本页整理 TPCA / CAE-SDB 状态迁移前置控制架构中的基础术语。
术语以工程使用为主,用于统一公开说明、案例资料、合作沟通和后续技术文档中的表达。
用于理解 TPCA / CAE-SDB 与状态机、安全互锁、报警诊断、AI 诊断、MES / WCS 调度和形式化验证之间的边界关系。
当前状态 / 目标状态
当前状态,是系统在执行前所处的状态、阶段或路径位置。
目标状态,是系统准备进入的下一状态、目标执行路径或目标物理执行阶段。
TPCA / CAE-SDB 讨论的问题,发生在当前状态进入目标状态之前。
例如:
- 等待阶段 → 抓取阶段;
- 放置完成 → 压装阶段;
- 待检测 → 检测执行阶段;
- 任务存在 → 任务派发路径;
- AGV 到站 → 站点承接;
- 当前请求 → 目标调用路径。
如果没有明确当前状态和目标状态,就无法判断进入前需要检查哪些条件、许可和执行链。
前置判定
前置判定,是指系统进入目标状态、目标执行路径或目标物理执行阶段之前,对相关状态进行结构化判断。
前置判定关注进入前的问题,而不是动作失败后的事后诊断,也不是单纯报警分类。
前置判定需要回答:
- 条件是否成立;
- 许可是否成立;
- 执行链是否能够接续;
- 当前状态是否完整、可信、处于可控边界;
- 下一步应允许进入、等待、重识别、回流、分流、降级、禁止、安全锁定还是人工确认。
TPCA
英文:Transition Pre-Control Architecture
状态迁移前置控制架构。
用于目标状态、目标执行路径或目标物理执行阶段进入前的结构化判定与多路径控制。
TPCA 的重点在于系统进入下一状态前,对条件、许可和执行链进行确认,并根据判定结果输出对应控制路径。
PCN
英文:Pre-Control Node
前置控制节点。
PCN 部署在目标状态进入前,用于完成状态获取、信号整理、C / A / E 映射、S / D / B 判定、控制输出和状态记录。
一个 PCN 对应一个状态迁移入口。
在自动化执行单元中,PCN 可以对应 PLC 功能块、HMI 诊断模块、边缘控制器模块或软件判定节点。
在 MES / WCS、AGV / AMR 群控、生产 DX 或数字调用治理场景中,PCN 可以对应任务派发前、资源放行前、站点承接前、协同执行恢复前或目标调用路径进入前的前置判定节点。
PCN 网络
PCN 网络,是多个 PCN 按状态迁移关系连接形成的前置控制结构。
单个 PCN 对应一个目标状态入口。
多个 PCN 可以分布在设备单元、产线、MES / WCS、AGV / AMR 群控层、生产 DX 系统或数字调用系统中。
PCN 网络关注状态迁移入口之间的关系,而非设备连接关系本身。
它用于识别:
- 哪些位置需要前置判定;
- 哪些状态入口经常失败;
- 哪些许可边界需要独立判断;
- 哪些执行链经常不能接续;
- 哪些状态迁移条件需要显式化;
- 哪些履历可用于复盘和改善。
多源状态信号
多源状态信号,是与目标状态进入相关的输入信息。
信号来源可以包括 PLC、机器人控制器、视觉系统、安全系统、HMI / SCADA、MES、WCS、AGV / AMR 调度系统、传感器、上位系统、人工确认、API / AI Gateway、日志或履历系统。
PCN 不按信号来源划分问题,而按信号在目标状态进入前承担的作用进行 C / A / E 映射。
同一个信号,在不同目标状态入口前可能承担不同作用。
因此,多源状态信号必须结合当前状态和目标状态理解。
CAE-SDB
英文:CAE-SDB Matrix
由 C / A / E 状态变量域与 S / D / B 判定性质组合形成的前置判定矩阵。
CAE-SDB 用于判断目标状态进入前的问题来源、问题性质和后续控制路径。
其输出包括允许进入、等待、重识别、回流、降级、禁止进入、安全锁定、人工确认等控制结果。
CAE-SDB 的价值不在于形成静态分类表,而在于把目标状态进入前的 false、NG、not ready、waiting、pending、blocked 等压缩状态,展开为可判定、可控制、可记录的工程结构。
C
英文:Condition
条件状态。
C 用于表示进入目标状态所需的现场条件、对象条件、识别条件、数据条件、任务条件等是否成立。
例如工件存在、位置合格、识别结果有效、任务存在、参数完整、前序阶段完成等。
A
英文:Authority
许可状态。
A 用于表示系统是否允许进入目标状态。
典型内容包括安全许可、上位许可、区域许可、人工确认、权限、授权、资源锁、对方设备许可等。
关键 A 可构成独立必要约束。
安全许可、授权状态、资源锁或区域许可不成立时,即使条件状态和执行链状态满足,也不得允许进入目标状态。
A 不应被简单当作普通条件项处理。
E
英文:Execution Chain
执行链状态。
E 用于表示进入目标状态后,执行链是否能够接续。
E 不等同于单体设备 ready。
执行链包括本体设备、末端执行机构、下游承接、替代路径、回退路径、异常排出路径、结果上传或回写链路等。
例如机器人 ready 只是局部状态,下游是否可承接、异常品是否可排出、结果是否可回写,也属于 E 的判断范围。
S
英文:Structure
结构完整性。
S 用于判断目标状态进入前所需的信号、接口、映射关系、许可来源、路径和执行链边界是否已经定义、接入并可观测。
典型问题包括信号未定义、接口未接入、许可来源不明确、执行链边界缺失等。
D
英文:Dynamics
动态时序有效性。
D 用于判断运行中的状态信号是否有效、同步、稳定和可信。
典型问题包括信号超时、未刷新、抖动、冲突、延迟、不同步、低置信度、许可撤销或状态切换中等。
B
英文:Boundary
控制边界。
B 用于定义并判断 C / A / E 状态变量的控制阈值、容许范围、等待窗口、重试上限、禁止条件、安全锁定条件和恢复条件。
B 的重点是判断当前状态处于哪个预设控制边界区间,以及是否触发相应边界。
多路径控制
英文:Multi-path Control
根据 CAE-SDB 判定结果输出的控制路径。
典型控制结果包括允许进入、等待、重识别、重采样、重定位、回流、异常分流、下游协调、资源释放、降级执行、备用路径、禁止进入、安全锁定、人工确认、异常隔离和状态记录。
多路径控制用于把目标状态进入前的不同未成立原因,转化为可执行、可显示、可记录的工程处置路径。
状态记录与追溯
英文:State Logging and Traceability
记录当前状态、目标状态、多源状态信号、C / A / E 映射结果、S / D / B 判定结果、控制输出和时间信息。
状态记录用于现场复盘、问题追溯、设计审核、项目交接和后续改善。
在产品化场景中,它也可以作为 MES / WCS、HMI、SCADA、AI 分析模块的结构化数据来源。
相关索引:
TPCA / CAE-SDB 术语索引
本文属于 TPCA / CAE-SDB 状态迁移前置判定方法论的公开说明内容。
TPCA、CAE-SDB 与 PCN 为本站作者围绕复杂工程系统目标状态进入前判定问题所整理的术语体系。