SU1564675A1 - Устройство дл обучени операторов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве тренажера дл  подготовки операторов АСУ. Целью изобретени   вл етс  расширение дидактических возможностей устройства с сокращением времени подготовки операторов АСУ из числа непрофессионалов с квалификацией, достаточной дл  выполнени  определенного круга задач управлени . Устройство содержит блок 1 ввода учебной информации дл  управлени  тренажом, блок 2 пам ти дл  программного управлени , блок 3 оценки (де тельности оператора), коммутатор 4 дл  управлени  средствами индикации, пульт 5 оператора дл  управлени  объектом, блок 6 вывода информации. Органы пульта 5 имеют встроенные элементы индикации. Оператору на начальных этапах обучени , в соответствии со сценарием тренировочного задани , с помощью индикаторных элементов "подсказываетс " очередность выработки управл ющих воздействий с помощью органов управлени . Результаты де тельности оператора оцениваютс  в блоке 3. С помощью блока 1 задаютс  различные режимы тренировки оператора. 16 ил.

Description

ел

О5 Јь

с& vl

сд

Изобретение относитс  к тренажерам операторов систем управлени  и может быть использовано дл  подготовки операторов из числа непрофессионального персонала, когда необходимо подготовить большое число операторов с квалификацией , достаточной дл  выполнени  определенного круга задач управлени .

Целью изобретени   вл етс  расширение дидактических возможностей устройства с уменьшением времени первоначального обучени  оператора и повышением эффективности обучени  опера- тора в целом.

На фиг.1 приведена структура устройства; на фиг.2 - функциональна  схема блока ввода учебной информации; 1на фиг.З - функциональна  схема узла формировани  управл ющих сигналов ЧУФУС); на фиг.4 - функциональна  схема генератора регулируемых тактовых импульсов и временна  диаграмма его работы; на фиг.5 - временна  ди- аграмма работы УФУС (фиг.За) и фор- ировани  импульсов контрол  (фиг.56) на фиг.6 - функциональна  схема узла индикации; на фиг,7 - функциональна  схема блока пам ти; на фиг.З - функ- циональна  схема блока оценки; на $иг,9 « функциональна  схема и временна  диаграмма работы узла обнаружени  информационных ошибок оператора; на фиг.10 - функциональна  схема временна  диаграмма работы узла выбора и формировани  точки контрол ; iia фиг. 11 - функциональна  схема и временна  диаграмма работы узла обнаружени  ошибок очередности действий оператора; на фиг.12 - функциональна  схема и временна  диаграмма работы узла оценки времени действий оператора; на фиг.13 - функциональна  схема и временна  диаграмма работы фор- мировани  сигналов; на фиг.14 - функциональна  схема коммутатора; на фиг.15 - временна  диаграмма работы коммутатора; на фиг.16 - схема блока вывода информации.

Устройство содержит блок 1 ввода учебной информации, служащий дл  управлени  тренажом и предназначенный дл  задани  исходных данных, на основании которых происходит функционирование устройства и индикаци  результатов тренировки оператора, блок 2 Пам ти, служащий дл  программного управлени  и предназначенный дл  хра

о 5 0 Q

5

5

нени  и программировани  заданий оператору , а также дл  организации работы блока 3 и коммутатора 4, блок 3 оценки, предназначенный дл  контрол  за де тельностью оператора в процессе тренировки, коммутатор 4, служащий дл  управлени  средствами индикации и предназначенный дл  управлени  элементами индикации, расположенными в органах управлени  пульта 5 оператора , предназначенного дл  формировани  и выдачи управл ющих воздействий на объект (или имитации, формировани  и выдачи их на объект), и блок 6 вывода информации, предназначенный дл  вывода управл ющих воздействий на объект управлени  при правильных действи х оператора.

Пульт 1 управлени  тренажером (фиг.2) состоит из узла 7 формировани  управл ющих сигналов (УФУС) и узла 8 индикации.

i

Узел 7 содержит (фиг.З) наборное поле, образованное переключател ми 9, с помощью которого выбираетс  номер задани  дл  тренировки оператору, узел 10 подавлени  дребезга, выполненный , например, на триггерах, шифратор 11, выполненный, например, на ИС К155ЛЛ1 и предназначенный дл  преобразовани  позиционного кода в двоичный , элемент ИЛИ 12, формирующий на своем выходе отрицательный перепад сигнала при нажатии на любой переключатель наборного пол , узел 13 пам ти , выполненный, например, на ИМ К155РУ5 и служащий дл  запоминани  и выдачи базового адреса номера задани , формирователь 14 импульсов, выполненный , например на ИС К155АГЗ и служащий дл  формировани  сигнала Разрешение и запуска по входу Пуск генератора 15, генератор 15, выполненный, например, на ИС К155АГЗ, схема которого представлена на фиг.4. Длительность импульсов и пауз между импульсами задаютс  оператором на лицевой панели блока 1. Триггер 16 выполн ет функции подавител  дребезга, элемент ИЛИ 17 (ИС К166ЛЛ1) объедин ет сигналы дл  запуска формировател  18, выполненного, например, на ИС К155АГЗ и вырабатывающего сигнал Сброс, элемент ИЛИ 19 вырабатывает сигнал генератора 15, элемент 20 задержки задерживает передний фронт сигнала на вход ЧТ узла, пока не установитс  адрес на его входах Ар... AJ.

Узел 2 служит дл  индикации результатов де тельности оператора и содержит (фиг.6) группу дешифраторов 21, выполненных, например, на ИС К514ИД1, группу индикаторов 22, выполненных , например, на ИС АЛС 324А.

Блок 2 (фиг.7) состоит из счетчика 23, выполненного, например, на . ИС К561ИЕ11 и служащего дл  приема и хранени  исходного базового адреса номера задани  дл  оператора и формировани  текущих адресов задани , запоминающих узлов (ПЗУ) 24, 25, выполненных , например, на ИС КР568РЕ1 и служащих дл  хранени  соответственно кодов символов, которые оператору необходимо в качестве задани  набирать на пульте 5, и данных, необходимых дл  отображени  на индикаторных элементах пульта 5 дл  подсказки оператору на первоначальных этапах обучени , регистра 26, выполненного, например, на ИС К155ИР15 и служащего дл  промежуточного хранени  с.имвола, считанного из узла 24, и выдачи его на схему сравнени , дешифратора 27, выполненного, например, на ИС К55ИД7 и служащего дл  дешифрации и формировани  конца записи задани , формировател  28, выполненного,, например, на на ИС К155АГЗ и служащего дл  формировани  сигналов чтени  ЧТ из узлов 24, 25, элемента 29 задержки, выполненного , например, на элементах ИЛИ

ИС К155ЛЛ1 и служащего дл  формировани  сигнала Равно.

Елок 3 оценки (фиг.8) состоит из узла 30 обнаружени  информационных ошибок оператора, служащего дл  фиксации факта правильных и неправильных действий оператора при выработке оператором в процессе тренировки управл ющих воздействий посредством пульта 5, который содержит (фиг.9) узел 31 сравнени , выполненный, например, на ИС К555СП1 и служащий дл  выработки сигналов при правильных и соответственно неправильных действий оператора , элементы И 32, 33, выполненные, например, на ИС К155ЛИ1 и служащие дл  формировани  сигналов при правильных и неправильных V действи х оператора, триггер 34, выполненный , например, на ИС К555ТВ6 и управл ющий процессом вывода управл ющего воздействи  (управл ющей инфор

10

15

646756

нации) путем выработки сигнала Разрешение передачи информации, узла 35 выбора и формировани  контрол  действий оператора в процессе выработки управл ющих воздействий, содер- жащег9 (фиг.10) два формировател  36, 37, выполненные, например, на ИС К155 и служащие дл  формировани  из тактовой последовательности импульсов г контрол , триггер 38, в качестве которого можно использовать ИС К555ИВ6, служащий дл  подавлени  первого импульса контрол , два элемента И 39, 40, в качестве которых возможно использование ИС К155ЛИ1, служащих дл  формировани  соответствующих импульсов контрол , элемент ИЛИ 41, в качестве которого возможно использование 20 ИС К155ЛЛ1, служащий в зависимости от положени  переключател  42 дл  формировани  и передачи одного из выработанных сигналов контрол , узла 43 обнаружени  ошибок очередности дейст- 25 вий оператора, осуществл ющего контроль за действи ми оператора в выбранном промежутке тактовой последовательности (ТИ) и который содержит элемент ИЛИ 44, в качестве которого Зо возможно использование ИС К155ЛЛ1, служащего дл  сброса триггера 45, выполненного, например, на ИС К555ТВ6 и осуществл ющего управление процессом контрол  при пропуске оператором сигнала (отсутствие сигнала готовности информации за контролируемый промежуток ТИ) и наличии двух сигналов управлени  (ГИ) объектом от оператора за контролируемый промежуток ТИ, двух элементов И 46, 47, выполненных, например , на ИС К155ЛИ1 и осуществл ющих формирование соответственно двух сиг35

40

5

0

5

налов Два сигнала и Пропуск сигнала , узла 48 оценки времени действий оператора, который подсчитывает врем , затраченное оператором на выработку управл ющих воздействий в пульт 5, и содержит (фиг.12) формирователь 49 сигналов, выполненный, например, по функциональной схеме, представленной на фиг.13, и осуществл ющий формирование управл ющих сигналов Выбор кристалла, Запись/ /чтение и синхросигнал С, триггер 50, выполненный, например, ка ИС К555ТВ6 и осуществл ющий управление подсчетом временных импульсов, генератор 51 временных импульсов, выполненный , например, как мультивибратор

на основе элементов ИЛИ, И либо формирователей и осуществл ющий подачу временных импульсов, счетчик 52, выполненный , например, на ИС К155ИЕ7 и служащий дл  подсчета временных импульсов , запоминающий узел 53, выполненный , например, на ИС К155РУ5 и служащий дл  запоминани  подсчитанного времени по соответствующему адресу каждого действи  оператора (адресу набираемого оператором символа), регистр 54, выполненный, например, на ИС К155ИР15 и служащий дл  хранени  значени  времени на период его инди- кации, и счетчиков 55 - 58.

Коммутатор 4 (фиг. 14) .содержит регистры 59, 60 и служит дл  промежуточного запоминани  данных индикации, которые управл ют ключами 61, 62, выполненными , например, на транзисторах или ИС К262КП1А и служащих дл  управлени  элементами индикации, элементы 63 - 66, выполненные, например, на

ИС К155ЛИ1 и служащие дл  выработки сигналов установки регистров 59, 60 в 1 и разрешени  записи данных в один из них, элементы 67, 68, выполненные , например, на ИС К155ЛЛ1 и

25

из регистров 59, 60. С помощью пер ключателей в генераторе 15 задаетс длительность времени, отводимого о ратору на выработку и закрепление обходимых поисковых навыков у опер тора, а также на выработку необход мого воздействи  с помощью органов управлени  пульта 5. С помощью пер ключателей генератора 15 устанавли етс  темп работы оператора. С помо переключател  42 задаетс  одна из временных меток, в пределах которы контролируютс  действи  оператора (см. фиг.56). После этого с помощь переключателей 9 выбираетс  одно и . заданий дл  оператора. Низкий поте циал Лог. 1 поступает на шифрато 11 и преобразовываетс  им из позиц онного унитарного кода в двоичный код, который поступает на узел 13. Одновременно с одного из выходов с мы подавлени  дребезга узла 10 Ло 1 поступает на элемент ИЛИ 12, с выхода которого по целочке элемент 17 - формирователь 18 будет сформи ван перед началом работы сигнал

служащие дл  выработки сигналов сбро- зо Сбр. Задержанный на элементе 20 са регистров 59, 60, элементы 69, 70,

передний фронт сигнала с элемента 12 поступит на вход ЧТ узла 13 и н его выходе будет находитс  базовый адрес набранного номера задани . О новременно с чтением будет запущен формирователь 14, который вырабаты ет сигнал Разр., по переднему фронту которого - Баз. адр. буде записан в счетчик 23, а по заднему фронту будет запущен генератор 15 тактовые импульсы (ТИ) будут посту пать на блок 2.

выполненные, например, на ИС К155ЛИ1 и служащие дл  выработки сигнала разрешени  работы ключей 61, 62 на определенное врем , элемент 71 задержки, выполненный, например, на ИС К155ЛЛ1 и осуществл ющий формирование сигнала |синхронизации затем данных в регистры 59, 60, формирователь 72, выполнен- |Ный, например на ИС К155АГЗ и который позвол ет регулировать оператору с помощью внешних регулирующих элементов длительности- свечени  индикаторных элементов, триггер 73, выполненный , например, на ИС К555ТВ6 и осуществл ющий разрешение работы поочередно двух групп индикаторных элементов , и переключатель 74.

Блок 6 (фиг.16) содержит группу мощных элементов И 75 с открытым кол-1 лектором, работающих на линию св зи, выполненный, например, на ИС К155ЛИ5 и управл емый одним разрешающим сигналом .

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии все элементы, требующие установки в исходное состо ние , наход тс  в нулевом состо нии,,

r

Q

сброшены

ет занесение данных D1 ... D

5

Переключатель 74 разрешав один

из регистров 59, 60. С помощью переключателей в генераторе 15 задаетс  длительность времени, отводимого оператору на выработку и закрепление необходимых поисковых навыков у оператора , а также на выработку необходимого воздействи  с помощью органов управлени  пульта 5. С помощью переключателей генератора 15 устанавливаетс  темп работы оператора. С помощью переключател  42 задаетс  одна из временных меток, в пределах которых контролируютс  действи  оператора (см. фиг.56). После этого с помощью переключателей 9 выбираетс  одно из .заданий дл  оператора. Низкий потенциал Лог. 1 поступает на шифратор 11 и преобразовываетс  им из позиционного унитарного кода в двоичный код., код, который поступает на узел 13. Одновременно с одного из выходов схемы подавлени  дребезга узла 10 Лог. 1 поступает на элемент ИЛИ 12, с выхода которого по целочке элемент 17 - формирователь 18 будет сформирован перед началом работы сигнал

о Сбр. Задержанный на элементе 20

5

д

5

0

5

передний фронт сигнала с элемента ИЛИ 12 поступит на вход ЧТ узла 13 и на его выходе будет находитс  базовый адрес набранного номера задани . Одновременно с чтением будет запущен формирователь 14, который вырабатывает сигнал Разр., по переднему фронту которого - Баз. адр. будет записан в счетчик 23, а по заднему фронту будет запущен генератор 15 и тактовые импульсы (ТИ) будут поступать на блок 2.

При поступлении на вход +1 счетчика 23 ТИ счетчик будет формировать текущие адреса набранного номера задани . По этим адресам в узел 24 будет считана информаци , котора  характеризует правильные,, ожидаемые действи  оператора (эталонные), в данном примере это символа, который подлежит набору оператором на пульте 5, в качестве которого используетс  блок клавиатуры (БК). По этим же адресам с узла 25 будет .-считана информаци , котора  поступит дл  индикации (Дан. инд.) на управл ющие органы пульта 5: в данном примере - это клавиши блока клавиатуры (БК), в которые вмонтированы элементы

дл  индикации, например жидкокристаллические индикаторы, светодиодные индикаторы или лампочки накаливани . В каждом такте ТИ гор т те индикаторные элементы соответствующих органов управлени , которые оператору необходимо , например, нажать, включить или выполнить те или иные действи  с органами управлени . В данном при- мере нажать те кливипи БК, т.е. те символы, которые необходимо оператору ввести в данном такте ТИ по сценарию задани . Код символа с узла 24 поступает на регистр- защелку 26 дл  его временного хранени  на период одного ТИ с целью сравнени  эталонного кода символа с кодом символа, введенным оператором. В конце каждого задани  записан признак конца записи Кон. зап., который преобразуетс  дешифратором 27. По этому сигналу генератор 15 будет остановлен. Информаци , считанна  с узла 25, а также ТИ поступают на коммутатор 4.

В соответствии со структурой информации Дан. инф. в тех информационных разр дах, где имеютс  1. будут индицироватьс  необходимые символы в клавишах. Дан. инд поступают на входы регистров 59, 60, где пр мым сигналом Равно, выбранным триггером 73, в соответствии с сигналами НС или ВС один из регистров 59 или 60 будет сброшен в О, а задержанным на элементе 71 сигналом Равно информаци  будет записана в регистр 59 синхросигналом с элемента И 63. Передним фронтом ТИ будет запущен формирователь 72, длительность сигнала с выхода которого регулируетс  внешними элементами оператором. Если эта длительность задана больше длительности ТИ, то длительность индикации элементов в пульте 5 будет опреде- л тьс  ТИ, так как импульсы контрол  (ИК) будут сбрасывать формирователь 72. Иначе длительность индикации элементов будет определ тьс  с помощью внешних регулирующих элементов формировател  72. На период длительности сигнала с формировател  72 будут открыты один из ключей 61 или 62.

Код символа В с выхода регистра (защелки) 26 поступит в блок 3, где сравнитс  с Кодом символа А, который оператор набрал с помощью клавиатуры БК в пульте 5. Эти коды символов поступают на схему сравнени 

JQ j JQ 25

30 о

50

5

узла 31. Съем информации с элементов И 32, 33 о равенстве или неравенстве V этих символов производитс  сигналом готовности информации (ГИ), который сопровождает каждый набранный оператором символ. При правильных действи х оператора управл юща  информаци  поступает, например, в ЭВМ по сигналу РАЗРЕШЕНИЕ ПЕРЕДАЧИ, формируемому триггером 34, который сигналом устанавливаетс  в 1. После того, как информаци  будет забрана , например ЭВМ, сигналом Сбр. фл. (сброс флага) триггер 34 будет сброшен в О. Количество верных и неверных символов, набранных оператором , подсчитываетс  соответственно в счетчиках 55, 56.

ТИ поступают в узел 35, где будут формироватьс  импульсы контрол  по переднему или заднему фронту ТИ. В зависимости от положени  переключател  42 на выход узла 35 будут подаватьс  выбранные импульсы контрол  (ИК). Триггер 38 служит дл  подавлени  первого импульса ИК при формировании его от переднего фронта ТИ, когда контролировать еще нечего.

Узел 43 служит дл  вы влени  ошибок оператора, св занных с пропуском оператором необходимых действий (пропуск набора символа за врем  одного такта) или, наоборот, св занных с выработкой оператором незапланированных действий (набор двух символом за врем  одного такта). Если сигнал ГИ поступает до ИК, то узел 43 не вырабатывает сигналов. Если ГИ поступает после ИК, то вырабатываетс  сигнал пропуска сигнала Проп. сиг. Если до ИК поступают два сигнала ГИ, то вырабатываетс  сигнал двойного набора Дв. сиг.. Подробна  работа узла 43 представлена на временной диаграмме фиг.11.

Узел 48 служит дл  фиксации времени формировани  и выработки управл ю- . щего воздействи  (набор необходимого символа на блоке клавиатуры). По каж-v дому переднему фронту ТИ триггер 50 устанавливаетс  в состо ние Лог.1. Разрешающий потенциал с выхода, триггера 50 по синхровходу счетчика 52 разрешит прием временных импульсов с генератора 51. Сброс триггера 50 , производитс  сигналом ГИ. Задним фронтом сигнала с выхода триггера 50 будет запущен формирователь 49, который вырабатывает три серии импульсов с трех выходов. С первого выхода будет сформировано два импульса выбора Кристалла (ВК) узла 53, один - на период записи данных в ЗУ с выхода счетчика 52, а другой - на период чтени  записанных данных с узла 53 в регистр 54 дл  индикации. По сигналу с второго выхода формировател  49 будет происходить запись данных в узел 53. При чтении информации с узла 53 на его управл ющие входы будет подана комбинаци  сигналов: ВК - Лог. I, ЗП/ЧТ - Лог. О. При этом на адресных входах узла 53 присутствует .адрес символа с блока 2. С третьего зыхода формировател  43 при чтении : узла 53 (на период установившихс  данных на выходах узла 48) на синхро- зход регистра 54 подаетс  сигнал, по которому данные записываютс  в него.

Данные с выходов счетчиков 55 - 58 поступают в блок 1 на индикаторы 12, Данные дл  индикаторов, размещен- :шх в органах управлени , поступают входы регистров 59, 60 в зависимости от считанной информации, в которой присутствует признак верхнего ллн нижнего регистра (О Р и 1р счи- тайного с узла 25 слова). При нахождении триггера 73 в состо нии 1 и переключател  74 в верхнем положении Дан. инд. запишутс  в регистр 60 ю задержанному на элементе 71 сигна- лу Равно. Пр мым сигналом Равно регистры 59, 60 будут предварительно сброшены. При необходимости задать :зрем  индикации меньше, чем врем , отведенное оператору на выполнение задани -, оператор с помощью внешних регулирующих элементов формировател  J72 задает необходимое врем . Сигнал длительности индикации поступает на общий управл ющий вход одних из клю- чей 61 или 62.

Информаци  и управл ющие сигналы Поступают на входы элементов И 75, Информаци , поступивша  на их входы, Будет передана дальше, в адрес потре- бител  информации (например, в ЭВМ), При правильных действи х оператора, когда будет в блоке 3 выработан сиг- вал разрешени  передачи информации.

По сравнению с известными тренажерами процесс первоначального обучени  р предложенном устройстве, а также Процесс закреплени  навыков происходит быстрее, а закрепление - прочнее,

Q 5 0

5 0 5 о 5

5

Claims (1)

1. так как более активно задействован зрительный анализатор, программа двигательного акта формируетс  еще до начала движени , формирование системы опорных точек способствует формированию у оператора предвидени  возможных событий и планированию предсто щего двигательного акта и де тельности в целом. Формула изобретени 

   Устройство дл  обучени  операторов , содержащее блок ввода учебной информации, блок пам ти, блок оценки, коммутатор , пульт оператора и блок вывода информации, отличающеес  тем, что, с целью расширени  дидактических возможностей устройства , в нем управл ющий, тактовый, установочный и информационный входы блока пам ти соединены с соответствующими выходами блока ввода учебной информации, информационные входы с первого по п тый которого подключены к соответствующим выходам блока оцен-- ки, а вход окончани  работы - к соответствующему входу блока оценки и соответствующему выходу блока пам ти, первый, второй и третий информационные выходы которого подключены к соответствующему входу коммутатора и первому информационному и адресному входам блока оценки, а первый, второй и третий синхровходы - к соответствующим входам коммутатора, четвертый и п тый синхровходы которого соединены соответственно с тактовым и установочным выходами блока ввода учебной информации, подключенными к соответствующим входам блока оценки, синхро- вход которого соединен с первым синх- ровходом блока вывода информации и первым синхровыходом пульта оператора, второй информационный вход - с соответствующим выходом пульта оператора и соответствующим входом блока вывода информации, шестой выход - с шестым синхровходом коммутатора, а седьу мой выход - с разрешающим входом блока вывода информации, второй синхро- вход и стробирующий вход которого соединены с соответствующими выходами пульта оператора, а первый и второй синхровходы и стробирующий.и информационный выходы  вл ютс  соответствующими выходами устройства входы сброса пульта оператора и блока оценки  вл ютс  соответствующими входами устройства.

   Фиг.З

   i

   i- & -г

   zm

   IT

   Ч

   U/Шл «

   a

   з

   Ш

   14 Zfbi

   ггасг

   .-с

   ggg

   г vee

   шдишптаввэр H iaвишввиввад

   J п- ь -гт

   ш Ж

   9

   7 «

   скшввапвнановвм йпввшшшвнмм

   У 11Ш y

   w

   IjfdffyIN90SV9. i УЙ/

   °о

   i«L HI

   IPJ

   zv sflsV 11

   JgA

   SW

   ess ТГ ЛГИ|Н

   с

   г vee

   .

   Фиг. 6

   JL

   -n))

   I fb/

   01 V

   )

   /

   Л

   w

   Г щи

   IS /

    

   J U

   Usbfyj

   /()795

   UK1 Ml

   га IS.

   u

   та «г

   МйГ

   ащ

   AL ж,

   т

   TO

   «2

   (tain

   ЈL

   wnr

   9ut.11

   ru

   F03

   JL

   У13-И-П I J

   JU.uiiL.

   Й&

   -

   IT

   I

   1

   Т

   ц

   U

   J IT

   ;гт г

   ТТЛ П

   . /

   Аоуимй