RU2011229C1

RU2011229C1 - Device for teaching operators

Info

Publication number: RU2011229C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Балабай; С.И. Севастьянов; В.А. Самарин; Ю.Ф. Кривой; Е.А. Михеев
Original assignee: Военная академия связи
Priority date: 1991-04-01
Filing date: 1991-04-01
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: educational appliances. SUBSTANCE: device has a teaching program setting unit, operator's response unit, two comparison units, delay element, register, three OR gates, flip-flop, two groups of AND gates, decoder, two counters, display panel. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов систем управления и может быть использовано для практического обучения операторов на тренажерах. The invention relates to technical means for training operators of control systems and can be used for practical training of operators on simulators.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. The purpose of the invention is the expansion of the didactic capabilities of the device.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит блок 1 задания программы обучения, блок 2 ответных действий оператора, первый блок 3 сравнения, табло 4, элемент И 5, первый счетчик 6, первый элемент ИЛИ 7, первую группу 8 элементов И, триггер 9, вторую группу 10 элементов И, второй счетчик 11, дешифратор 12, третий элемент ИЛИ 13. The device contains a unit 1 for setting a training program, a unit 2 for operator response, a first comparison unit 3, a scoreboard 4, an AND 5 element, a first counter 6, a first OR element 7, a first group of 8 And elements, a trigger 9, a second group of 10 And elements, the second counter 11, the decoder 12, the third element OR 13.

Табло 4 состоит из панели 14 индикации транспаранта 15 "Упражнение", транспаранта 16 "Тренировка", индикатора 17 номера тренировки. Scoreboard 4 consists of a display panel 14 of the banner 15 "Exercise", a banner 16 "Training", an indicator 17 of the training number.

Устройство также содержит второй элемент ИЛИ 18, второй блок 19 сравнения, регистр 20 числа, элемент 21 задержки, вход 22 сигнала запуска устройства. The device also contains a second OR element 18, a second comparison unit 19, a number register 20, a delay element 21, an input 22 of the device start signal.

Блок 1 задания программного обучения предназначен для хранения параметров алгоритма управления, отрабатываемого человеком-оператором, и состоит из последовательно соединенных регистра адреса микрокоманды, блока памяти микропрограммы и регистра микрокоманды. Unit 1 of the program training task is intended for storing the parameters of the control algorithm worked out by the human operator and consists of series-connected micro-command address register, micro-program memory block and micro-command register.

Блок 2 ввода ответных действий оператора и панель 14 органов управления являются физической моделью пульта оператора реальной АСУ. The operator response input unit 2 and the control panel 14 are the physical model of the operator’s console of a real ACS.

Первый блок 3 сравнения служит для оценки безошибочности выполненного оператором управляющего воздействия в блоке 2 путем сравнения кодов задействованного и требуемого органов, который поступает в блок 3 по вторым входам из второй микрооперации регистра микрокоманды блока 1. В случае совпадения кодов операция считается выполненной безошибочно и сигнал появляется на первом выходе блока 3, в противном случае, т. е. при ошибочном действии оператора, сравнения поступивших кодов не происходит, а сигнал ошибки фиксируется на втором выходе блока 3. The first comparison unit 3 serves to assess the error-freeness of the control action performed by the operator in block 2 by comparing the codes of the involved and the required organs, which enters block 3 by the second inputs from the second microoperation of the micro-command register of block 1. If the codes match, the operation is considered to be performed correctly and the signal appears at the first output of block 3, otherwise, that is, with an erroneous operator action, the comparison of the received codes does not occur, and the error signal is fixed at the second output of the block 3.

Элемент И 5 коммутирует счетный вход первого счетчика 6 для подсчета числа ошибок, допущенных подряд на этапе тренировки оператора. Element And 5 commutes the counting input of the first counter 6 to count the number of errors made in a row at the stage of training the operator.

Элемент ИЛИ 7 объединяет сигналы на установочный вход счетчика 6 для его обнуления с началом обучения - с внешнего входа 22 и в случае безошибочного выполнения текущей операции - с первого выхода блока 3 сравнения. The OR element 7 combines the signals to the installation input of the counter 6 for zeroing with the start of training - from the external input 22 and in the case of error-free execution of the current operation - from the first output of the comparison unit 3.

Первая 8 и вторая 10 группы элементов И выполняют функции коммутирующих элементов при опросе содержимого первого 6 и второго 11 счетчиков соответственно. Триггер 9 управляет засветкой транспаранта 15 "Упражнение" или 16 "Тренировка" табло 4 в соответствующем режиме обучения. Счетчик 11 подсчитывает число попыток, затраченное обучаемым до первого безошибочного выполнения алгоритма. The first 8 and second 10 groups of AND elements perform the functions of switching elements when polling the contents of the first 6 and second 11 counters, respectively. Trigger 9 controls the illumination of the banner 15 "Exercise" or 16 "Training" scoreboard 4 in the corresponding training mode. The counter 11 counts the number of attempts spent by the trainee before the first error-free execution of the algorithm.

Дешифратор 12 преобразовывает двоичный код содержимого счетчика 11 в десятичный для представления обучаемому номера попытки с помощью индикатора 17 табло 4. The decoder 12 converts the binary code of the contents of the counter 11 to decimal to represent the learner the number of attempts using the indicator 17 of the scoreboard 4.

Элемент ИЛИ 13 объединяет первый вход блока 1 задания программы обучения с входом запуска устройства и вторым выходом блока 3 сравнения для начала новой тренировки после включения устройства или совершения обучаемым ошибки. Панель 14, транспаранты 15 и 16 "Упражнение" и "Тренировка" соответственно, индикатор 17 номера попытки, на которой обучаемому удается завершить алгоритм управления без ошибок, объединены в табло 4. Элемент ИЛИ 18 объединяет вход 22 устройства и выход блока 19 сравнения для перевода триггера 9 в единичное состояние и введения режима "Упражнение". Блок 19 сравнивает число ошибок, допущенных обучаемым, с допустимым, которое записано в регистре 20 числа. Элемент 21 задержки синхронизирует моменты считывания информации с первого счетчика и регистра 20 числа в блок 19 сравнения. The OR element 13 combines the first input of the unit 1 of the job of the training program with the input of the device startup and the second output of the comparison unit 3 to start a new training after the device is turned on or the student makes an error. Panel 14, banners 15 and 16 “Exercise” and “Training”, respectively, indicator 17 of the attempt number, on which the student manages to complete the control algorithm without errors, are combined in the scoreboard 4. OR element 18 combines the input 22 of the device and the output of the comparison unit 19 for translation trigger 9 in a single state and the introduction of the "Exercise" mode. Block 19 compares the number of errors made by the student with a valid one, which is recorded in register 20 of the number. The delay element 21 synchronizes the moments of reading information from the first counter and register 20 numbers in block 19 of the comparison.

Устройство функционирует следующим образом. The device operates as follows.

С включением устройства сигнал с входа 22 поступает на вход элемента ИЛИ 18 через элемент ИЛИ 7 на установочный вход 6 счетчика, на установочный вход счетчика 11 и на элемент ИЛИ 13, с выхода которого он подается на счетный вход счетчика 11, записывая в нем "1" и на первый вход регистра адреса микрокоманды блока 1. По этой команде выбирается адрес микрокоманды в блоке памяти микрокоманд блока 1, соответствующей первой операции алгоритма управления. Выбранная микрокоманда переписывается из блока памяти в регистр микрокоманды блока 1, с первых выходов регистра содержимое первой микрооперации поступает на панель 14 индикации, где соответствующий орган изменяет свое состояние в данной операции алгоритма управления. With the device turned on, the signal from input 22 enters the input of the OR element 18 through the OR element 7 to the installation input 6 of the counter, to the installation input of the counter 11 and to the OR element 13, from the output of which it is supplied to the counting input of the counter 11, writing "1 "and to the first input of the micro-command address register of block 1. This command selects the micro-command address in the micro-command memory block of block 1 corresponding to the first operation of the control algorithm. The selected micro-command is transferred from the memory block to the micro-command register of block 1, from the first outputs of the register, the contents of the first micro-operation go to the display panel 14, where the corresponding body changes its state in this operation of the control algorithm.

Оператор, воспринимая данную информацию, осуществляет соответствующее воздействие. The operator, perceiving this information, carries out the corresponding impact.

Код задействованного оператором органа блока 2 поступает на вторые входы блока 3 сравнения, на первые входы которого поступает содержимое второй микрооперации блока 1. Если поступившие коды совпадают, то сигнал появляется на первом выходе блока 3 сравнения и поступает на второй вход регистра адреса блока 1. The code of the organ of the unit 2 involved by the operator enters the second inputs of the comparison unit 3, the first inputs of which receive the contents of the second microoperation of unit 1. If the received codes match, the signal appears on the first output of the comparison unit 3 and goes to the second input of the address register of block 1.

При этом происходит сдвиг к следующей ячейке регистра 3 адреса, где записан код адреса микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма, и цикл работы устройства повторяется в описанном ранее порядке. When this happens, a shift to the next cell of the register register 3 addresses where the address code of the microcommands corresponding to the next operation of the algorithm is recorded, and the device’s operation cycle is repeated in the order described above.

Если оператор безошибочно завершает весь алгоритм с регистра адреса блока 1, сигнал поступает на вторые входы элементов 10 И и содержимое второго счетчика 11, т. е. единица поступает на индикатор 17 для отображения оператору. Кроме того, сигнал с выхода регистра адреса блока 1 поступает на вход сброса триггера 9 и команда с его инверсного выхода переводят обучаемого из режима "Упражнение" в режим "Тренировка", засвечивая обучаемому соответствующий транспарант 16. If the operator correctly completes the entire algorithm from the address register of block 1, the signal is supplied to the second inputs of the 10 And elements and the contents of the second counter 11, i.e., the unit goes to the indicator 17 for display to the operator. In addition, the signal from the output of the address register of block 1 is fed to the reset input of trigger 9 and the command from its inverse output transfers the student from the "Exercise" mode to the "Training" mode, illuminating the student with the corresponding banner 16.

В случае совершения оператором ошибки в выполнении очередной операции сигнал появляется на втором выходе блока 3 сравнения. If the operator commits an error in the execution of the next operation, the signal appears on the second output of the comparison unit 3.

Данный сигнал поступает на элемент ИЛИ 13 и далее с его выхода на счетный вход счетчика 11, добавляя к его содержимому еще единицу. Кроме того, данный сигнал поступает на первый вход регистра адреса микрокоманды блока 1, возвращая обучаемого в новой тренировке к первой операции алгоритма. При этом остается засвеченным транспарант 15 "Упражнение", сигнализируя тем самым оператору, что он не переведен на новый расчет обучения. This signal arrives at the OR element 13 and then from its output to the counting input of the counter 11, adding one more to its contents. In addition, this signal is fed to the first input of the register of the microcommand of block 1, returning the student in a new training session to the first operation of the algorithm. At the same time, the banner 15 “Exercise” remains illuminated, thereby signaling to the operator that he has not been transferred to a new training calculation.

Процесс продолжается до тех пор, пока обучаемый не завершает весь алгоритм управления безошибочно и сигнал не появляется на последнем выходе регистра адреса блока 1, который поступает на вход сброса триггера 9, с его инверсного выхода не светит транспарант 16 "Тренировка". The process continues until the student completes the entire control algorithm correctly and the signal does not appear on the last output of the address register of block 1, which is fed to the reset input of trigger 9, and the banner 16 “Training” does not shine from its inverse output.

Если же обучаемый в своей последующей деятельности совершает ошибки, то необходимо признать, что он был переведен на режим "Тренировок" преждевременно и скорее всего случайно. If the student makes mistakes in his subsequent activities, then it must be recognized that he was transferred to the "Training" mode prematurely and most likely by accident.

В случае совершения ошибки сигнал с второго выхода блока 3 сравнения через элемент И 5 поступает на счетный вход 6 счетчика, увеличивая его содержимое на единицу, а через элемент 21 задержки на управляющий вход регистра 20 и первые входы элементов И 8 первой группы. Производится считывание блоком 19 сравнения числа допущенных и разрешенных ошибок. Если сравнения не совпадает, то процесс продолжается в известном порядке за исключением того, что если после ошибки очередное действие выполняется правильно, то сигналом с первого выхода блока 3 сравнения через элемент ИЛИ 7 содержимое счетчика 6 обнуляется. Таким образом он подсчитывает число ошибок, допущенных подряд. Если это число совпадает с записанным в регистре 20, то сигнал с выхода блока 19 сравнения поступает через элемент ИЛИ 18 на установочный вход триггера 9 и возвращает обучаемого на режим "Упражнение", засвечивая ему с прямого выхода триггера 9 транспарант 15. In the case of an error, the signal from the second output of the comparison unit 3 through the And 5 element enters the counter input 6 of the counter, increasing its content by one, and through the delay element 21 to the control input of the register 20 and the first inputs of the And 8 elements of the first group. The unit 19 reads the comparison of the number of committed and allowed errors. If the comparison does not match, then the process continues in a known manner, except that if after the error the next action is performed correctly, then the signal from the first output of the comparison unit 3 through the OR element 7 the contents of the counter 6 is reset. Thus, he counts the number of errors made in a row. If this number coincides with that recorded in the register 20, then the signal from the output of the comparison unit 19 enters through the OR element 18 to the installation input of trigger 9 and returns the student to the "Exercise" mode, illuminating the banner 15 from the direct output of trigger 9.

Таким образом, изобретение позволяет расширить дидактические возможности за счет более обоснованного решения о переводе обучаемого с этапа "Упражнений" к этапу "Тренировок". (56) Авторское свидетельство СССР N 1730651, кл. G 09 B 9/00, 1989. Thus, the invention allows to expand didactic opportunities due to a more informed decision on the transfer of the student from the "Exercises" stage to the "Training" stage. (56) Copyright certificate of the USSR N 1730651, cl. G 09 B 9/00, 1989.

Claims

DEVICE FOR TRAINING OPERATORS, comprising a unit for setting a training program, an input block for response actions, the first, second and third elements OR, a delay element, the first and second blocks of comparison, the first and second groups of elements AND, the number register, the first and second counters, a decoder, a trigger, a board, the information inputs of the first group of which are connected to the outputs of the decoder, the inputs of which are connected to the outputs of the elements AND of the second group, the first inputs of which are connected to the outputs of the second counter, the input "Set" 0 "of which is connected to the first stroke of the second OR gate, which is the input trigger device connected to the first input of the first OR gate, the input "Const. "1" of the second counter is connected to the output of the second OR element connected to the first control input of the training program task unit, the outputs of the first group of which are connected to the information inputs of the second panel group, the first and second information inputs of which are connected to the first and second outputs of the trigger, the outputs of the second groups of the unit of the job of the training program are connected to the information inputs of the first group of the first comparison unit, the information inputs of the second group of which are connected to the outputs of the input unit of the response actions Viy, the first output of the first comparison unit is connected to the second control input of the training program task unit, the second output of the first comparison unit is connected to the second input of the second OR element, the output of the first OR element is connected to the “Set" 0 "input of the first counter, the outputs of which are connected to the first inputs of the AND elements of the first group, the second inputs of which are connected to the output of the delay element connected to the control input of the number register, the outputs of which are connected to the information inputs of the first group of the second comparison unit, in ormatsionnye inputs of the second group which are connected to the outputs of AND gates of the first group, characterized in that, in order to enhance teaching capabilities of the device, it comprises an AND, whose output is connected to input "Const. "1" of the first counter, the first input of which is connected to the second output of the trigger, the second input is to the second output of the first comparison unit connected to the input of the delay element, the first output of the first comparison unit is connected to the second input of the first OR element, the output of the second comparison unit is connected to the first input of the third OR element, the second input of which is connected to the input of the device start signal, the output of the third OR element is connected to the installation input of the trigger, the reset input of which is connected to the output of the training program task unit Nia connected to the second input of the second group.