SU1019478A1 - Устройство дл оценки профессиональной пригодности оператора системы управлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучени , и может быть использовано дл  подготовки операторов дискретных систем управлени  комплексами теннологического оборудовани .

Известно устройство дл  оценки профессиональной пригодности оператора систем управлени , содержащее последовательно включенные пульт преподавател , блок программного управлени , блок моделировани  реальных процессов и пульт оператора, соединенный с формирователем сигналов управлени , который подключен к блоку моделировани  реальных процессов и блоку оценки, соединенному с блоком программного управлени  и пультом преподавател  С 3«

Недостатком данного устройства  вл етс  низка  точность оценки профессиональной пригодности операторов .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  оценки профессиональной пригодности оператора систем управлени  , содержащее соединенные последовательно пульт преподавател , блок программного управлени , модель информационного пол  оператора, пульт оператора и формирователь сигналов управлени , и первый блок оценки, выход которого подключен к пульту преподавател  2 j

HeflocratKOM известного устройства  вл етс  то, что оимбочные действи  оператора всегда привод т в нем к искажению информационной модели, передаче дезинформирующих .сигналов е смежные тренажеры при комплексной тренирювке и к необходимости прерывани  тренировки дл  восстановлени  текущего состо ни  информационной модели,

Кроме того, в устройстве не предусмотрена возможность дифференцированной оценки ошибочных действий обучаемого.

Указанные недостатки ограничивают дидактические возможности в процессе подготовки операторов систем управлени .

Целью изобретени   вл етс  расширние дидактических возможностей устройства .

Данна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  оценки профессиональной пригодности оператора систем управлени , содержащее соединенные последовательно пульт преподавател , блок программного управ° лени , модель информационного пол  оператора, пульт оператора и формирователь сигналов управлени , и пер вый блок оценки, выход которого, подключен к пульту преподавател , введены блок защиты модели информа ционного пол  оператора, второй, третий и четвертый блоки оценки, коммутатор, блок ввода служебной информации и группа элементов ИЛИ, выходы которых подключены к первому входу ,первого блока оценки, а первые , вторые и третьи входы элементов ИЛИ подключены соответственно к первым выходам второго, третьего и четвертого блоков оценки, вторые выходы которых соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами; первого блока оценки, п тый вход которого подключен к первому выходу блока программного управлени , втрой выход которого подключен к перЕюму входу коммутатора, выход которого подключен к объединенным первым входам блока защиты модели информационного пол  оператора и второго, третьего и четвертого блоков оценки, вторые объединенные входы которых подключены к формирователю сигналов, при 3TQM выход пульта преподавател  подключен к второму входу коммутатора и к первому входу блока ввода служебной информации, второйвход которого соединен с выходом первого блока оценки, выход блока ввода служебной информации соединен с вторым входом блока программного управлени , а выход блока модели информационного пол  оператора соединен с вторым входом информационного пол  оператора.

Кроме того, блок защиты модели информационного пол  оператора содержит соединенные последовательно две группы элементов И, группу элементов ИЛИ и две группы инверторов, при этом первый и второй входы инверторов  вл ютс  первым входом блока, третий и четвертый  вл ютс  вторым входом блока, а выходы инверторов  вл ютс  выходом блока.

На фиг, 1 изображена функциональнй  схема устройства; на фиг. 2 то же, блок защиты информационной модели. Устройство дл  оценки профессиональной пригодности операторов систем управлени  содержит соединен ные последовательно пульт 1 преподавател , блок 2 программного управ лени , модель 3 информационного пол  оператора, пульт k оператора, форми рователь 5 сигналов управлени , а также первый блок 6 оценки, подключенный к блоку 2 программного управ лени , блок 7 защиты модели информа ционного пол  оператора, второй блок 8 оценки, третий блок 9 оценки и четвертый блок 10 оценки, объединенные первые входы которых подключены к выходу коммутатора 11, а вторые объединенные входы - к выходу формировател  5, а выходы - к входам группы элементов ИЛИ 12, выходы которых подключены к первому входу первого блока оценки, выход которого подключен к пульту 1 опера тора и блоку 13 ввода служебной информации . Блок 7 защиты модели инф мационного пол  оператора (фиг.-2) содержит соединенные последовательно две группы элементов И И и 15, группу элементов ИЛИ 1б и две групп инверторов 17 и 18. Устройство работает следующим об разом. Руководитель зан тий со своего пульта 1 задает программу обучени  оператора, согласно которой блоки 7-10 перевод тс  в активное или пас сивное состо ние, В соответствии с заданной программой.блок 2 програм много управлени  измен ет состо ние модели 3 информационного оператора и воздействует на коммутатор И. Коммутатор 1 программирует в блоке 7 органы управлени , которыми долже действовать оператор, а в блоках 8-10 оценки - соответственно количество , последовательность и длительность воздействи  на указанные клавиши Модель 3 измен ет состо ние информационного пол  на пульте k оператора. Оператор, реагиру  на изменение информационного пол , воздействует на органы управлени  своего пульта Ц, сигналы с которого поступают на вход формировател  5. С выхода формировател  5 они поступают на входы блока 7, блоков 8-ТО оценки, при этой второй блок 8 .оценки оценивает количество воздействи  оператора на органы управлени , третий блок 9 оценки - последовательность этих воздействий, а четвертый блок 10 оценки - их длительность . Если блок 7 находитс  в активном состо нии, .то он пропускает толи- ко сигналы, соот,ветствующие правильным , запрограммированным действи м оператора. Следовательно, модель 3 переходит в правильное текущее состо ние в соответствии с введенной программой, В этом состо нии модель 3 информационного пол  оператора готова к приему новых исходных данных дл  создани  последующей учетной си туации на пульте оператора с выходов блоков 8-10 оценки. На входы блока 6 оценки через трехвходовый элемент ИЛИ 12 поступают сигналы, несущие информацию о количестве, последовательности и длительности воздействи  оператора на органы управлени . Каждый элемент ИЛИ 12 объедин ет по одному выходу с каждого из блоков , а количество элементов ИЛИ равно количеству контролируемых органов управлени , на которые воздействует обучаемый ррератор. Выходные сигналы элементов ИЛИ 12 поступают на первый вход первого блока 6 оценки, на в торой, третий и четвертый входы которого поступает обобщенные сигналы с выходов блоков 8-10, которые, используютс  дл  указани  параметра, по которому воз- . действ и .оператора на какой-либо орган управлени  имели отклонение от нормы. Через заданный интервал времени по сигналу, поступающему на п тый вход блока 6, производитс  оценка действий оператора. Если блок 6 формирует сигнал Правильно который передаетс  с выхода этого блока на вход пульта 1 преподавател , то блок 2 программного управлени  вводит следующую учебную ситуацию. . Если же обучаемый оператор допустил ошибку, то блок 6 формирует сигнал Неправильно, который передаетс  на пульт 1 и блок 13 ввода служебной информации. После анализа ошибки оператора руководитель зан тий при помощи блока 13 осуществл ет повторный айод той же само учебной ситуации. Дл  этого не требуетс  восстанавливать

состо ние модели информационного пол , поскольку она не была искажена . Сигнал с выхода блока 13 поступает в блок 2 программного управлени  , который повтор ет ввод той же самой учебной ситуации.

При повторной отработке учебной ситуации оператор исправл ет допущенную ошибку, подготавлива  тем саммы состо ние модели 3 информационного пол  к вводу последующей учебной ситуации алгоритмически ув занной с предыдущей

По усмотрению руководител  зан тий блок 7, блоки 8-10 оценки посредством коммутатора 11 могут быть переведены в пассивное состо ние с пульта 1. В этом случае сигналы с пульта j оператора при неправильных действи х оператора будут искажать модель пульта , а блоками 8-10 не восприниматьс ,

В зависимости от стадии обучени  , уровн  подготовки обучаемого или вида тренировки блоки 7-10 могут приводитьс  в активное или пассивное состо ние в любых сочетани х Это позвол ет более гибко осуществл ть тренировку оператора, на- . пример, в начальной стадии его обучени , когда оператор привы кает к своему рабочему месту и обрабатывает элементы действий, что экономит врем , затрачиваемое на оценку его действи , и повышает эффективность обучени .

По мере усложнени  учебных ситуаций и повышени  степени отработки действий обучаемого оператора руководитель зан тий может дифференцированно оценивать действи  оператора путем избирательного перевода в активное состо ние блоков 8-10,

По сигналу с пульта 1 блок 7 посредством коммутатора 11 переводитс  в активное состо ние, В этом случае с выхода коммутатора 11 на элементы И И поступают логические нули. Элементы И И запираютс . Сигналы воздействи  оператора на орган управлени , поступающие на входы элементов И 14 и элементов И 15, элементами И k пропускатьс  не будут , а элементами И 15 будут пропускатьс  только те сигналы, которые программируютс  с коммутатора 11 на элементы И 15. Например, если можно действовать первой клавишей, а второй клавишей нельз , то на вхо

элементов И 15 первой клавиши с выхода коммутатора 11 придет логическа  единица, а на вход элементов И 15 п-ой клавиши - логический нуль, После нажати  оператором первой клавиши пульта череа инвертор 18 единичный сигнал придет на другие входы элементов И Ц и 15. С выхода элемента И 15 сигнал логического

нул  поступит на вход элемента ИЛИ 16 и через инвертор.17 - на выход блока 7 и на модель 3. Если оператор ошибочно нажал клавишу п, то на вход элементов И 14 и 15 в это врем  с

формировател  5 сигналов управлени  коммутатора 11 поступает единичный сигнал. Поскольку на другие входы элементов И 14 и 15 в это врем  с коммутатора 11 поступают логические

нули, выходы этих элементов не измен ют своего состо ни  и п-ый выход блока 7 защиты модели по клавише п не измен ет своего состо ни .

По сигналу перевода блока 7 в пассивное состо ние с коммутатора 11 на входы всех п элементов И 14 поступают логические единицы, В этом случае при нажатии любой клавиши, т,е, как правильной, так и неправильной , на другие входы элементов И 14 через инверторы 17 поступают логические единицы, а через элементы .16,. инверторы 17 сигналы от нажатых клавиш поступают на выходы блока 7

и далее на входь модели 3, измен ющего состо ние модели 3 информационного пол  оператора.

Второй блок 8 оценки количества воздействий на органы управлени 

пульта 4 оператора включает в себ  счетчики количества и логические схемы И, ИЛИ и НЕ, Если блок 8 оцен- . ки находитс  в активном состо нии, то в начальный момент времени все

счетчики обнул ютс  и с первого выхода блока 8 на элементы ИЛИ 12, ас выхода п+1 на п+1. вход блока 6 оценки поступают логические единицы. Через некоторое врем  коммутатор 11

по сигналу из блока 2 программного управлени  программирует дл  органов управлени , которыми нужно воздействовать в заданной блоком 2 учебной ситуации, количество воздействий. Если оператор воздействовал на ор- ганы управлени  правильное количество раз, то с выходов блока 8 оценки снимаютс  логические единицы. Если оператор воздействовал на органы управлени  неправильно или воздействовал на органы управлени , которые не запрограммированы, то с выходов блока 8 снимаютс  логические нули , что свидетельствует о .неправильных действи х оператора. Таким образом , блок 8 оценки выполн ет две функции - оценивает действи  оператора по факту и по количеству воздействи  на органы управлени . Блок 9 оценки последовательности воздействий на органы управлени  пульта k включает в себ  RS-триггеры и логические схемы И, ИЛИ и НЕ. ЕсЛИ блок 9 оценки находитс  в активно состо нии, то в начальный момент вре мени все RS-триггеры обнул ютс  и с первого выхода блока 9 на элементы ИЛИ, а с п+1 выхода на п+2 вход блока 6 поступают логические единицы. Через некоторое в5ем  коммутатор 11 по сигналу блока 2 программирует последовательность воздействий органами управлени , участвующими в данной учебной ситуации. При правильных воз действи х на органы управлени  с вых дов блока 9 снимаютс  логические еди ницы, при неправильных логические нули, что свидетельствует о нарушени оператором последовательности воздействий на органы управлени  пульта Ц. Блок 10 оценки длительности воздействий на органы управлени  пульта k включает в себ  RS-триггеры и логи ческие схемы И, ИЛИ и НЕ. Работает блок 10 по выходам аналогично блоку 9, только программируетс  не последо вательность, а длительность воздействий , на органы пульта k, В активное или пассивное состо ние блоки 8-10 перевод тс  аналопщ но блоку 7. В блоках 8-10 имеютс  элементы И, блокирующие по сигналу с коммутатора 11 оценку воздействий по количеству, последовательности и длительности. Коммутатор 11 обучени  и критериев оценки включает в себ  де шифратор и логические схемы И, ИЛИ и НЕ . Работает коммутатор следующим образом, Сигнал, поступающий из блока 2 программного управлени , в коммутаторе 11 дешифрируетс , и с.выхода снимаютс  сигналы, программирующие , в зависимости от учебной ситуации, в блоках 7-10 программу защиты модели, оценки количества, последовательности и длительности , 10 8 воздействий на органы управлени  соответственно . По сигналу с пульта 1 ; блоки вместе или в любом сочетании могут переводитьс  в активное или пассивное состо ние в зависимостиот стадии обучени , уровн  подготовки оператора и вида тренировки. После предъ влени  оператору учебной ситуации через заданный интервал времени в блоке 6 проводитс  оценка действий оператора по двухбальной системе: Правильно и Неправильно . Сигнал Неправильно поступает в блок 13, который блокирует в блоке 2 выдачу следующей учебной ситуации. После разбора ошибки руководитель зан тий со своего пульта 1 дает разрешение на предъ вление той ж.е самой учебной ситуации. Если оператор действовал правильно , то сигнал Правильно из блока 6 поступает на вход блока 13 и в блоке 2 снимаетс  блокировка на выдачу последующей учебной ситуации, а через заданный интервал времени предъ вл етс  нова  учебна  ситуаци . Предложенный тренажер дл  подготовки операторов дискретных систем управлени  обладает повышенными дидактическими возможност ми, поскольку он позвол ет в процессе обучени  учитывать стадию обучени , уровень подготовки обучаемого и вид тренировки . Руководитель зан тий, учитыва  эти исходные данные, может разрешать или зап{)ещать искажение модели ошибочными действи ми оператора, име  возможность дифференцированной оценки действий оператора кгк Ори искаженной, так и при неискаженной модели, и возможность повторного ввода дл  повторной оценки действий оператора в одной и той же учебной ситуации. Такое построение тренажера позвол ет использовать его в режиме самоподготовки , когда один обучаемый рабо.тает за пультом оператора, а дру гой обучаемый - за пультом руководител  зан тий. Ввод блока защиты модели позвол ет снизить расход средств имитации необратимых процессов, которые мо- ; гут возникать в результате искажени  модели ошибочными действи ми оператора , и формирование дезинформирующих сигналов.

9101

Кроме того, наличие защиты модели информационного пол  ошибочных действий оператора и блока ввода служебной информации исключает необходимость прерывани  учебно го процесса и использовани  сложного счетнорешающего устройства дл  восстановлени  текущего состо ни  модели и повторной оценки действий обучаемого в одной и той же учебной ситуации.

9 7810

Возможность комбинировани  активных и пассивных состо ний блока защиты модели, второго, третьего, и четвертого блоков оценки позвол $ ет, в свою очередь, более гибко строить процесс обучени  и экономить врем  обучени , например, на начальной стадии за счет сокращени  или исключени  оценки действий ббучаёмого оператора.

№

фиг.. I

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПРИГОДНОСТИ ОПЕРАТОРА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, содержащее соединенные последовательно пульт преподавателя, блок програм-⁴ иного' управления, модель информационного поля оператора, пульт оператора и формирователь сигналов управления, и первый блок оценки, выход которого подключен к пульту преподавателя, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены блок защиты модели информационного поля оператора, второй, третий и четвертый блоки оценки, коммутатор, блок ввода служебной информации и группа элементов ИЛИ, выходы которых подключены к первому входу первого блока оценки, а первые, вторые и третьи входы элементов ИЛИ подключены соответственно к первым выходам второго, третьего и четвертого блоков оценки, вторые выходы которых сое динены соответственно с вторым,’ третьим и четвертым входами первого блока оценки, пятый вход которо-. го подключен к первому выходу блока программного управления, второй . выход которого подключен к первому входу коммутатора, выход которого подключен к объединенным первым входам блока защиты модели информационного поля оператора и второго, третьего и четвертого блоков оценки, вторые объединенные входы которых подключены к формирователю сигналов, при этом выход пульта преподавателя подключен к второму входу коммутатора и к первому входу блока ввода g служебной информации, второй вход которого соединен с выходом первого блока оценки, выход блока ввода служебной информации соединен с вторым входом блока программного управления , а выход блока защиты модели информационного поля оператора соединен с вторым входом информационного поля оператора.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что блок защиты модели информационного поля оператора содержит соединенные последовательно две группы элементов И, группу элементов ИЛИ и две груп-пы инверторов, при этом первый и второй входы инверторов являются первым входом блока, третий и четвертый являются вторым .· входом блока, а выходы инверторов являются выходом блока.

SU „,1019478