Устройство для обучения операторов

 

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано для подготовки диспетчеров участка магистральных газопроводов. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства при обучении операторов магистральных газопроводов . Указанная цель достигается в устройстве, содержащем пульты 29,30 инструктора и обучаемого и блок 1 моделирования реальных процессов, выполнением последнего из апериодических звеньев 2-5, функциональных преобразователей 8-13, сумматоров i сл со ю 05 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 1312631 (5D 4 6 09 В 9/00

ВСЕ(ЮЧВвэ

13.,",...,, И

ЯВЬЯНОТИА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3841195/24-24 (22) 09 ° 01.85 (46) 23.05.87. Бюл.N - 19 (71) Пермский политехнический институт (72) И.Д.Колодный, П.Я.Пьянков и М.С.Тер-Мхитаров (53) 681.3.071 (088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

И- 439842, кл. G 09 В 9/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

11- 985815, кл. G 09 В 9/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ -ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРА (57) Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано для подготовки диспетчеров участка магистральных газопроводов. Целью изобретения является расширение дидактических sosможностей устройства при обучении операторов магистральных газопроводов. Указанная цель достигается в устройстве, содержащем пульты 29,30 инструктора и обучаемого и блок 1 моделирования реальных процессов, выполнением последнего из апериодических звеньев 2-5, функциональных преобразователей 8-13, сумматоров

1312631

6 и 7 и коммутатора 14 со схемными соединениями, укаэанными в формуле.

Сущность изобретения основана на создании воэможности обучаемому добиться заданного инструктором коИзобретение относится к техническим средствам обучения, а именно к тренажерам операторов, в частности может быть использовано для подготовки диспетчеров участков магист- 5 ральных газопроводов с повышением уровня профессиональной подготовки.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства при обучении операторов ® магистральных газопроводов эа счет придания ему свойств, позволяющих привить обучаемому твердые навыки управления объектами участка магистрального газопровода.

На фиг. 1 представлена структурная схема тренажера; на фиг. 2 пример мнемосхемы пульта обучаемого; на фиг. 3 — вариант электрической схемы тренажера. го

Блок 1 моделирования реальных процессов состоит из первого 2, второго 3, третьего 4, четвертого 5 апериодических звеньев, первого 6 и второго 7 сумматоров, первого 8, второго 9, третьего 10, четвертого

11, пятого 12, шестого 13 функциональных преобразователей, коммутатора 14, состоящего иэ четырнадцати переключателей 15 — 28, причем выходы

30 пульта 29 инструктора соединены с входами апериодических звеньев 2-5 и с входами пульта 30 обучаемого. Выходы апериодических звеньев 2-5 связаны с входами функциоанльных преобразователей 8-13, выходы пульта 30 связаны с входами пульта 29, переключателей 15-28, функциональных преобразователей 8-13, а выходы первого 8, второго 9, третьего 10 функци- 40 ональных преобразователей подключены на входы первого 6 сумматора.

Выходы четвертого 11, пятого 12 и шестого 13 функциональных преобразователей подключены на входы второличества газа, прокачиваемого по газопроводам при различных колебаниях давления во входных и выходных газопроводах. 1 з.п. ф-лы, 3 ил, ro 7 сумматора, выходы же первого

6 и второго 7 сумматоров подключены на входы пульта 30 обучаемого, выходы переключателей 15-28 подключены на вход пульта 30 обучаемого, а также на входы сумматоров 6 и 7, на входы всех функциональных преобразователей 8-13, каждый из которых это аналоговая вычислительная схема, осуществляющая выдачу на своем выходе напряження, пропорционального расходу газа по данному гаэоперекачивающему агрегату.

На фиг. 3 представлен вариант тренажера с компрессорными станциями, состоящими иэ нескольких газоперекачивающих агрегатов, например трех.

Преобразователи 8-13 состоят из блока 31 деления, блока 32 умножения, делителя напряжения, реализованного на резисторах 33 и 34, который задает уставку — аналог коэффициента пропорциональности К, делителя напряжения, реализованного на резисторах 35 и 36, питающегося противоположным по знаку напряжением, который задает. потенциал, пропорциональный минимальной частоте вращения компрессора, сумматора на операционном усилителе 37 и резисторах 38-40.

Апериодическое звено на операционном усилителе 41, конденсаторе 42 и резисторах 43 и 44 позволяет плавно с задержкой устанавливать необходимое число оборотов и, что соответствует реальным процессам. Напряжение, снимаемое с клемм 45-47, пропорционально величине расхода газа, проходящего через данный газоперека-. чивающий агрегат при заданных значениях и, Р8х Р ы„. Три канала функционального преобразования включены параллельно в составе блоков 48 и 49 моделирования компрессорной станции.

1312631

Пульт 29 реализован на переменных резисторах 50-53. Напряжение с их движков поступает через резисторы 54 соответственно на апериодические звенья 2-5 на операционных усилителях 5

55-58 соответственно. К выходам этих апериодических звеньев подключены индикаторы 59-62, каторые показывают пропорциональное напряжение: 59— давление 1-го входного газопровода;

60-давление 1-ro выходного газопровода; 61 — давление 2-го выходного газопровода; 62 — давление 2-го входного газопровода.

Первый 6 и второй 7 сумматоры реа-15 лизованы на операционных усилителях.

Например, сумматор 6 реализован на операционном усилителе 63, причем напряжение, показываемое индикатором

64, подключенным к выходу усилителя

63, пропорционально величине расхода газа первой компрессорной станции.

Величина желаемой частоты работы газоперекачивающих агрегатов задается потенциометрами 65-70 соответст25 венно: величина 1-ro газоперекачивающего агрегата 1-й компрессорной станции; величина 2-го газоперекачивающего агрегата 1-й компрессорной станции; величина 3-го гаэоперекаЗО чивающего агрегата 1-й компрессорной станции; величина 1-го гаэоперекачивающего агрегата 2-й компрессорной станции; величина 2-го газоперекачивающего агрегата 2-й компрессорной станции; величина 3-ro гаэоперекачивающего агрегата 2-й компрессорной станции.

Коммутатор 14 состоит из четырнадцати переключателей, каждый из которых реализован на реле, кнопках и сигнальных лампах: переключатель

15 реле 71, кнопки 72 и 73 и индикаторы 74 и 75; переключатель 16— реле 76, кнопки 77 и 78 и индикаторы 79 и 80; переключатель 17 — реле

81, кнопки 82 и 83 индикаторы 84 и

85; переключатель 18 — реле 86, кнопки 87 и 88, индикаторы 89 и 90; переключатель 19 — реле 91, кнопки

92 и 93, индикаторы 94 и 95; переключатель 20 — реле 96, кнопки 97 и 98, индикаторы 99 и 100; переключатель

21 — реле 101, кнопки 102 и 103, индикаторы 104 и 105; переключатель

22 - реле 106 кнопки 107 и 108, индикаторы 109 и 110, переключатель

23 — реле 111, кнопки 112 и 113, индикаторы 114 и 115; переключатель

24 — реле 116, кнопки 117 и 118, индикаторы 119 и 120; переключатель 25 — реле 121, кнопки 122 и 123, индикаторы 124 и 125; переключатель

26 — реле 126, кнопки 127 и 128, индикаторы 129 и 130; переключатель

27 " реле 131, кнопки 132 и 133, индикаторы 134 и 135; переключатель

28 — реле 136, кнопки 137 и 138, индикаторы 139 и 140.

Остальные группы реле, кнопок и индикаторов имитируют различные процессы и имеют обозначения: реле 141, кнопки 142 и 143, индикатор 144, реле 145, кнопки 146 и 147, индикатор

148, реле 149, кнопки 150 и 151, индикатор 152, реле 153, кнопки 154 и 155, индикатор 156, реле 157, кнопки 158 и 159, индикатор 160, реле

161 и 163, индикатор 164.

Контакты реле переключателей стоят в цепи питания данного реле, в цепи коммутации сигнальных ламп данного переключателя и в цепях передачи сигналов — аналогов давлений и расхода газа тренажера, например, контакт 165 от реле 71, контакт 166 от реле 76, контакт 167 от реле 81, контакт 168 от реле 86, контакт 169 от реле 91, контакт 170 от реле 96, контакт 171 от реле 101, контакт 172 от реле 106.

Реле 141 имитирует включение-выключение газоперекачивающего агрегата кнопками 142 и 143 и сигнальной лампой 144,аналогично оставшиеся реле имитируют включение остальных газоперекачивающих агрегатов своими кнопками и сигнальными лампами. Причем контакты этих реле включены в схему бло. ка 1, например, контакт 173 от реле 141, контакт 174 от реле 145, контакт 175 от реле 149, контакт 176 от реле 153, контакт 177 от реле 157, контакт 178 от реле 161.

Устройство работает следующим образом (фиг. 3).

При включении питания подается напряжение на пульт 29, подготавливаются цепи включения реле блока 1, на пульте 30 загораются сигнальные лампочки, соответствующие исходному положению кранов и газоперекачивающих агрегатов перед пуском.

Затем инструктор на пульте 29 устаналивает с помощью движков потенциометров 50-53 аналог желае1312631

S5 мого давления на входе и выходе газопроводов, которое контролируется на мнемосхеме пульта 30 по индикаторам 59-62.

Обучаемый, имея задание инструктора на перекачку по его участку газопровода определенного количества газа, ориентируясь на показания давления на входе и выходе газопроводов, запускает в работу необходимое количество агрегатов с помощью кнопок 142, 146,150,154,158,162. На мнемосхеме загораются на включенных агрегатах индикаторы 144, 148, 152, 156,160,164. Затем с помощью нажатия определенных кнопок 72,77,82,87,92, 97,102,107,112,117, 122,127 обучаемый имитирует открывание кранов на входе и выходе газоперекачивающих агрегатов, при этом на иэображении включенных кранов мнемосхемы гаснет зеленая сигнальная лампа индикаторов соответственно 74,79,84,89,94,99, 104,109,114,119,124,129,134,!39 (которая сигнализирует о том, что кран закрыт) и вспыхивает красная лампа индикаторов 75,80,85,90,95,100,105, 110, 1 15, 120, 125, 130, 135, 140 (которая сигнализирует о том, что кран открылся). Через открытые краны на входах работающих газоперекачивающих агрегатов (замкнутые контакты реле переключателей, имитирующих открытые краны коммутатора 14) на входы преобразователей 8- 13 поступают входные напряжения-аналоги давления на входах и выходах газоперекачивающих агрегатов. Затем движками потенциометров из группы 65-70 обучаемый доводит частоту вращения включенных в работу газоперекачивающих агрегатов до необходимого ему уровня, а напряжение с этих потенциометров, пропорциональное величине заданной частоты вращения, через замкнутые контакты включенных реле из группы 141, 149, 153, 157, 161, соответствующих работающим агрегатам, также поступает на входы преобразователей 8-13. В соответствии с величинами входных напряжений на клеммах 45-47 каждого из выбранных формирователей газоперекачивающих агрегатов появляется напряжениеаналог величины расхода газа, пропускаемого через данный агрегат, причем это напряжение поступает на входы сумматоров 6 и 7, при этом

50 индикаторы 64 показывают величину напряжения, пропорционального величине расхода газа по каждой из компрессорных станций.

Задача обучаемого — добиться заданного инструктором прокачиваемого по газопроводам количества газа при различных колебаниях давления во входных и выходных газопроводах. При этом обучаемый может достигать этой цели различными путями: увеличением или уменьшением частоты вращения работающих газоперекачивающих агрегатов с помощью потенциометров 65-70, подключением и отключением дополнительного числа газоперекачивающих агрегатов. В случае необходимости обучаемый может вообще отключить одну станцию и подключить оставшуюся на оба газопровода.

При этом обучаемый отключает все газоперекачивающие агрегаты одной станции, закрывает краны, подающие на них газ, а затем кнопками 132 и 137 открывает краны перемычек. Таким образом, газ обоих газопроводов пропускается через одну компрессорную станцию. Правильность и целесообразность действий обучаемого оценивается инструктором.

Предлагаемое устройство предназначено для установки в учебных заведениях, где ведется подготовка и повышение квалификации диспетчеров магистральных газопроводов. Оно позволяет значительно повысить эффективность обучения, так как в результате получения твердых навыков операторы не совершают неправильных действий, что повышает надежность работы магистральных газопроводов.

Для привития навыков не требуется создание реальных установок и объектов. Резко сокращается или даже сводится к нулю число аварий на газопроводах, связанньж с недостаточной квалификацией диспетчеров, что ведет к повышению надежности эксплуатации магистральных газопроводов и повышению их пропускной способности.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

1. Устройство для обучения операторов, содержащее пульты обучаемого и инструктора и блок моделирования реальных процессов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расши1312631 л1 рения дидактических возможностей уст- ройтсва при обучении операторов магистральных газопроводов, в нем блок

М моделирования реальных процессов содержит четыре операционных усилите- 5 ля, шесть функциональных преобразователей, два сумматора и коммутатор, входы которого соединены с первым выходом пульта обучаемого, второй выход которого подключен к управляющим входам функциональных преобразователей, первые информационные входы которых соединены с выходами первого и второго операционных усилителей, а вторые информационные входы— с выходами третьего и четвертого операционных усилителей, выходы первого, второго и третьего функциональных преобразователей подключены соотвественно к первому, второму и третьему входам первого сумматора, выходы четвертого, пятого и шестого функциоанльных преобразователей соединены соответственно с первым, вторык н третьим входами второго сумматора, выходы первого и второго сум— маторов подключены к первому входу пульта обучаемого, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, а третьи выход и вход — соответственно с входом и первым выходом пульта инструктора, второй выход которого подключен к входам первого и второго операционных усилителей, а третий выход — к входам третьего и четвертого операционных усилителей.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в нем функциональный преобразователь содержит блок деления, блок умножения, два делителя напряжения и два усилителя, вход одного из которых является управляющим входом преобразователя, а выход соединен с информационным входом другого усилителя, управляющий вход которого подключен к выходу одного делителя напряжения, а выход — к первому информационному входу блока умножения, второй информационный вход которого соединен с выходом блока деления, а управляющий вход — с выходом другого делителя напряжения, первый и второй входы блока деления являются соответственно первым и вторым информационными входами преобразователя, а выход блока умножения — выходом преобразователя.

1312Ü 31

Составитель А.Карлов

Редактор H.Ëàçàðåíêî Техред Л.Олийнык Корректор Н.Король

Заказ 1974/50 Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для обучения операторов Устройство для обучения операторов Устройство для обучения операторов Устройство для обучения операторов Устройство для обучения операторов Устройство для обучения операторов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для обучения управлению технологическим процессом зерноуборочного комбайна и позволяет повысить эффективность обучения путем предотвращения формирования неправильных навыков

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для исследования, оценки и тренировки способности человека-оператора к вероятному обучению в условиях многоканальности информации при проведении профессионального отбора и научных исследований

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для диагностики отношения оператора к риску при профессиональном отборе, а также при проведении различных психофизиологических исследований

Изобретение относится к техническим средствам обучения и контроля за уровнем подготовки операторов АСУ и является усовершенствованием изобретения по авт.св

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам контроля качества деятельности операторов АСУ, и является усовершенствованием изобретения по а.с

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления.Может быть использовано для экспериментального исследования динамики изменения межличностных отношений в коллективе операторов и является усовершенствованием изобретения по а.с

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано в качестве устройства управления тренажером операторов систем управления

Изобретение относится к тренажерной технике и может быть использовано для обучения операторов различных систем управления

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при профессиональном отборе операторов

Изобретение относится к учебнотренировочным устройствам, может быть использовано, для контроля работы оператора в процессе обучения и при оценке динамики их работоспособности по показателям качества деятельности

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к муляжу вымени для оценки влияния качества массажа на интенсивность истечения жидкости

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к авиационной и космической медицине, предназначено для автоматизированной диагностики в полете гравитационных расстройств у летчика при воздействии пилотажных перегрузок
Изобретение относится к способу определения геометрических параметров опорно-поворотных устройств (ОПУ) телескопов различных типов монтировок с различным количеством исполнительных осей (осей вращения)

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам и может быть использовано для обучения водителей гусеничных машин

Изобретение относится к устройствам для обучения водителей гусеничных машин

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к способам выполнения тренировочного полета в кабине экипажа летательного аппарата, и устройствам подготовки летных экипажей к полетам на авиационных тренажерах
Наверх