Устройство для обучения операторов

)5 009 В 9/ ЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Академия гражданской авиации(56) Авторское свидетельство СССРФ 1718261, кл, 6 09 В 9/ОО, 1990.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ(57) Изобретение относится к техническимсредствам практической подготовки опера 1786500 А 2торов АСУ и может быть использовано в тренажерах"операторбв систем управления, Целью изобретения является расшйрение: дидактических возможностей устройства, Указанная цель достигается тем, что в уст- ройство, содержащее регистр 1 адреса мик- . рокоманд, блок 2 памяти микропрограмм, регистр 3 микрокоманд, табло 4, блок 5 ввода ответных действий, генератор 12 импульсов, счетчики 13 и 14, группы элементов 15 и 16 И, дешифраторы 17 и 18 и индикаторы 19 и 20, введены элементы 8, 9, 21 и 22 И и элементы 6, 7, 10 и 11 ИЛИ, 1 ил,Иэобрегейие огносится к техническим средствам практической подготовки операторов АСУ и может быть использовано в тренажерах операторов систем управления.Известно устройство для обучения операторов, содержащее последовательно соединенные регистр адреса микрокоманды, блок памяти микропрограммы и регистр миМрокомэнды, первые выходы которого подключены к органам панели индикации, а вторые выходы регистра микрокоманды св"эны со вторыми входами первого блока сравнения, первые входы которого соединены с выходами блока ответных действий, выходы регистра адреса микрокоманды разделены на три группы; выходы первой и третьей группы связаны непосредственно с блоком памяти, а второй - кроме блока памяти, через элементы ИЛИ группы - к В-входам триггеров группы, выходы блока памяти подключены к первым входам элементов И первой групйы, вторые входы которых соединены с Я-входом триггера, В-вход которого связан через элемент задержки с первыми входами элементов И второй группы ивторымвыходом второго блока сравнения, первые входы которого подключены к выходам элементов И первой группы, вторые входь 1 второго блока сравнения соединены с выходами блока ответнь 1 х действий, первый выход второго блока сравнения связан через первый вход второго элемента ИЛИ с первым входом регистра адреса микрокоманды, второй вход которого соединен с выходами первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к первому выходу первого блока сравнения, второй вход связан со вторым входом триггера, вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом элементов И третьей группы, выходы которых соединены с Я-входами триггеров группы, В-входы которых подкю 1 ючены ко вторым входам элементов И третьей группы, единичные выходы триггеров группы через вторые входы элементов И второй группы связаны с третьими входами регистра адреса, второй вход второго элемента ИЛИ является входом запуска устройства.Недостатком данного устройства является отсутствие возможности оценки качества деятельности оператора.Другое устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса, установочный вход которого являетсявходом устройства, выход переполнения соединен с входом останова генератора, а информационные выходы подключены к соответствующим адресным входам блока памяти микропрограммы, выходы которого соединены с соответствующими информацион 40 ка пбдключен к выходу генератора, вход считывания - к выходу четвертого элементазадержки и входу пятого элемента задержки, установочный вход - к выходу седьмогоэлемента ИЛИ, а выходы - к соответствующим входам элемента ИЛИ и к соответствующим входам первой группы блоков сравнения второй группы, входы второйгруппы которых соединены с выходами соответствующих регистров четвертой группы50 первые выходы - со входами соответствующих регистров четвертой группы, а вторыевыходы - со входами соответствующих регистров третьей группы, вход первогорегистра четвертой группы, вход первого регистра четвертой группы подключен к выходу пятого элемента задержки, выходырегистров второй и третьей групп соединены с соответствующими входами первой и второй групп соответственно сумматораи с соответствующими входами второго 1020 2530 ными входами регистра микрокоманды, управляющий вход регистра микрокоманды подключен к выходу первого элемента ИЛИи входу первого элемента задержки, выходыпервой группы - к соответствующим входаминформационного табло, а выходы второйгруппы - к соответствующим входам второй группы первого блока сравнения, управляющий вход которого соединен с выходомпервого элемента задержки, а входы первой группы - с соответствующими выходамиблока ввода ответных действий оператора, подключенного к соответствующим входампервого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки, выходы первого счетчика подключены к соответствующим входам шестого элемента ИЛИ и к соответствующимвходам первой группы блока сравнения первой группы, входы второй группы которых соединены с выходами соответствующих регистров первой группы, первые выходы - со входами соответствующих регистров первой группы, а вторые выходы - со входами соответствующих регистров второй группы, вход первого регистра первой группы подключен к выходу третьего элемента задержки, вход которого соединен с выходомпереполнения регистра адреса, подключенным к входу четвертого элемента задержки ивходу считывания первого счетчика, установочный вход которого соединен с выходомшестого элемента ИЛИ, а информационный вход - с первым выходом первого блокасравнения, втброй выход которого подключен к информационному входу регистра адреСа, один из информационных выходовкоторого соединен с входом запуска генератора, информационный вход второго счетчи 1786500элемента ИЛИ управляющий вход сумматора подключен к выходу второго элемента задержки, а выходы - к соответствующим входам дешифратора, первый выход которого соединен с входом индикатора, второй и третий выходы - с первым и вторым входами соответственно третьего элемента ИЛИ, четвертый и пятый выходы - с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ соответственно, а шестой и седьмой выходы - с первым и вторым входами соответственно пятого элемента ИЛИ, выходы третьего, четвертого и пятого элементов ИЛИ подключены к входам соответственно второго, третьего и четвертого индикаторов,Данное устройство позволяет оценить качество деятельности оператора по комплексному показателю безошибочности и своевременности, однако оно не позволяет эффективно готовить обучаемого обнаружению допускаемых, наиболее вероятных и опасных ошибок.Наиболее близкое по цели является устройство, содержащее пульт оператора, регистр микрокоманды, блок памяти микропрограммы, генератор импульсов, табло, два счетчика; дешифратор; индикаторы и регистр адреса микрокоманды, вход . записи и информационные входы которого являются входами устройства, один из выходов соединен с входом останова генератора импульсов, а другие выходы соединены с входами блока памяти микропрограммы, выходы которого соединены с входами регистра микрокоманды, первая и вторая группы выходов которого соединены с информационными входамисоответственно табло и пульта оператора, первый выход которого соединен с счетным входОм первого счетчика; выход которого соединен с первым входом элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с вторыми входами элементов И второй групйы и входом остановки генератора импульсов, а выходы элеметов И первой и второй группы подключены к входам соответственно первого и второго дешифраторов, выходы которого соединены с входами соответствующих индикаторов, вход запуска генератора тактовых импульсов соединен с установочным входом регистра адреса микрокоманды, вход сдвига которого соединен с выходом генератора импульсов,Данное устройство позволяет производить подготовку оператора к выявлению ошибочных операций в алгоритме деятельности, однако оно не обеспечивает возможности классификации ошибочных действий. Например; ошибки первого рода - ошибочно выполненная операция признается без ошибочной и второго рода. - безошибочно выполненная операция относится к ошибкам.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства,Поставленная цель достигается тем, что устройство для обучения операторов, содержащее две группы элементов И, два дешифратора счетчика и индикатора, пульт 10 оператора, регистр микрокоманд, блок памяти микропрограмм, генератор импульсов, табло и регистр адресов микрокоманд, вход записи и информационные входы которого являются входами устройства, вход сдвига 15 соединен с выходом генератора импульсов,один иэ выходов соединен с первймй входами элементов И первой и второй групп, а выходы соединены с адресными входами блока памяти микрокоманд, выходы которорегистра микрокоманд, выходы которого соединены с информационными входами табло и блока ввода ответных действий оператора, вход записи регистра адресов 25 микрокоманд соединен с установочными входами первого и второгосчетчиков; выходы которых соединены с вторыми входами элементов И соответственно первой и второй групп, выходыкоторых соединеныс вхо 30 дами соответственно первого и второго дешйфраторов, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго индикаторов, дополнительно содержит четыре элемента И и четыре элемента ИЛИ,одни выходы регистра адреса микрокоманд соединены с входами первого элемента ИЛИ, а другие выходы - с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами первого и второго эле 40 ментов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока ввода ответных действий, второго элемента И, выход которого соедйнен с счетным входом первого счетчика "и третьими входами четвертого элемента ИЛИ, а вы 45 ход первого элемента И - с первым входомтретьего элемента ИЛИ, второй вход кото- .рого соединен с входом записи регистраадреса микрокоманд, а выход соединен с 50 первым управляющим входом генератора импульсов, второй управляющий вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с одним из выходов регистра адреса микрокоманды, выход первого элемента ИЛИ соединен с первыми входами третьего и четвертогоэлементов И, вторые входы кото-, рых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока ввода ответных действий оператора, а выход четвертогоф 55 20 го соединены с информационйыми входамиэлемента И соединен с третьим входом лениисигнала на него производится сдвиг ктретьего элемента ИЛИ, а выход третьего следующейячейкиисчитываниеадресаочеэлемента И - со вторым входом четвертого редной микрокоманды из блока 2 памятиэлемента ИЛИ и счетным входом второго микропрограммы. Выходами регистр 1 адсчетчика.5 реса связан с блоком 2 памяти микропрогНа чертеже представлена схема устрой- раммы;ства Внешние входы 23 блока 1 предназнаУстройство для обучения операторов чены для задания адресов операции, котосодержит регистр 1 адреса микрокоманды, рые "выполнены" с ошибками и для которыхблок 2 памяти микропрограммы, регистр 3 10 задаются соответствующие состояния орга- .микрокоманды, информационное 4 табло, нов информационного 4 табло,блок 5 ввода ответных действий, первый Блок 2 памяти служит для хранения вэлемент 6 ИЛИ, второй элемент 7 ИЛИ, тре- виде микрокоманд данных о каждой оператий 8 элемент И, четвертый 9 элемент И, ции алгоритмауправления и возможныхтретий элемент 10 ИЛИ, четвертый 11 эле ошибках. При появлении сигналов на входахмент ИЛИ, генератор 12 тактовых ймпуль- блока 2 памяти происходит считывание миксов, первый счетчик 14, второй, счетчик 13, рокоманды текущей операции алгоритма впервую группу 15 элементов И, вторую груп- регистр 3 микрокоманды. Кроме того, здесьпу 16 элементов И, первый 17 Дешифратор, хранятся даннье об "ошибочных",операцивторой 18 дешифратор, первый 19 индика ях., т.е. код ошибочно задействованного ортор, второй 20 индикатор, второй 21 эле- гана табло 5 и соответствующее состояниемент И, четвертый 22 элемент И, табло 4,Позицией 23 отмечены внешййе устано- Регистр 3 микрокоманды предназначенвочные входы регистра 1 адреса, а позицией для хранения данных текущей (обрабатыва 24 - вход запуска устройства. Сущность 25 емой) операции алгоритма. Данный регистрпредлагаемого изобретения заключается в содержитдвемикрооперации: в первойхраповышении уровня подготовленности опе- . нится код органа индикации панели 4, которатора за счет обучения его на заключитель- рый изменяет свое состояние в даннойных этапах распознавания ситуаций, операции алгоритма, а во второй - кодоргавозникающих по йричине ошибочных дейст на панели 5 управления, на который операвий оператора. При этом такие ошибки мо- тор должен воздействовать в той жегут быть типовыми для каждого отдельного операции алгоритма деятельности С пералгоритма и оператор может их допускать вых выходов регистра 3 микрокоманды кодуке в последующей самостоятельной дея- требуемого органа индикации поступает нательности, несмотря на то, что не совершал 35 вход 4 табло, а со вторых - код "задействоих в процессе подготовки. И безусловно он ванного" органа управления блока 5 ответдолкен своевременно обнаружить ошибки, ных действий. Панель 4 индикации и блок 5которые могут привести к невыполнению органов управления являются физическойзадачи управления илй аварии, моделью пульта оператора реальной АСУ,Методически использование предлага При этом на блоке 5 необходимо разместитьемого устройства наиболее целесообразно две кнопки для выдачи сигналов подтвержпосле выработки у оператора необходимых дения оператором предъявленной инфорскоростных и надежностных навыков с тре- мации. Это кнопки "Правильно" и "Ошибка"буемым качеством, т.е, после этапа форми-для принятия решения обучаемым о каждойрования у него репродуктивного мышления 45 из предъявленных операций демонстрируеи перехода к этому становлению продуктив- мого ему алгоритманого мышления.,.: Первый элемент 6 ИЛИ объединяет выРегистр 1 адреса микрокоманды . ходырегистра 1 адреса,которыесоответстпредназначен для задания. управляющей вуют безошибочным операциям,составляющей алгоритма деятельности 50 Второй элемент 7 ИЛИ служит для обьоператора, Он содержит столько ячеек, едйнения сигналов с тех выходов регистрасколько элементарных операций имеется 1, которые соответствуют "операциям", нав алгоритме управления, плюс еще одну для которых "допущены" ошибки.обозначения окончания алгоритма. При по- Элементы 8, 9, 21 и 22 И выполняютявлении сигнала на входе запуска произво функции коммутирующих элементов.дится считывание адреса первой Третий элемент 10 ИЛИ обьединяетсигмикрокоманды в блок 2 памяти микропрог- налы, направленные на вход включения гераммы. Второй вход регистра адреса пред- нератора 12,назначен для считывания адресов Четвертый элемент 11 ИЛИ объединяетпоследующих микроопераций, При поступ- сигналы, подаваемые на вход отключения51015 20 ментов 25 30 35 40 45 50 55 генератора в случае появления ложных ошибок, до их устранения и по завершении всех операций алгоритма,Генератор 12 тактовых импульсов предназначен для управления сменой информации на табло 4 в режиме демонстрации алгоритма обучаемому. Частота следования импульсов генератора устанавливается индивидуально каждым обучаемым,Первый 14 счетчик служит для подсчета ошибок первого рода, допущенных обучаемым, т,е. когда он признал ошибкой правильно "выполненную" операцию.Второй 13 счетчик предназначен для учета числа ошибок второго рода, т.е, когда "ошибочная" операция признана обучаемым правильной,Первая 15 и вторая 16 группы элементов И выполняют функции коммутирующих элеПервый 17 и второй 18 дешифраторы преобразуют двоичный код содержимого счетчиков 13 и 14 соответственно - . в десятичный, для отображения с помощью индикатаров 19 и 20 соответствующей информации обучаемому,Внешние входы 23 предназначены для установки адресов операций, в регистре 1, на которых "допущены" ошибки,Позиция 24 соответствует внешнему входу запуска устройства.Предлагаемое устройство функционирует следующим образом,С включением тренажера, за счет появления сигнала со входа 24 устройства, команда поступает на установочные входы первого 14 и второго 13 счетчиков для их обнуления. Этот же сигнал поступает на установочный вход регистра 1 адреса, в который .предварительно введены адреса "ошибочных" операций по входам 23. Кроме того, поступивший сигнал запускает генератор 12 через третий элемент 10 ИЛИ, импульсы с которого поступают на сдвигающий вход регистра 1, что приводит к считыванию адреса микрокоманды в блоке 2 памяти микропрограммы, соответствующей первой операции алгоритма управления,Выбранная в блоке 2 памяти микрокоманда переписывается в регистр 3 микрокоманды и по первым его выходам подается на информационное табло 4, где требуемый орган изменяет, свое состояние, По вторым входам поступает код органа табло 5, который "задействовался" оператором на изменение состояния табло 4, Выбранный орган табло 5 также засвечивается. При этом обучаемый анализирует правильность "действий" оператора. Если он считает, что операция выполнена безошибочно, то он нажимает на одну кнопку и сигнал появится на первом выходе табло 5, а если посчитает, что это ошибочное действие, то нажимает на другую кнопку и сигнал появляется на втором выходе табло 5.В этом случае, если операция задана в регистре 1 адреса безошибочной, то сигнал с выхода первогоэлемента 6 ИЛИ поступает на первые входы третьего 8 и четвертого 22 элементов И. Если эту операцию оператор признает безошибочной, то сигнал с первого выхода блока 5 через четвертый 22 И и третий 10 элементов ИЛИ пройдет на первый вход генератора 12 и импульс с его выхода произведет сдвиг в регистре 1 к адресу следующей микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма. Цикл функционирования устройства понторится в описанном порядкеНо если оператор посчитает операцию выполненной ошибочно, то сигнал со второго выхода блока 5 через третий элемент 8 И поступит.на останов генератора 12, т,е. на его второй вход и счетный вход первого счетчика 14, где запишется единица. Таким образом, обучаемому будет засчитана одна ошибка первого рода, Дальнейшая работа генератора будет осуществляться только после устранения оператором допущенной неточности, т.е. путем воздействия на первую кнопку блока 5.Аналогичным образом работает устройство при демонстрации "ошибочных" действий. Сигнал со второго элемента 7 ИЛИ поступает на первые входы первого 9 и второго 21 элементов И. Если обучаемый распознал ошибку, то сигнал со второго выхода, блока 5 через первый элемент 9 И и третий элемент 10 ИЛИ поступает на запускающий вход генератора 12 и работа устройства продолжается. В этом случае если оператор посчитает операцию выполненной правильно и задействует первый выход блока 5, то сигнал через второй элемент 21 И и четвертый элемент 11 ИЛИ поступит на вход останова генератора.12 и на счетный вход первого 14 счетчика, фиксируя тем самым ошибку второго рода,После "выполнения" последней операции алгоритма сигнал переполнения из регистра 1 поступает на вторые входы элементов И первой 15 и второй 16 групп и содержимое первого 14 и второго 13 счетчиков через соответствующие 17 и 18 дешифраторы поступит на индикаторы 19 и 20. Данная информация предъявляется как обучаемому, так и инструктору и позволяет расширить состав показателей индивидуальных характеристик оператора в виде его склонности к допуску ошибок того или1786500 ЬСоставитель В, БалабайТехред М.Моргентал Корректор А, Козориз Редактор Заказ 249 . Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 иного рода. Включение таких характеристик индикаторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,в индивидуальные прпорта позволит повы-. с целью расширения функциональных. воз.сить эффективйость деятельности операто- можностей устройства, в него введены четыров в составе расчета за счет оптимального ре элемента И и четыре элемента ИЛИ, одниего укомплектования.. 5 выходы регистра адреса микрокоманд соединены с входами первого элемента ИЛИ, а" формула изобретения другиевйходы - свходамивторогоэлеменУстройство для обучения операторов, та ИЛИ; выход которого соединен с первысодержащее две группы элементов И, два ми входами первого и второго элементов И,дешифратора, счетчика и индикатора, пульт 10 вторые входы которых соединены соответоператора, регистр микрокоманд, блок па- . ственно с первым и вторым выходами блокамятимикропрограмм,генераторимпульсовввода ответных действий, выходы которыхтабло и регистр адресов микрокоманд; вход соединены со счетным входом первого счетзаписи и ийформационныевходы которогочика и первым входом третьего элемента .являются входами устройства, вход сдвига 15 ИЛИ, второй вход которого соединен с вхосоединенс выходом генератора импульсов, дом записи регистра адреса микрокоманд,одинизвыходовсоединенспервымивхода-. а выход - С первым управляющим входоммиэлементов И первой и второй групп, а тенератора импульсов, второй управляювыходы соединены с адресными входами щий вход которого соединен с выходом чет блокапамятимикрокоманд,выходы. которо вертого элемента ИЛИ, первый входго соединены с информационными входами которого соединен с одним из выходов ре-регистра микрокоманд, выходы которого со- гистра адреса микрокоманды, выход перво. единены с информационными входами таб-" го элемента ИЛИ соединен с первымило и блока ввода ответных действий входами третьего и четвертого элементов И,оператора, вход записи регистра адресов 25 вторые входы которых соединены соответ-"микрокоманд соедийен с установочными ственно с первым и вторым выходами блокавходами первого и второго счетчиков, выхо- ввода ответных действий оператора, а выходы которых соединены с вторыми входами ды соединены соответствейно с третьимэлементов И соответственно первой и вто- . входом третьего элемента ИЛИ и счетнымрой групп; выходы которых соединены с вхо входом второго счетчика, выходы первого идами соответственно первого и второго четвертогоэлементовИсоединенысоответдешифратора, выходы которых подключейы ственно с выходами первого и четвертогок входам соответственно первого и второго элементов И,