Flexsim离散系统仿真软件介绍与实验
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“s”连接
• 按下 “s”键的同时用鼠标从一个对象拖 拉到另一个对象上以连接二者 • “s”连接仅用于中心端口之间的连接（即 连接Task Executer和Fixed Resource ） • “s”连接用“w”取消（按下 “w”键的同时 用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象上 以连接二者）
23
– Defines the FlowItem Characteristics
• TaskExecuter Move Method
– Dertermins who, and how FlowItems move from one FixedResource to another
26
三、 Flexsim建模的基本步骤
29
步骤2. 定义物流流程 （续1）
• 连接两个对象端口所需按键
– “a”键
• 用来将对象1的输出端口连接到对象2的输入端口上
– “q”键
• 用来取消对象1的输出端口与对象2的输入端口之间的连接
– “s”键
• 用来连接对象1与对象2的中心端口
– “w”键
• 用来取消对象1与对象2的中心端口的连接
30
（4）其他：矿石开采和加工、参观者在娱乐场所的活动、喷气式飞机引擎的拆卸、
翻新和更换、医院中病人和食物的处理、银行处理中心中支票的处理。
8
二、Flexsim建模的基本概念
1、Flexsim软件主窗口布局 2、Flexsim仿真模型的基本组成
9
1、Flexsim软件主窗口布局
• Flexsim软件主窗口由下面五部分构成
• 编译模型 • 重置模型 • 控制动画速度
• 运行仿真
35
步骤5. 分析仿真结果
• 仿真之前通过菜单Stats / Stats Collecting选择统 计对象 • 仿真时在对象属性对话 框Statistics选项卡中可 实时察看相应对象的统 计数据和图表 • 点击Stats下的Standard Report或State Report可 生成标准统计报告和状 态统计报告
3
1、什么是Flexsim？
Flexsim是一个强有力的分析工具，可帮 助工程师和设计人员在系统设计和运作 中做出智能决策。采用Flexsim，可以建 立一个真实系统的3D计算机模型，然后 用比在真实系统上更短的时间或者更低 的成本来研究系统。
4
2、Flexsim系统仿真软件概况
Flexsim 是PC Base的数字虚拟企业的仿真系统，来建 立各种经营、管理、制造等模型，并且可在微软公司 的Windows 2000、Windows XP、及Vista 等不同作业 平台上执行的全窗口化3D专业仿真软件。 Flexsim是新一代的面向对象的仿真建模工具，它是迄 今为止世界上唯一一个在图形建模环境中集成C++IDE 和编译器的仿真软件。 在这个软件环境，C++不但能够直接用来定义模型， 而且不会在编译中出现任何问题。
– 子对象拥有其父对象所有的接口和相应的功 能 – 用户相对比较容易很快掌握子对象的使用
13
Flexsim家族树
14
Flexsim的对象库
15
对象分类
• 资源类（Fixed Resources）
– Source, Queue, Processor, Sink, Combiner, Separator, MultiProcessor, Conveyor, MergeSort, FlowNode, Rack, and Reservoir
– VisualTool, Recorder
16
资源类对象
• Fixed Resource 类对象一般是仿 真模型中的主干 对象 • 此类对象决定了 模型的流程
17
执行类对象
• Task Executer对象可从Fixed Resource 对象中获取并执行任务，如物料搬运或 生产操作等。 • 一个Task Executer对象可以向其他Task Executor对象指派任务，或者管理模型 中所有的Task Executers对象。 • Task Executers对象不参与模型中的流 程指派。
• Flow Method
– Determines how, where, and when to move FlowItems through the model
• Navigation Method
– Model navigation, and fly through
• FlowItem Bin Method
18
网络类对象
• NetworkNode对象一般用来设定Task Executor对象的行动路线
19
图示类对象
• 图示类对象可用在仿真模型中显示各种 信息、标识、图片或图表等 • VisualTool和Recorder对象可用来提高仿 真模型的直观感，同时可用来实时显示 和搜集模型的输出数据
20
6
4、Flexsim的应用
1、使用Flexsim可解决的3个基本问题
（1）服务问题 - 要求以最高满意度和最低可能成本来处 理用户及其需求。 （2）制造问题 - 要求以最低可能成本在适当的时间制造 适当产品。 （3）物流问题 - 要求以最低可能成本在适当的时间，适 当的地点，获得适当的产品。
7
2、主要的应用领域
Flexsim软件介绍
主要内容
一、Flexsim软件简介 二、Flexsim建模的基本概念 三、Flexsim软件的使用步骤 四、Flexsim软件应用实例
2
一、Flexsim软件简介
1、什么是Flexsim？ 2、Flexsim系统仿真软件概况 3、Flexsim特点 4、 Flexsim应用
• Flexsim模型中的对象之间是通过端口来连接 的 • 三种类型的端口
– 输入端口（input ports）
• Fixed Resource之间的连接
– 输出端口（output ports）
• Fixed Resource之间的连接
– 中心端口（center ports）
• 连接Task Executer和Fixed Resource
（1）制造业：半导体芯片制造、肉食包装工厂中的牛肉处理、钢铁制造、果酱成
品的罐装、标签、包装、发货、电子器件制造；
（2）仓储和配送：港口集装箱船只的装卸、配送中心操作、订单取货、传输带系
统和布局、物流货架、传送带和堆垛机。
（3）运输：高速路交界处的交通流、火车站中人群和列车的移动、 国际边防路口的
交通堵塞。
5
3、Flexsim特点
Flexsim具有离散型和连续型的混合建模功能。 Flexsim提供平面与三维建模窗口，可以直接将 AutoCAD的平面布置图导入建模窗口。 Flexsim提供的部件具有相当的柔韧性。 Flexsim用拖放图形方法建立模型，Flexsim提供有 固定类部件库，执行类部件库，流体类部件库， 以及用户部件库。 Flexsim具有完全的C++面向对象(object-oriented) 性。 Flexsim所有模型均建立和运行于耀眼的彩色3D中 ，采用了与先进的视频游戏相同的虚拟现实技。
• 执行类（TaskExecuter）
– Dispatcher, Operator, Transporter, Elevator, Robot, Crane, ASRSvehicle
• 网络类（Node）
– NetworkNode, TrafficControl
• 图示类（Visual Object）
36
三、开发实例训练
实例1 • 简单仿真模型的建立 实例2 • 统计信息的查看与显示
实例3 • TaskExecuter的应用 实例4 • NetworkNode的应用 实例5 • 美化与演示
37
实例1：简单仿真模型的建立
• 生产线同时生产三种产品，然后被送到监测车间的缓 存区。检测车间有三台监测系统分别对这三种产品进 行检测后，通过各自的传送带将产品运输出去
1 构建模型布局 2 定义物流流程 3 编辑对象参数 4 编译运行仿真 5 分析仿真结果
27
步骤1. 构建模型布局
• 将仿真所需要的对象模型从对象库中拖拽到仿真视图 窗口中的适当位置
28
步骤2. 定义物流流程
• 根据连接类型，按下“a”或“s”键的同时用鼠 标从一个对象拖拉到另一个对象上以连接二者
迁移实体（Flowitem）
• 迁移实体指模型中存在迁移的对象 • 迁移实体可用来表示生产或服务中的原 料、产品或产品集，如零件、部件、托 盘、容器等；也可以是任务执行者 • 迁移实体可点击工具栏按钮Flowitem定 义 • 可对每个迁移实体定义对象类别（ Itemtype）
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（2）连接与端口
“a”连接
• 按下 “a”键的同时用鼠标从一个对象拖 拉到另一个对象上以连接二者 • “a”连接用于除中心端口之外的所有其他 的连接 • “a”连接用“q”取消
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（3）方法（Method）
• 方法是用来完成一项任务的一系列规则 集 • 好的方法应是可以重复使用的 • Flexsim采用一系列方法集来完成所建模 型的作业
– 菜单 – 工具栏 – 对象库 – 模型视图 – 仿真控制栏
10
工具栏
• 工具栏中常用到的按钮包括
– ToolBox：编辑全局表格/变量 – Commands：Flexsim命令帮助 – Tree：打开模型树 – Ortho：打开模型正投影视图 – Persp：打开模型透视图
11
2、Flexsim仿真模型的基本组成
• 双击对象可以打开对象的参数对话框
33
步骤3. 编辑对象参数 （续）
• 点击对象窗口左下角 “Properties”按钮可调 出对象属性对话框 • 对象属性对话框中包括
– – – – 图形（Visual） 常规（General） 标签（Labels） 统计（Statistics）
34
步骤4. 编译运行仿真
41
步骤2. 定义物流流程（续）
42
步骤3. 编辑对象参数
• 定义产品的流出 • 设置缓存区参数 • 设置检测设备参数
43
定义产品的流出
• 双击Source对象，打开其参数对话框
44
修改产品流出间隔时间（1）
• 从Inter-Arrival time 下拉框中选择Normal Distribution
步骤2. 定义物流流程 （续2）
• 各类端口连接的显示位置
– 输出端口显示在对象的右上角 – 输入端口显示在对象的左上角 – 中心端口显示在对象底部中心
31
步骤2. 定义物流流程 （续3）
• 察看对象的端口连接
– 对象属性窗口 General选项卡 – 可调整端口的编号顺 序
32
步骤3. 编辑对象参数
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Flexsim建模方法集
• Arrival Method
– Determines how and when FlowItems Enter the model
• Trigger Method
– Determines what, where, and when to assign information to FlowItems
45
修改产品流出间隔时间（2）
（1）对象（Objects）
– Flexsim采用对象对实际过程中的各元素建模
（2）连接（Connections）
– Flexsim中通过对象之间的连接定义模型的流程
（3）方法（Methods）
– 对象中的方法定义了模型中各对象所需要完成的作 业
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（1）对象与Leabharlann Baidu承
• Flexsim采用面向对象的技术 • 大部分Flexsim对象都是FixedResource 或TaskExecutor对象的子对象
38
模型描述
• 产品到达检测车间的时间服从均值为 20，方差为2的正态分布 • 到达检测车间的产品类别（1, 2, 3）服 从均匀分布 • 缓存区容量为25件产品 • 传送带传输速度为1m/s
39
步骤1：构建模型布局
• 从对象库中拖放所需的对象到建模视图中
40
步骤2. 定义物流流程
• 按住A键，同时用鼠标左键点击 Source对象并且按住鼠标左键不放 ，然后拖动鼠标至Queue对象。此 时会出现一条黄线连接Source 和 Queue对象。然后松开鼠标左键， 黄线将变成一条黑线，表示Source 对象和Queue对象的端口已经连接 上。 • 如上所述，分别连接Queue到 Processor，Processor到Conveyor ，以及Conveyor到Sink的连线。
“s”连接
• 按下 “s”键的同时用鼠标从一个对象拖 拉到另一个对象上以连接二者 • “s”连接仅用于中心端口之间的连接（即 连接Task Executer和Fixed Resource ） • “s”连接用“w”取消（按下 “w”键的同时 用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象上 以连接二者）
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– Defines the FlowItem Characteristics
• TaskExecuter Move Method
– Dertermins who, and how FlowItems move from one FixedResource to another
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三、 Flexsim建模的基本步骤
29
步骤2. 定义物流流程 （续1）
• 连接两个对象端口所需按键
– “a”键
• 用来将对象1的输出端口连接到对象2的输入端口上
– “q”键
• 用来取消对象1的输出端口与对象2的输入端口之间的连接
– “s”键
• 用来连接对象1与对象2的中心端口
– “w”键
• 用来取消对象1与对象2的中心端口的连接
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（4）其他：矿石开采和加工、参观者在娱乐场所的活动、喷气式飞机引擎的拆卸、
翻新和更换、医院中病人和食物的处理、银行处理中心中支票的处理。
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二、Flexsim建模的基本概念
1、Flexsim软件主窗口布局 2、Flexsim仿真模型的基本组成
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1、Flexsim软件主窗口布局
• Flexsim软件主窗口由下面五部分构成
• 编译模型 • 重置模型 • 控制动画速度
• 运行仿真
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步骤5. 分析仿真结果
• 仿真之前通过菜单Stats / Stats Collecting选择统 计对象 • 仿真时在对象属性对话 框Statistics选项卡中可 实时察看相应对象的统 计数据和图表 • 点击Stats下的Standard Report或State Report可 生成标准统计报告和状 态统计报告
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1、什么是Flexsim？
Flexsim是一个强有力的分析工具，可帮 助工程师和设计人员在系统设计和运作 中做出智能决策。采用Flexsim，可以建 立一个真实系统的3D计算机模型，然后 用比在真实系统上更短的时间或者更低 的成本来研究系统。
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2、Flexsim系统仿真软件概况
Flexsim 是PC Base的数字虚拟企业的仿真系统，来建 立各种经营、管理、制造等模型，并且可在微软公司 的Windows 2000、Windows XP、及Vista 等不同作业 平台上执行的全窗口化3D专业仿真软件。 Flexsim是新一代的面向对象的仿真建模工具，它是迄 今为止世界上唯一一个在图形建模环境中集成C++IDE 和编译器的仿真软件。 在这个软件环境，C++不但能够直接用来定义模型， 而且不会在编译中出现任何问题。
– 子对象拥有其父对象所有的接口和相应的功 能 – 用户相对比较容易很快掌握子对象的使用
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Flexsim家族树
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Flexsim的对象库
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对象分类
• 资源类（Fixed Resources）
– Source, Queue, Processor, Sink, Combiner, Separator, MultiProcessor, Conveyor, MergeSort, FlowNode, Rack, and Reservoir
– VisualTool, Recorder
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资源类对象
• Fixed Resource 类对象一般是仿 真模型中的主干 对象 • 此类对象决定了 模型的流程
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执行类对象
• Task Executer对象可从Fixed Resource 对象中获取并执行任务，如物料搬运或 生产操作等。 • 一个Task Executer对象可以向其他Task Executor对象指派任务，或者管理模型 中所有的Task Executers对象。 • Task Executers对象不参与模型中的流 程指派。
• Flow Method
– Determines how, where, and when to move FlowItems through the model
• Navigation Method
– Model navigation, and fly through
• FlowItem Bin Method
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网络类对象
• NetworkNode对象一般用来设定Task Executor对象的行动路线
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图示类对象
• 图示类对象可用在仿真模型中显示各种 信息、标识、图片或图表等 • VisualTool和Recorder对象可用来提高仿 真模型的直观感，同时可用来实时显示 和搜集模型的输出数据
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4、Flexsim的应用
1、使用Flexsim可解决的3个基本问题
（1）服务问题 - 要求以最高满意度和最低可能成本来处 理用户及其需求。 （2）制造问题 - 要求以最低可能成本在适当的时间制造 适当产品。 （3）物流问题 - 要求以最低可能成本在适当的时间，适 当的地点，获得适当的产品。
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2、主要的应用领域
Flexsim软件介绍
主要内容
一、Flexsim软件简介 二、Flexsim建模的基本概念 三、Flexsim软件的使用步骤 四、Flexsim软件应用实例
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一、Flexsim软件简介
1、什么是Flexsim？ 2、Flexsim系统仿真软件概况 3、Flexsim特点 4、 Flexsim应用
• Flexsim模型中的对象之间是通过端口来连接 的 • 三种类型的端口
– 输入端口（input ports）
• Fixed Resource之间的连接
– 输出端口（output ports）
• Fixed Resource之间的连接
– 中心端口（center ports）
• 连接Task Executer和Fixed Resource
（1）制造业：半导体芯片制造、肉食包装工厂中的牛肉处理、钢铁制造、果酱成
品的罐装、标签、包装、发货、电子器件制造；
（2）仓储和配送：港口集装箱船只的装卸、配送中心操作、订单取货、传输带系
统和布局、物流货架、传送带和堆垛机。
（3）运输：高速路交界处的交通流、火车站中人群和列车的移动、 国际边防路口的
交通堵塞。
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3、Flexsim特点
Flexsim具有离散型和连续型的混合建模功能。 Flexsim提供平面与三维建模窗口，可以直接将 AutoCAD的平面布置图导入建模窗口。 Flexsim提供的部件具有相当的柔韧性。 Flexsim用拖放图形方法建立模型，Flexsim提供有 固定类部件库，执行类部件库，流体类部件库， 以及用户部件库。 Flexsim具有完全的C++面向对象(object-oriented) 性。 Flexsim所有模型均建立和运行于耀眼的彩色3D中 ，采用了与先进的视频游戏相同的虚拟现实技。
• 执行类（TaskExecuter）
– Dispatcher, Operator, Transporter, Elevator, Robot, Crane, ASRSvehicle
• 网络类（Node）
– NetworkNode, TrafficControl
• 图示类（Visual Object）
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三、开发实例训练
实例1 • 简单仿真模型的建立 实例2 • 统计信息的查看与显示
实例3 • TaskExecuter的应用 实例4 • NetworkNode的应用 实例5 • 美化与演示
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实例1：简单仿真模型的建立
• 生产线同时生产三种产品，然后被送到监测车间的缓 存区。检测车间有三台监测系统分别对这三种产品进 行检测后，通过各自的传送带将产品运输出去
1 构建模型布局 2 定义物流流程 3 编辑对象参数 4 编译运行仿真 5 分析仿真结果
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步骤1. 构建模型布局
• 将仿真所需要的对象模型从对象库中拖拽到仿真视图 窗口中的适当位置
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步骤2. 定义物流流程
• 根据连接类型，按下“a”或“s”键的同时用鼠 标从一个对象拖拉到另一个对象上以连接二者
迁移实体（Flowitem）
• 迁移实体指模型中存在迁移的对象 • 迁移实体可用来表示生产或服务中的原 料、产品或产品集，如零件、部件、托 盘、容器等；也可以是任务执行者 • 迁移实体可点击工具栏按钮Flowitem定 义 • 可对每个迁移实体定义对象类别（ Itemtype）
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（2）连接与端口
“a”连接
• 按下 “a”键的同时用鼠标从一个对象拖 拉到另一个对象上以连接二者 • “a”连接用于除中心端口之外的所有其他 的连接 • “a”连接用“q”取消
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（3）方法（Method）
• 方法是用来完成一项任务的一系列规则 集 • 好的方法应是可以重复使用的 • Flexsim采用一系列方法集来完成所建模 型的作业
– 菜单 – 工具栏 – 对象库 – 模型视图 – 仿真控制栏
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工具栏
• 工具栏中常用到的按钮包括
– ToolBox：编辑全局表格/变量 – Commands：Flexsim命令帮助 – Tree：打开模型树 – Ortho：打开模型正投影视图 – Persp：打开模型透视图
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2、Flexsim仿真模型的基本组成
• 双击对象可以打开对象的参数对话框
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步骤3. 编辑对象参数 （续）
• 点击对象窗口左下角 “Properties”按钮可调 出对象属性对话框 • 对象属性对话框中包括
– – – – 图形（Visual） 常规（General） 标签（Labels） 统计（Statistics）
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步骤4. 编译运行仿真
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步骤2. 定义物流流程（续）
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步骤3. 编辑对象参数
• 定义产品的流出 • 设置缓存区参数 • 设置检测设备参数
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定义产品的流出
• 双击Source对象，打开其参数对话框
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修改产品流出间隔时间（1）
• 从Inter-Arrival time 下拉框中选择Normal Distribution
步骤2. 定义物流流程 （续2）
• 各类端口连接的显示位置
– 输出端口显示在对象的右上角 – 输入端口显示在对象的左上角 – 中心端口显示在对象底部中心
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步骤2. 定义物流流程 （续3）
• 察看对象的端口连接
– 对象属性窗口 General选项卡 – 可调整端口的编号顺 序
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步骤3. 编辑对象参数
25
Flexsim建模方法集
• Arrival Method
– Determines how and when FlowItems Enter the model
• Trigger Method
– Determines what, where, and when to assign information to FlowItems
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修改产品流出间隔时间（2）
（1）对象（Objects）
– Flexsim采用对象对实际过程中的各元素建模
（2）连接（Connections）
– Flexsim中通过对象之间的连接定义模型的流程
（3）方法（Methods）
– 对象中的方法定义了模型中各对象所需要完成的作 业
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（1）对象与Leabharlann Baidu承
• Flexsim采用面向对象的技术 • 大部分Flexsim对象都是FixedResource 或TaskExecutor对象的子对象
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模型描述
• 产品到达检测车间的时间服从均值为 20，方差为2的正态分布 • 到达检测车间的产品类别（1, 2, 3）服 从均匀分布 • 缓存区容量为25件产品 • 传送带传输速度为1m/s
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步骤1：构建模型布局
• 从对象库中拖放所需的对象到建模视图中
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步骤2. 定义物流流程
• 按住A键，同时用鼠标左键点击 Source对象并且按住鼠标左键不放 ，然后拖动鼠标至Queue对象。此 时会出现一条黄线连接Source 和 Queue对象。然后松开鼠标左键， 黄线将变成一条黑线，表示Source 对象和Queue对象的端口已经连接 上。 • 如上所述，分别连接Queue到 Processor，Processor到Conveyor ，以及Conveyor到Sink的连线。