SU1034062A1 - Automated control system operator simulator - Google Patents

Abstract

ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные триггер Шмитта, блок ввода эталонов, ключ и блок регистрации, второй вход которого подключен к выходу делител  частоты, второй вход ключа соединен с вторым выходом триггера Шмитта, пульт оператора, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым и вторым входам элемента ИЛИ и блока сравнени , третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока ввода эталонов, отличающийс   -тем, что, с целью повьшену  точности тренажера, в него введены последовательно соединенные генератор случайной последовательности импульсов и первый элемент И, выход которого подключен к входам делител  частоты и триггера Шмитта, и последовательно включенные триггер элемент задержки и второй элемент ТЛ, выход которого соединен с третьим входЬм блока регистрации, а второй вход - с выходом блока сравнени , первый вход триггера подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход - к (Л второму выходутриггера Шмитта, а второй выход - к второму входу первого элемента И, вход генератора случайной последовательности импуль сов соединен с выходом элемента ИЛИ. 2THE AUTOMATED CONTROL SYSTEM OPERATOR OPERATOR, containing the Schmitt trigger connected in series, a standard entry block, a key and a registration block, the second input of which is connected to the output of the frequency splitter, the second input of the key is connected to the second output of the Schmitt trigger, operator console, the first and second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the OR element and the comparison unit, the third and fourth inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the input block of standards, different - that, in order to increase the accuracy of the simulator, a sequentially connected generator of a random sequence of pulses and the first element I, the output of which is connected to the inputs of the frequency divider and Schmitt trigger, and the series-connected trigger delay element and the second element of the TL, the output of which is connected are entered into it with the third input of the registration unit, and the second input with the output of the comparison block, the first input of the trigger is connected to the output of the OR element, the second input to the (L second output of the Trigger Schmitt, and the second output to the second at the input of the first element AND, the input of the generator of a random sequence of pulses is connected to the output of the element OR. 2

Description

соwith

4 О О5 isD /Изобретение относитс  к автомати ке и вычислительной технике,в частности к тренажерам, и может быть использовано дл  профессионального отбора операторов. Известен тренажер, оператора авто матизированных систем управлени , содержащий блок управлени , блок сравнени , датчик случайных событий коммутаторы, блоки,пам ти, генерато тактовыхимпульсов,-два счетчика, элемент И и пульт ответов ii. тренажер имеет невысокую эффективность тренировки оператора так как не учитывает .динамику процессов прин ти  решени . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  тренажер оператора автоматизированных систем управлени , содержащий Лульт оператора, первый и Второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнени , третий и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока ввода эталонов, а выход - к первому входу блока регистрацил , второй вход которого через ключ соединен с первым выходом блока ввода эталонов и первым выходом триггера Шмитта, второй выход которого подключен к входу блока ввода эталонов, а вход через элемент ИЛИ - к выходам пульта опера тора, причем выход элемента ИЛИ через делитель импульсов соединен с третьим входом блока регистрации Использование известного тренаже ра показало, что при немедленной выдаче результатов действий больша  часть испытуемых работает, уверенные. Если же результат действий выдавать с искусственной задержкой, то некоторые из испытуемых, работавших уве ренно. Тер ютс , внимание рассеиваетс , ; напр женность возрастает. Известный тренажер обладает недостаточной тренируемостью, так :как не учитывает зависимость кратко временной пам ти ОТ задержек выдачи результатов/ закрепл ющих правильное или неправильное прин тие решени  испытуемым, и не позвол ет судить о поведении испытуемого при работе на реальных пультах автомати зированных систем управлени . Цель .изобретени  - повьйиение точности тренажера с повышением ,эффективностй тренажа за счет приближени  действий оператора при тренировке к реальным услови м обслуживани  автоматизированнык систем. Указ.анна  цель достигаетс  тем, что в тренажер содержащий последовательно соединенные триггер Шмитта блок.ввода эталонов, ключ и блок ре гистрации, второй вход которого под ключен к выходу делител  частоты , второй вход ключа соединен с вторым выходом триггера Шмитта, пульт оператора ,- первый и.второй выходы которого подключены соответственно к первым и вторым входам элетента ИЛИ и блока сравнени , третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока ввода эталонов, введены после довательно соединенные генератор случайной последовательности импульсов и первый элемент И, выход которого подключен к входам делител  частоты и триггера Шмитта, и последовательно включенные триггер, элемент задержки и второй элемент И, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, а второй вход - с- выходом блока сравнени , первый вход триггера подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход к второму выходу триггера Шмитта, а то.рой выход - к второму входу первого элемента И, вход генератора случайной последовательности импульсов соединен с выходом элемента ИЛИ. На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого тренажера. Тренажер оператора автоматизированной системы управлени  содержит пульт 1 оператора, состо щий из формировател  2 одиночных импульсов нулей и формировател  3 одиночных импульсов единиц (кнопки управлени  не показаны), блок 4 ввода этадонов, задающий детермированный алгоритм предъ влени  стимулов, блрк 5 сравнени , элемент ИЛИ .6, RS -триггер 7, элемент 8 задержки, э,лементы И 9 и 10, генератор 11 случайной последовательности импульсов , триггер Шмитта .12, ключ 13, делитель 14 частоты (импульсов ) и блок 15 регистрации, состо щий из логического пробника 16 и счетчиков 17 и 18 соответственно циклов и ошибок. Тренажер работает следующим образом. Экспериментатор с помощью блока 4 задает определенный алгоритм предъ влени  стимулов испытуемому, который представл ет собой детерминиров .анную, циклически повтор ющуюс  последовательность нулей и единиц, длина которой зависит от программы испытаний. Испытуемый, работа  в удобном дл  него ритме, должен определить эту последовательность. После каждого хода испытуемого алгоритм экспериментатора определ етс  не сразу, а с задержкой, определ емой генератором 11, что приближает действи  испытуемого к реальным услови м обслуживани  автоматизированных систем. В процессе тренажа подсчиты-. ваетс  число циклов до полного совпадени  алгоритмов и общее число ошибок, допущенных испытуемым. По4 O O5 isD / The invention relates to automation and computing, in particular to simulators, and can be used for the professional selection of operators. A known simulator, an operator of automated control systems, comprising a control unit, a comparison unit, a random event sensor, switches, blocks, memories, a clock pulse generator, two counters, an And element and an answer console ii. The simulator has a low operator training efficiency since it does not take into account the dynamics of decision processes. The closest to the proposed one is an operator simulator of automated control systems containing the Operator's Control, the first and Second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the comparison unit, the third and fourth inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the input standard block, and the output To the first input of the unit is registered, the second input of which is connected via a key to the first output of the input block of the standards and the first output of the Schmitt trigger, the second output of which is connected to the input of the block Single input standards and input through the OR - to the outputs of the remote operator of a torus, the output of OR gate pulses through a divider coupled to the third input of the recording unit using known trenazh ra showed that with immediate delivery of results of operations, most of the test runs, confident. If, however, the result of actions is given out with an artificial delay, then some of the subjects who worked reliably. Lost, attention dissipated,; tension increases. The well-known simulator has insufficient trainability, because it does not take into account the short-term memory dependence FROM the delays in issuing results / fixing the correct or incorrect decision to the subjects, and does not allow one to judge the behavior of the examinee when working on real consoles of automated control systems. The purpose of the invention is to increase the accuracy of the simulator with an increase in the efficiency of the simulator by bringing the operator's actions during training to the actual service conditions of the automated systems. This goal is achieved by the fact that the simulator containing a series-connected Schmitt trigger includes a block of input of standards, a key and a registration unit, the second input of which is connected to the output of the frequency divider, the second input of the key is connected to the second output of the Schmitt trigger, the operator console, The first and second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the OR or control unit, the third and fourth inputs of which are connected to the first and second outputs of the standard input block, respectively, are connected sequentially The random generator of a pulse train and the first And element, the output of which is connected to the inputs of the frequency divider and Schmitt trigger, and the series-connected trigger, the delay element and the second And element, the output of which is connected to the third input of the recording unit, and the second input with the output of the unit comparison, the first input of the trigger is connected to the output of the element OR, the second input to the second output of the Schmitt trigger, and then the third output to the second input of the first element AND, the input of the generator of a random sequence of pulses n with the release of the element OR. The drawing shows a structural diagram of the proposed simulator. The automated control system operator’s simulator contains an operator panel 1 consisting of a generator 2 single zero pulses and a generator 3 single pulses of units (control buttons not shown), a unit of 4 etadon input defining a deterministic algorithm for presenting stimuli, a comparison 5, element OR. 6, RS-trigger 7, delay element 8, e, elements 9 and 10, generator 11 of a random sequence of pulses, Schmitt trigger .12, key 13, frequency divider 14 (pulses) and registration block 15 consisting of a logic probe and 16 and counters 17 and 18, respectively, cycles and errors. The simulator works as follows. The experimenter, using block 4, sets a specific algorithm for presenting stimuli to the subject, which is a deterministic, cyclically repeating sequence of zeros and ones, the length of which depends on the test program. The subject, working in a rhythm convenient for him, must determine this sequence. After each move of the subject, the experimenter's algorithm is determined not immediately, but with a delay determined by the generator 11, which brings the subject's actions closer to actual service conditions of the automated systems. In the process of training counts-. The number of cycles until the algorithms are completely matched and the total number of errors made by the subjects. By

этим данным определ ют характеристики испытуемого и, если нужно, переход т к заданию нового, более сложного алгоритма пред-Ь влени  стимулов .These data determine the characteristics of the subject and, if necessary, proceed to the specification of a new, more complex algorithm for predicting the stimuli.

Перед проведением эксперимента экспериментатор с помощью блока 4 задает испытуемому определенный алгоритм предъ влени  стимулов: его длину (число разр дов в одном цикле предъ влени  )и вид (последовательность чередовани  единиц и нулей в циклей а также устанавливают в исходное состо ние триггер 7 и счетчики 17 и 18 (не показано). Тренажер f 5т о в к работе.Before conducting the experiment, the experimenter, using block 4, sets the subject to a specific algorithm for presenting stimuli: its length (the number of bits in one presentation cycle) and the type (sequence of alternation of ones and zeros in the cycle as well as reset the trigger 7 and counters 17 and 18 (not shown). The simulator f 5t o to work.

Испытуемый, начина  работать на. тренажере, произвольно нажимает кнопку .Ноль или Единица, которые управл ют работой формирователей 2 и 3 одиночных импульсов. Пусть испытуемый нажал кнопку .Единица. В этом случае формирователь 3 выдает одиночный импульс, который, поступает на вход блока 5 сравнени  и -на. элемент ИЛИ 6. Импульс с выхода элеменira ИЛИ б, поступа  на вход, триггера 7, устанавливает его в единичное состо ние (на выходе его по вл етс  (единичный потенциал), следовательно, на первом входе элемента И 9 по вл етс  единица и запускает генератор 11. Так как на инверсном выходе триггера . 7 до нажати  кнопки испытуемым был единичный потенциал, то за счет элемента 8 этот потенциал сохран етс  (. на врем  задержки ) на первом входе элемента И 10.Subject, start working on. simulator, arbitrarily presses the button. Zero or Unit, which control the operation of the formers 2 and 3 single pulses. Let the subject press the button. Unit. In this case, the imaging unit 3 generates a single pulse, which, is fed to the input of the comparison unit 5 and -on. element OR 6. A pulse from the output of the element OR b, arriving at the input, trigger 7, sets it to one state (it appears at the output (unit potential), therefore, one appears at the first input of element 9 and starts generator 11. As the inverse output of the trigger 7 was before the button was pressed, the subjects had a single potential, at the expense of element 8 this potential is saved (.the delay time) at the first input of the And 10 element.

.Если первым членом алгоритма экспериментатора был ноль, то в момент нажати  на кнопку с первого выхода блока 4 на вход блока.5 и ключ 13 поступает ноль. Следовательно , с выхода блока. 5 на, в торой вход элемента И 10 поступает одиночный импульс ошибки и Записываетс  (на первом входе элемента И 10 сохран етс  единичный потенциал за счет элемента 8 } в счетчик 18 (врем  задержки элемента 8 рассчитано на прохождение одного импульсаIf the first member of the experimenter’s algorithm was zero, then at the moment the button is pressed from the first output of block 4, the input of block 5 and key 13 receive a zero. Consequently, from the output of the block. 5, in the second input of the element AND 10, a single error pulse arrives and is recorded (at the first input of the element 10 and the unit potential is saved by the element 8} into the counter 18 (the delay time of the element 8 is calculated for the passage of one pulse

Испытуемый ждет отображени  ( высвечивани  J первого члена алгоритма экспериментатора на логическом пробнике 16.The subject waits for the display (highlighting J of the first member of the experimenter’s algorithm on the logical probe 16.

Если испытуемый не дождалс  отображени  алгоритма экспериментатора и повторно нажал одну из кнопок -или нажатие на кнопку произошло случайно , то импульс с выхода одного из формирователей 2 или 3 подтверждает состо ние триггера 7, а записи в счетчик 18 - не происходит, так как на первом входе элемента И 10 по вл етс  нулевой потенциал.If the subject did not wait for the experimenter’s algorithm to display and repeatedly pressed one of the buttons — or pressing the button was random, then the pulse from the output of one of the formers 2 or 3 confirms the state of trigger 7, and writing to counter 18 does not occur, since element 10 appears at the input.

С по влением случайной единицы на выходе генератора 11 с выхода элмента И 9 подаётс  импульс на вход делител  14 (коэффициент делени  котот рого равен алгоритма и устанавливаетс  преподавателем заранее }н на вход триггера Еймитта 12. With the appearance of a random unit at the output of the generator 11 from the output of the element I 9, a pulse is applied to the input of divider 14 (the division ratio is equal to the algorithm and is set by the teacher in advance} and to the input of the trigger Aymitt 12.

На первом выходе триггера 12 по вл етс  единица, котора  поступает на управл ющий вход ключа 13 и обеспечивает подключение первого выхода блока 4 к пробнику 16, на.индикаторе ( не показан ), которого отображаетс  состо ние выхода.At the first output of the trigger 12, a unit appears that goes to the control input of the key 13 and connects the first output of the block 4 to the probe 16 on the indicator (not shown), which displays the output status.

Возвращение триггера Шмитта 12 (работающего по принципу ждущего мультивибратора ) в исходное состо ние сигналом с второго (инверсного) выхода, поданным на вход блока 4, сдвигает в нем информацию вправо на один разр д, а поступа  на R -вход триггера 7, устанавлиззает его в нулевое состо ние. При этом с выхода триггера 7 на- первый вход элемента И 9 снимаетс  нулевой .потенциал, а на вход элемента И 10 через элемент 8 поступает единица.The return of the Schmitt trigger 12 (operating on the principle of a standby multivibrator) to the initial state by a signal from the second (inverse) output fed to the input of unit 4 shifts the information in it to the right by one bit, and entering to the R input of the trigger 7 installs it to zero state. In this case, from the output of the trigger 7, the zero input of the element And 9 is removed. The potential, and the input of the element And 10 through the element 8 receives one.

Испытуемый визуально фиксирует первый член (в данном случае нуль алгоритма экспериментатора и убеждаетс , ч-то его алгоритм (а он выбран в качестве первого члена единицу.The subject visually fixes the first term (in this case, the experimenter’s algorithm zero is confirmed by his algorithm (and he is selected as the first member one.

-не совпадает, .-does not match, .

Далее испытуемый снова нажимает по своему усмотрению на одну из кно- : пок Ноль или Единица. Работа всех блоков и элементов тренажера при этом осуществл етс  аналогично .Further, the subject again presses, at his discretion, with one of the buttons: pok Zero or Unit. The operation of all the blocks and elements of the simulator in this case is carried out similarly.

описанному. . -.described. . -.

Сравнива  последующие члены алгоритма , испытуемый добиваетс  их . полного совпадени . Число циклов, предъ вленных испытуемому алгоритмов,By comparing the subsequent members of the algorithm, the subject achieves them. full match. The number of cycles presented to the subject of the algorithms

фиксируетс  счетчиком 17. Экспериментатор , анализиру  информацию со счетчиков 17 и 18, определ ет характеристики иcпытye.oгo. Затем в соответствии с программой испытаний переходит к исследованию нового алгоритма , постепенно усложн   его.it is fixed by counter 17. The experimenter, analyzing information from counters 17 and 18, determines the characteristics of the test. Then, in accordance with the test program, it proceeds to the study of the new algorithm, gradually complicating it.

Использование предлагаемого технического решени  в устройствах дл  тренировки операторов автоматизированных систем управлени  по сравнению с базовЕлм объектом, которым  вл етс  .прототип, прив.ело к повышению эффективности тренажа. После тренировок на предлагаемом тренажере примерно у 70% испытуемых, вначале работавших неуверенно, выраба тываетс  устойчивые навыки обслуживани  автоматизированных систем управлени  в услови х, приближенных кThe use of the proposed technical solution in devices for training the operators of automated control systems, as compared with the basic object, which is the prototype, led to an increase in the effectiveness of the training. After training on the proposed simulator, approximately 70% of the subjects, who initially worked uncertainly, developed stable skills in servicing automated control systems under conditions close to

реальным. Приблизительно 30% испытуемых отсеиваетс , так как допускают . большое число ошибок вследствие неустойчивого функционального состо ни  (повышение напр женности, рассеивание внимани  и т.п. ). выэванного искусственно созданной задержкой в выдаче результатов действий. Одновременно улучшилось качество отбора за счет уточнени  индивидуальных способностей испытуемых. Это в свою очередь сократит врем  при вводе в с-Грой операторов на действующих АСУ.real. Approximately 30% of subjects are screened out, as allowed. a large number of errors due to an unstable functional state (increased tension, attention dissipation, etc.). artificially created delay in the issuance of the results of actions. At the same time, the quality of selection improved due to refinement of the individual abilities of the subjects. This, in turn, will shorten the time when operators are entered into c-Groi on existing ACSs.

Claims (1)

ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные триггер Шмитта, блок ввода эталонов, ключ и блок регистрации, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты, второй вход ключа соединен с вторым выходом триггера Шмитта, пульт оператора, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым и вторым входам элемента ИЛИ и блока сравне ния, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока ввода эталонов, о тли чающий с я тем, что, с целью повьниенця точности тренажера, в него введены последовательно соединенные генератор случайной последовательности импульсов и первый элемент И, выход которого подключен к входам делителя частоты и триггера Шмитта, и последовательно включенные триггер элемент задержки и второй элемент И, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, а второй вход - с выходом блока сравнения, первый вход триггера подключен к вы- § ходу элемента ИЛИ, второй вход - к второму выходу'триггера Шмитта, а / второй выход - к второму входу пер- * вого элемента И, вход генератора ζ случайной последовательности импульсов соединен с выходом элемента ИЛИ. gSIMULATOR OF THE OPERATOR OF THE AUTOMATED CONTROL SYSTEM, containing Schmitt trigger connected in series, standard input unit, key and registration unit, the second input of which is connected to the output of the frequency divider, the second input of the key is connected to the second output of the Schmitt trigger, the operator console, the first and second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the OR element and the comparison unit, the third and fourth inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the input unit of standards, which is different from o, in order to improve the accuracy of the simulator, a randomly generated pulse train generator and the first element And, the output of which is connected to the inputs of the frequency divider and Schmitt trigger, and the trigger element and the second element And, the output of which is connected to the third input, are connected in series registration unit, and the second input - with the output of the comparison unit, the first input of the trigger is connected to the output of the OR element, the second input to the second output of the Schmitt trigger, and / the second output to the second input of per- * of the AND element, the input of the generator ζ of a random pulse sequence is connected to the output of the OR element. g