状态转移图的画法

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马尔柯夫状态转移图与转移矩阵(ppt 24页)

时，则称X(tn)仅与前一状态X(tn-1)有关而与更前的 22.03.2状022态无关。这一随机过程就是最简单的马尔柯夫过程，
马尔柯夫过程
将上述过程推广到一般，则马尔柯夫过程是这样一种随机过程，即其随机变量在任意时刻tn时的状态X(tn)，仅与其前有限次数之内的状态X(tn-i-1), X(tn-i-2), …,X(tn-i) 有关，而与以前的状态无关。
22.03.2022
马尔柯夫状态转移图
用马尔可夫状态转移图可以简单而清晰地反映这一过程。因此，在用马尔可夫过程求解系统或设备的状态概率时，应首先作出相应的状态转移图，并填入有关概率值，则会一目了然并方便求解。
Pij 1/ 3
Pii 2/3
i
j
Pjj 3/ 4
22.03.2022
Pji 3/ 4
懒鬼起来吧！别再浪费时间，将来在坟墓内有足够的时间让你睡的。---富兰克林（美国）
人生太短暂了，事情是这样的多，能不兼程而进吗？ ---爱迪生（美国）真正的敏捷是一件很有价值的事。因为时间是衡量事业的标准，一如金钱是衡量货物的标准；所在在做事我有两个忠实的助手，企业在市场竞争中输赢的关键在于其核心竞争力的强弱，而实现核心竞争力更新的惟一途径就是创新。一项权威的调查显示：与缺乏创新的企业相比，成功创新的企业能获得20％甚至更高的成长率；如果企业80％的收入来自新产品开发并坚持下去，五年內市值就能增加一倍；全球83％的高级经理人深信，自己企业今后的发展将更依赖创新。
忽视当前一刹那的人，等于虚掷了他所有的一切。---富兰克林（美国）时间不可空过，惟用之于有益的工作；一切无益的行动，应该完全制止。 ---富兰克林（美国）

机床电气控制与PLC顺序控制系统状态转移图SFC

表中的栈操作指令MPS／MRD／MPP在状态内不能直接与步进接点后的新母线连接，应接在LD或LDI指令之后，如下图所示。
为了控制电机正反转时避免两个线
圈同时接通短路，在状态内可实现输出线路互锁，方法如图:
在STL指令的内母线上格LD或LDI指令编程后，对
下图 (a)所示没有触点的线圈Y003将不能编程，应改成按图 (b)电路才能对Y003编程。
2）步进指令的使用 ①步进接点在状态梯形图中与左母线相连，具有主控制功能，STL右侧产生的新母线上的接点要用LD或LDI指令开始。RST指令可以在一系列的 STL指令最后安排返回，也可以在一系列的STL指令中需要中断返回主程序逻辑时使用。 ②当步进接点接通时，其后面的电路才能按逻辑动作。如果步进接点断开，则后面的电路全部断开，相当于该段程序跳过。若需要保持输出结果，可用SET和RST指令。 ③可以在步进接点内处理的顺控指令如下表所示。
（3）并行分支与汇合的编程 1)并行分支状态转移图及其特点当满足某个条件后使多个流程分支同时执行的分支流程称为并行分支，如图6-23所示。图中当X000接通时，状态同时转移，使S21、S31和S41 同时置位，二个分支同时运行，只有在S22、S32和S42三个状态都运行结束后，若X002接通，才能使S30置位，并使 S22、S32和S42同时复位。它有以下两个特点。
3)SFC图中的转移条件不能使用ANB、ORB、 MPS、MRD、MPP指令。应按图 (b)所示确定转移条件。
4)状态转移图中和流程不能交叉，应按图处理。
5)若要对某个区间状态进行复位，可用区间复位指令
ZRST按下图 (a)处理；若要使某个状态的输出禁止，可按下图5(b)所示方法处理，若要使PLC的全部输出继电 [Y]断开，可用特殊辅助继电器M8034接成下图 (c)电路，当M8034为ON时，PLC继续进行程序运算，但所有输出继电器[Y]都断开了。

状态转移图及步进指令

构成转移条件的限位开关X030在转动之后使工序进行一次转移，转移到下一工序，见图5.14。这种场合，将转移条件脉冲化，见图5.15所示。S30首次动作，虽然X030动作，M101动作，但通过自锁脉冲Ｍ100使不产生转移，当X030再次动作，则M100不动作，M101 动作，则状态从S30转到S31
M8000
RUN监视
M8002
初始脉冲
M8040
禁止转移
M8046 M8047
STL动作 STL监视有效
表5.3 可在状态内处理的逻辑指令
LD/LDI/LDP/LDF, AND/ANI/ANDP/ANDF, OR/ORI/ORP/ORF,INV, OUT, SET/RST,PLS/PLF 可使用可使用可使用
图5.21 选择性分支
（2）选择汇合首先只进行汇合前状态的驱动处理，然后按顺序继续进行汇合状态转移处理，在使用中要注意程序的顺序号，分支列与汇合列不能交叉（见图 5.22）在分支与汇合的转移处理中程序中，不能用 MPS,MRD,MPP,ANB,ORB指令即使负载驱动回路也不能直接在STL指令后面使用 MPS指令
图5.6 MPS/MRD/MPP指令的位置
(3) 状态的转移方法
OUT指令与SET指令对于STL指令后的状态（S）具有同样的功能，都将自动复位转移源（见图5.7），此外，还有自保持功能。但是使用OUT指令时，在STL图中用于向分离的状态转移
图5.7 状态的转移方法
(4) 转移条件回路中不能使用的指令
(6) 状态复位
在选定的区间内的状态同时复位（见图5.10）
图5.10 S0～S50的51点状态器的同时复位
(7) 禁止输出的操作
图5.11 禁止运行状态中的输出

PLC状态转移图、步进指令与基本方法

PLC状态转移图、步进指令和基本方法
OUT T1 K 10 LD T1 SET S22 LD X001 OUT S0 STL S22 LDI Y002 OUT Y001
LD X004 SET S23 LD X001 OUT S0
（a）
STL S23 OUT T2 K 10 LD T2 SET S24 LD X001 OUT S0 STL S24 OUT Y004 OUT T3
LD X001 OUT S0 RET END
（b）
5.2.2 步进指令
1. 指令定义及应用对象
表5.1 步进指令的定义与应用对象
指令符
名称
指令意义
STL
步进指令
在顺控程序上面进行工序步进型控制的指令
RET
步进复位指令表示状态流程的结束，返回主程序（母线）的指令
2. 指令功能及说明 (1)主控功能
PLC状态转移图、步进指令和基本方法
状态转移图表示法
图5.1 状态转移图表示法
PLC状态转移图、步进指令和基本方法
状态转移图的画法
➢在状态转移图中，用矩形框来表示“步”或“状态”，方框中用状态器S及其编号表示
➢与控制过程的初始情况相对应的状态称为初始状态，每个状态的转移图应有一个初始状态，初始状态用双线框来表示。与步相关的动作或命令用与步相连的梯形图符来表示。当某步激活时，相应动作或命令被执行。一个活动步可以有一个或几个动作或命令被执行
➢步与步（状态与状态）之间用有向线段来连接，如果进行方向是从上到下或从左到右，则线段上的箭头可以不画，状态转移图中，会发生步的活动状态的进展，该进展按有向连续规定的线路进行，这种进展是由转换条件的实现来完成的
➢转换的符号是一条短划线，它与步间的有向连接线段相垂直。在短划线旁可用文字语言、布尔表达式或图形符号标注转换条件

状态转移图及编程方法

第6章状态转移图及编程方法教学目的及要求：通过教学，使学生明确状态的功能和状态转移图所表示的顺序控制过程，熟练掌握选择性分支与汇合、并行性分支与汇合的应用，掌握顺控系统设计的方法和技能。

教学方式：理论讲解、例题讲解。

演示操作：利用FX2N-64MR PLC实现对自动送料小车的控制。

重点难点：掌握单流程状态图的编程、选择性及并行性分支与汇合的编程。

问题的提出：状态转移图是使用什么语言编程，它与梯形图语言有什么区别。

6.1 状态转移图及状态的功能6.1.1 状态转移图用梯形图或指令表方式编程固然广为电气技术人员接受，但对于一个复杂的控制系统，尤其是顺序控制系统，由于内部的联锁、互动关系极其复杂，其梯形图往往长达数百行。

另外，在梯形图上如果不加注释，这种梯形图的可读性也会大大降低。

为了解决这个问题，近年来，许多新生产的PLC在梯形图语言之外加上了符合IEC1131—3标准的SFC（Sequential Function Chart）语言，用于编制复杂的顺控程序。

IEC1131—3中定义的SFC语言是一种通用的流程图语言。

三菱的小型PLC在基本逻辑指令之外增加了两条简单的步进顺控指令（STL，意为Step Ladder；RET，意为返回），同时辅之以大量状态元件，就可以使用状态转移图方式编程。

称为“状态”的软元件是构成状态转移图的基本元素。

FX2N共有1000个状态元件，其分类、编号、数量及用途如表6-1所示。

表6-1 FX2N的状态元件a状态的编号必须在指定范围选择。

b各状态元件的触点，在PLC内部可自由使用，次数不限。

c在不用步进顺控指令时，状态元件可作为辅助继电器在程序中使用。

d通过参数设置，可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。

6.1.2 FX2N系列PLC的步进顺控指令FX2N系列PLC的步进指令有两条：步进接点指令STL和步进返回指令RET。

1、STL：步进接点指令（梯形图符号为）STL指令的意义为激活某个状态。

状态转移图

(2) 自动复位功能用STL指令时，新的状态器S被置位，前一个状态器S将自动复位 OUT指令和SET指令都能使转移源自动复位，另外还具有停电自保持功能 OUT指令在状态转移图中只用于向分离的状态转移，而不是向相邻的状态转移状态转移源自动复位须将状态转移电路设置在STL 回路中，否则原状态不会自动复位 (3) 驱动功能 (4) 步进复位指令RET功能
指令符 STL RET 名称步进指令步进复位指令指令意义在顺控程序上面进行工序步进型控制的指令表示状态流程的结束，返回主程序（母线）的指令
2. 指令功能及说明 (1)主控功能
STL指令仅仅对状态器S有效
STL指令将状态器S的触点与主母线相连并提供主控功能
使用STL指令后，触点的右侧起点处要使用LD (LDI) 指令，步进复位指令RET使LD点返回主母线
状态转移图表示法
图5.1 状态转移图表示法
状态转移图的画法
在状态转移图中，用矩形框来表示“步”或“状态”，方框中用状态器S及其编号表示与控制过程的初始情况相对应的状态称为初始状态，每个状态的转移图应有一个初始状态，初始状态用双线框来表示。与步相关的动作或命令用与步相连的梯形图符来表示。当某步激活时，相应动作或命令被执行。一个活动步可以有一个或几个动作或命令被执行
5.5 状态转移图及步进指令的应用实例
5.1 状态转图
状态转移图（SFC, Sequential Function Chart）是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，是基于状态（工序）的流程以机械控制的流程来表示： FX2N系列PLC共有状态器S0～S999 S0～S9为初始状态 S10～S499为普通型 S10～S19在功能指令（FNC60）IST的使用中被用作回零状态器 S500～S899为断电保持型 S900～S999为信号报警型

状态转移图

– p0(t) ＝μ/(μ+λ)+Ce -(μ+λ)t – 若 t=0 p0(t) =1，则 C＝ λ/(μ+λ) – ∴ p0(t) ＝μ/(μ+λ)+ λ/(μ+λ) e -(μ+λ)t – p1(t)=1-p0(t) = λ/(μ+λ)-λ/(μ+λ) e -(μ+λ)t
• • • • •
从状态转移图获得有关的效率指标相对通过能力Q＝ p0＝μ/(μ+λ) 绝对通过能力A＝ λQ＝ λμ/(μ+λ) 系统损失率Pl＝p1＝1－Q＝ λ/(μ+λ)
• 对应的哥氏方程组：
– p0‘(t) ＝－λp0(t) ＋μp1(t) – p1‘(t) ＝－ μp1(t) ＋ λp0(t)
M|M|1|0的极限平稳解
• 从普通解获得:
– p0= limt→∞p0(t)= μ/(μ+λ) – p1= limt→∞p1(t)=λ /(μ+λ)＝1－ p0
• 解得：
直接求极限平稳解
• 对状态转移图中的任一状态Pi,设有：
– 由该状态发出的流A1…Am,强度分别为a1…am – 进入该状态的流B1…Bl，强度分别为b1…bl, 对应的发出点为C1…Cl – 则对应的哥氏方程组为
– 即：发出（均值）＝进入（均值） – 实例
1
第三节 little公式
• 定理6.1：设ELs为排队系统内顾客平均值，EWs为顾客在系统内的平均排队时间，则有ELs＝λEWs
2
第一节状态转移图
• 状态：系统的某种可以稳定存在的形态。
– 从随机过程Байду номын сангаас度去看，则为随机过程的取值

问题讲解状态转换图分析与画法

分析状态转换路径
确定状态转换的路径
在确定了初始状态和目标状态以及转换条件后，需要分析状态之间的转换路径，即状态转换的具体过程。
考虑状态转换的顺序和条件
在分析状态转换路径时，需要考虑状态转换的顺序和条件，以及状态转换过程中的可能分支和循环。
分析状态转换的触发条件
确定触发状态转换的事件或条件
在分析状态转换时，需要确定触发状态转换的事件或条件，这些事件或条件可能是外部输入、时间变化、内部逻辑等。
总结词
历史状态转换图用于描述系统的历史状态和状态的演变过程。
详细描述
历史状态转换图是一种特殊的状态转换图，用于描述系统的历史状态和状态的演变过程。它通过将多个状态转换图按照时间顺序排列，表示系统从过去到现在的发展历程。这种状态转换图可以更好地帮助理解系统的历史发展和演化过程。
03
问题讲解状态转换图的画法
绘制步骤
确定状态
明确问题解决过程中涉及的不同状态，包括初始状态、中间
状态和目标状态。
确定转换关系
分析状态之间的转换条件、行为和事件，确定它们之间的关系。
绘制图形
根据确定的状态和转换关系，使用图形化工具绘制状态转换图。
审查和完善
对绘制好的状态转换图进行审查和完善，确保准确无误地表
达问题解决过程。
作用
帮助理解问题解决过程，发现潜在的问题和解决方案，提高问题解决效率。
适用场景
复杂问题解决
对于复杂的问题，状态转换图可以清晰地展示问题解决的不同阶段和状态，有助于更好地理解和解决问题。
流程优化
在流程优化过程中，状态转换图可以用来分析流程中各个状态之间的转换关系，发现瓶颈和优化点。
系统分析

第4章-状态转移图编程

15
三菱PLC基础与应用
4.1.5 状态转移图三要素
状态转移图中，每个状态都具备下列三要素： 1）驱动负载，即该状态所要执行的任务。表达输出可用 OUT指令，也可用SET指令。二者区别在于使用SET指令驱动的输出可以保持下去直至使用RST指令使其复位，而OUT 指令在本状态关闭后自动关闭。如图4-5中的Y0就是状态S20 的驱动负载。 2）转移条件，即在什么条件下状态间实现转移。转移条件可以为单一的，也可以是多个元件的串并联。如图4-5中的X1就是状态S20实现转移的条件。 3）转移目标，即转移到什么状态。如图4-5中的S21为状态S20的转移目标。转移目标若是顺序非连续转移，转移指令不应使用SET，而应使用OUT，如图4-6所示。
大家好
第4章状态转移图编程
三菱PLC基础与应用
4.1 状态元件、状态转移图
4.2 状态转移图的编程方法
4.3 状态编程思想在非状态元件编程中的应用
4.4 实训项目
4.5 习题
2
4.1 状态元件、状态转移图
三菱PLC基础与应用
4.1.1 状态编程思想
梯形图由于其编程简单、使用方便等优点，受到了很多技术人员的青睐，但在一些工艺流程控制方面，还存在以下缺点：
3）S50为汇合状态，它可有S22、S32、S42任一状态驱动在转移条件满足时发生状态转移。
26
三菱PLC基础与应用
S0
X0
S20
Y0
X1
S21
Y1
X2
S22
Y2
X3
X11
S31
Y11
Байду номын сангаас
X12
S32
Y12
X13

状态转移图程序设(3)

2
广东农工商职业技术学院电子与信息工程系
可编程控制器及应用
按下按钮后的各段时间分配
广东农工商职业技术学院电子与信息工程系
3
可编程控制器及应用
2.PLC硬件配置及输入输出接线图 2.PLC硬件配置及输入输出接线图
系统所需车道（东西方向）红、绿、黄各 2 只信号灯，人行横道（南北方向）红、绿各 2 只信号灯，南北方向各需一只按钮。 SA 开关代表可编程控制器自身的运行开关。
广东农工商职业技术学院电子与信息工程系
1 4
可编程控制器及应用
（一）状态转移图
广东农工商职业技术学院电子与信息工程系
1 5
可编程控制器及应用
广东农工商职业技术学院电子与信息工程系
1 6
可编程控制器及应用
广ห้องสมุดไป่ตู้农工商职业技术学院电子与信息工程系
1 7
功能指令
可编程控制器及应用
广东农工商职业技术学院电子与信息工程系
设计状态转移图s0s21s40s23s22y3y1y10x1大原点x2小原点m8002x1退回原点y5t0x11已松开x0启动按钮s20y0夹紧x10大钻指示灯亮k100s31s33s32y4y2x2退回原点y6t1小钻指示灯亮k100t1t0可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系一状态转移图可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系可编程控制器及应用广东农工商职业技术学院电子与信息工程系

状态转换图 ppt课件

• 需求分析的任务就是借助于当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型，解决目标系统的 “做什么” 的问题。
3.1 需求分析的具体任务
1 确定对系统的综合要求
---功能需求、性能需求、可靠性和可用性需求、出错处理需求、接口需求、约束、逆向需求、将来可能提出的要求。
2 分析系统的数据要求
3 导出系统的逻辑模型
• 在访问用户的过程中使用情景分析技术往往非常有效。
状态转换图
情景分析技术的用处主要体现在下述两个方面： (1) 它能在某种程度上演示目标系统的行为，从而便
于用户理解，而且还可能进一步揭示出一些分析员目前还不知道的需求。 (2) 由于情景分析较易为用户所理解，使用这种技术能保证用户在需求分析过程中始终扮演一个积极主动的角色。需求分析的目标是获知用户的真实需求，而这一信息的惟一来源是用户，因此，让用户起积极主动的作用对需求分析工作获得成功是至关重要的。
状态转换图 • 数据对象: 是对软件必须理解的复合信息的
抽象。 • 复合信息: 是指具有一系列不同性质或属性
的事物，仅有单个值的事物(例如，宽度)不是数据对象。 • 可以由一组属性来定义的实体都可以被认为是数据对象。
如：外部实体、事物、行为、事件、角色、单位、地点或结构等。
• 数据对象彼此间是有关联的。
1、范式级别越高，存储同样数据就需要分解成更多张表，因此，“存储自身”的过程也就越复杂。
2、随着范式级别的提高，数据的存储结构与基于问题域的结构间的匹配程度也随之下降，因此，在需求变化时数据的稳定性较差。
3、范式级别提高则需要访问的表增多，因此性能(速度) 将下降。从实用角度看来，在大多数场合选用第三范式都比较恰当。
• 满足第一范式条件，而且每个非关键字属性都由整个关键字决定(而不是由关键字的一部分来决定)。如：