任務2.3.4定義數字設備——狀態機數字設備篇了解狀態機變量功能；了解狀態機定義；了解狀態機變量功能；掌握使用PQFactory軟件定義狀態機的方法；熟練使用PQFactory軟件定義“狀態機”類型數字設備；目標狀態機功能介紹

(1)狀態機的定義：

狀態機（StateMachine），也被稱為有限狀態機（FiniteStateMachine，FSM），是一種用于設計和實現計算機程序和系統的概念模型。它通過定義一系列的狀態、事件和在這些事件發生時的狀態轉換來描述一個系統或對象的行為。圖1狀態機原理圖數字設備定義——狀態機(2)狀態機的核心要素：

1)狀態（States）：

一個狀態機包含一系列的狀態（至少要包含兩個狀態）。

狀態是系統在任何特定時間點的條件或情況。

每個狀態都有一些與之相關的行為和規則。

2)事件（Events）：

事件是觸發狀態轉換的動作或發生的事情。

事件可以是外部的（如用戶輸入）或內部的（如達到定時器）。數字設備定義——狀態機3)轉換（Transitions）：

轉換定義了在特定事件發生時狀態如何改變。

每個轉換都是從一個狀態到另一個狀態的映射。

4)初始狀態（InitialState）：

狀態機在開始時的狀態。

所有狀態機都有一個初始狀態。

5)終止狀態（FinalStates）：

可選的，標志著狀態機的結束。

狀態機的優點在于它可提供一種清晰、結構化的方法來處理復雜的狀態轉換和事件處理，使得系統更易于理解、設計和維護。數字設備定義——狀態機1.狀態機功能說明（1）功能位置【PQFactory】→【模型定義】→【機構】→【定義狀態機】。圖2狀態機功能位置1.狀態機功能說明（2）功能說明PQFactory支持自定義狀態機。狀態機的定義是生產線設備定義的重要內容，也是定義數字孿生設備的關鍵。在實際應用時，被原動機（如氣缸、電機等）驅動的機械零部件都需要定義為狀態機。在定義時可以為狀態機添加運動關節部件、運動方式（旋轉或平移）、運動范圍，也可以根據實際設備的工作位置為狀態機添加不同的狀態。2.狀態機定義實訓案例狀態機：旋轉零件：物料方塊狀態機：直線傳感器：檢測方塊零件發生器：時間、信號圖3數字設備定義概況將圖示的單軸線性氣缸定義為狀態機，其中運動組件為J1，機座部分為BASE。J1BASE3.狀態機的定義步驟（1）點選單軸氣缸的某一組件，以便找到該組件在管理樹中的位置。（2）在管理樹中選擇單軸氣缸所在的組件，右鍵選擇命令：裝配。注：此步驟無需選中單軸氣缸所有組件3.狀態機的定義步驟（3）裝配之后，會在模型管理樹中生成一個裝配體組件，圖示為：裝配65。（4）將單軸氣缸的剩余組件，逐一拖拽至新建的裝配體組件。找尋方法可以參考步驟1。3.狀態機的定義步驟（5）選擇單軸氣缸的裝配組件（圖示：裝配65），右鍵選擇命令：移至頂層。（6）選擇新移至頂層的場景（圖示為場景847），右鍵選擇命令：解除裝配，會顯示出內部的裝配體。3.狀態機的定義步驟（7）為便于后續查詢，選擇裝配體，右鍵可以對該裝配體重命名，圖示命名為：單軸線性氣缸。（8）選擇氣缸的運動部分，將其裝配為一個整體，即圖示黃顯部分。3.狀態機的定義步驟（9）選擇氣缸的靜態部分，將其裝配為一個整體，即圖示黃顯部分。（10）如圖所示，裝配之后單軸線型氣缸分為運動組件和機座組件兩大部分。運動組件機座組件3.狀態機的定義步驟（11）重命名：將運動組件重命名為“J1”，將機座組件重命名為“BASE”。（12）在模型定義欄中，選擇“定義狀態機”。3.狀態機的定義步驟（13）在模型選擇窗口中，點擊“場景”，選擇“單軸線性氣缸”，然后“確認”。（14）在彈出的“定義狀態機”界面中可以設置狀態機的運動方式、方向以及運動范圍。3.狀態機的定義步驟（15）在選擇運動方向時，利用三維球到點、垂直、反向等工具，調整J1方向如圖所示。（16）添加具體的狀態。移動J1位置，使其剛好接觸物料方塊。點擊“添加狀態”按鈕，記錄此位置。3.狀態機的定義步驟（17）選擇圖示蓋板，鼠標右鍵選擇“幾何屬性”，然后在屬性界面更改當前材料的透明度，以便后續記錄狀態機的第2個位置。（18）移動J1位置，使其剛好接觸需旋轉槽中的物料方塊，圖示位置為47.5。點擊“添加狀態”按鈕，記錄此位置。3.狀態機的定義步驟（19）添加事件名字，方便后續使用這些特殊位置。同時添加運動時間，即為狀態1→狀態2的時間。（20）可以看到，定義后的狀態機已在狀態機欄目下。4.狀態機的測試（1）選擇已經定義的狀態機，右鍵選擇“切換狀態”。（2）圖示為狀態1的位置。點擊下拉按鈕，可以切換狀態。4.狀態機的測試（3）圖示為