхода дешифретора 16 последоваго поступает содержимое второй микроопе- тельно переводит блок 14 памяти от зоны крации микрокоманды, т.е, код требуемого зоне.В случае допущения оператором повторной ошибки, допустим, на десятой операции, содержимое счетчика 13, т.е, - два по первым входам поступит на узел 7 сравнения, На вторые входы данного блока посту пит содержимое первой секции десятой зоны, т.е. - нуль, Коды не совпадут ни в узле 7, нй в узле 8 сравнения, а только лишь в узле 9. Сигнал с его первого выхода поступит на засветку индикатора 19 "удовлетао рительной" оценки. Если бы на десятой операции была допущена третья по счету ошибка, то оператору. была бы выставлена "неудовлетворительная" оценка и он приступил бы к новой тренировке 15После выполнения последней операции алгоритма сигнал с последней ячейки регистра 1 адреса микрокоманды поступаетна. второй вход элемента ИЛИ 23. С выхода данного элемента сигнал поступает нв йер вый вход блока 14 памяти и на вторые входы элементов И первой группе 10. Еслйопержтор, как в первом из описанных случаев ошибка на девятой операции) больше не совершил ошибок, то его результаты окон чания алгоритма соответствуют не "хоро- . шей", как это было выставлено после совершения ошибки,.а "отличной" оценке, поскольку поа до конца алгоритма сохраня-.5. ет значение, равное 1,: . 30Аналогичным образом для второго юлу", чая (повторная ошибка на десятой опера-: ции):оператору, если он не совершйт до конца алгоритма ошибок, будет выСтавлена в итоге не "удовлетворительна",а "хорошая" 35 оценка, так как число ошибок, равноЕ 2, к. моменту окончания алгоритма соответству-. ет "хорошей" оценке.Технические преимущества предлагае-. мого устройства по сравнению с иэвестнцм 40 заклвчаются в возможности оценки качаетва деятельности обучаемых ка этапе упраж-, нения как по,показателю количества безошибочных операций; так и по способности оператора завершить задачу управле ния с подсказками инструктора при. минимальном числе допускаемых ошибок. Устройство может повысить итоговуЮ оценку, если обучаемый не допускает новых ошибок после последней, когда он был оценен. 50 Положительный эффект, который может быть получен от использования предлагаемого устройства, состоит в повышении оЪ- ективности оценки учебной деятельности оператора на этапе упражнения, в опреде лении возможности перевода обучаемого ка этап самостоятелького устранения ошибок, допущенных при выполнении алгоритма деятельности. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет повысить уровень мотивации обучаемых, так кэк у них есть возможность несмотря на допускаемые ошибки до конца алгоритма повысить полученную оценку,Фо рмул а изобретения Устройства для обучения операторов, содержащее регистр адреса микрокоманды, выходы которого подключены к соответствующим входам блока памяти микрокоманды, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра микрокоманды, выходы первой группы которого соединены с входами первой группы информационного табло, а выходы второй группы подключены к инФормационным. входам первой группы первого блока сравнения, информационные входы второй группы которого соединены с выходами блока ввода ответных действий оператора. первый выход - со счетным входом первого счетчика и управляющим входом информационного табло, а второй выход - со счетным входом второго счетчика и входом сдвига регистра адреса микрокоманды, установочный вход которого и установочные входы первого и второго счетчиков соединены с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого явля- етая входом устройства, выходы второго счетчика соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с входами .второй группы информационнога табло и адресными входами блока памяти статистики результатов обучения, выходы которого соединены с информационными входами первой группы второго блока срэвкения, ин-, формационные входы второй группы кото-. рого соединены с выходами блоков элементов И, информационные входы которых соединены с выходами первого счетчика, выходы группы второго блока сравнения - с входами третьей группы информационного табло, один из выходов группы второго блока сравнения подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, а первый и второй выходы соединены с управляющими входами соответственно первого и второго блоков элементов И и соответственно пер вым и вторым считьеэющими входами блока памяти статистики результатов обучения, о т л и ч э ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей, в устройство введен второй элемент ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом третьего блока элементов И и третьим считывающим входом блока памяти статистики обучения, первый вход соединен с первым выходом блока сравнения, а второй вход подключен к одному из выходов регистра адреса микрокамакды.1714655 Составитель В,БалабайТехред М.Моргентал Корректор роши двктор ЕЯ ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Прбизводствянно-и. Заказ 697 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета до изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Рвуаская нвб 4/5