CN107807539B - 一种玻璃深加工生产线分布式集成方法及其系统 - Google Patents

一种玻璃深加工生产线分布式集成方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种玻璃深加工生产线分布式集成方法及其系统，在不同地域的四个实物单元分别在不同时间段通过通讯接口和玻璃深加工生产线仿真模型建立实时通讯和动作同步化，上位机发送实际生产信息指令，进行玻璃深加工模拟生产，对联网的实物单元进行分布式集成测试，检测联网的实物单元的空载作用情况是否符合预设生产要求；分布式集成测试包括纵向集成测试和横向集成测试。在数字孪生技术的驱动下，通过虚拟仿真平台和生产线实物设备的双向真实映射和实时信息交互，实现仿真生产整线和实物生产整线的全要素、全流程和全业务数据的集成和融合，最终完成整条玻璃深加工生产线的部署和搭建。

Description

一种玻璃深加工生产线分布式集成方法及其系统
技术领域
本发明涉及玻璃加工自动化技术领域，尤其涉及一种玻璃深加工生产线分布式集成方法及其系统。
背景技术
玻璃深加工生产线为对玻璃二次加工，即以一次成型的平板玻璃为基本原料，根据使用要求，采用不同的加工工艺制成的具有特定功能的玻璃产品的生产线。玻璃深加工生产线的设计方案的最终验证，需要将各单元设备集成起来，架设管控系统，实行联调联试。但不同的设备在不同的厂家定制生产，在完成整线布置时，需要将各单元集成，分布式集成主要包括数据集成、过程集成和应用集成。为了避免过长的集成测试周期、降低资金与场地占用成本，整线送到在客户企业前，总是希望将不同供应商的设备之间，设备与整线之间进行异地分段式测试(通讯测试、控制网络测试、整线作业测试)。
但目前的测试平台局限在单机宣称性能与功能的测试与验证，设备与设备之间异地集成测试局限于通过网络进行简单的通讯测试，一方面实时性差，使得整线虚拟运行过程不能真实模拟实际生产过程，另一方面，各个工艺段的专机设备简单拼接组成，仅仅局限在通讯测试，不能进行作业协同测试。整线的集成与测试只能在实物设备由实地完成组装后，才能开展联调联试，无法实现异地分段式的集成和测试。
发明内容
本发明的目的在于提出一种玻璃深加工生产线分布式集成方法及其系统，可实现分时、异地集成与测试，降低了设计到生产制造之间的不确定性，缩短到终端客户处进行联调联试的周期，提前发现与规避设计隐患，大幅削减场地成本与资金占用成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种玻璃深加工生产线分布式集成方法，玻璃深加工生产线拆分为四个实物单元，并四个所述实物单元分别在不同地域进行设计、制造和测试，四个所述实物单元为原片仓实物单元、钢化仓实物单元、钢化炉排片实物单元和中空配对实物单元，包括以下步骤：
三维建模步骤，在仿真系统分别对四个所述实物单元进行三维建模，包括对各个所述实物单元中的所有单机实物设备进行三维建模，形成原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型，并根据玻璃深加工生产线的设计要求信息在仿真系统将原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型进行组装，搭建成玻璃深加工生产线仿真模型；
所述玻璃深加工生产线仿真模型中的所有单机设备模型和所述玻璃深加工生产线中对应的单机实物设备完全一致，包括生产线的具体布局、各实物单元的外观与形态、和单机实物设备中各传感器的布置；
异地虚实同步步骤，根据玻璃生产工艺流程要求，在仿真系统编制所述玻璃深加工生产线仿真模型中的所有单机设备模型的动作控制脚本，通过脚本语言控制所述单机设备模型的加工动作，然后所述玻璃深加工生产线仿真模型在仿真系统进行离线运行；
所述玻璃深加工生产线仿真模型离线运行成功后，利用数字孪生技术，各个所述实物单元的单机实物设备通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型中对应的单机设备模型建立实时通讯和动作同步化；
异地分时集成测试步骤，在仿真系统设置四个单元管控模块，四个所述单元管控模块分别控制原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型；
设置上位机，所述上位机通过工业以太网对四个单元管控模块发送实际生产信息指令；
在不同地域的四个所述实物单元分别在不同时间段通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型建立实时通讯和动作同步化，所述上位机向联网的所述实物单元和所述玻璃深加工生产线仿真模型发送实际生产信息指令，进行玻璃深加工模拟生产，对联网的所述实物单元进行分布式集成测试，检测联网的所述实物单元的空载作用情况是否符合预设生产要求；
所述分布式集成测试包括纵向集成测试和横向集成测试；
所述纵向集成测试由下行指令通道测试和上行信息通道测试组成，所述下行指令通道测试为检测上位机向联网的所述实物单元和所述玻璃深加工生产线仿真模型发送实际生产信息指令时，联网的所述实物单元是否按照所述实际生产信息指令动作；
所述上行信息通道测试为检测联网的所述实物单元是否将运行状态信息真实反馈至上位机；
所述横向集成测试由设备间物理动作衔接测试和单元间状态信息传输测试组成，所述设备间物理动作衔接测试为检测联网的所述实物单元中各个单机实物设备是否根据设定的玻璃生产工艺流程，下游的单机实物设备是否始终承接上游的单机实物设备的加工动作；
所述单元间状态信息传输测试为检测联网的所述实物单元在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元的状态信息，并其对应的单元管控模块是否可根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备的加工动作，以及联网的所述实物单元是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元。
优选地，所述下行指令通道测试包括以下步骤：
步骤A1，联网的所述实物单元由PLC控制网络通过交换机接口，以I/O点位信息的形式，与其对应的单元仿真模型的软PLC模块的I/O点位绑定，联网的所述实物单元由PLC控制网络驱动；
步骤A2，所述上位机通过工业以太网对四个所述单元管控模块发送实际生产信息指令；
步骤A3，四个所述单元管控模块分别将接收到的实际生产信息指令转换为机器指令，并通过OPC协议和数据库通讯机制将机器指令下发给所述玻璃深加工生产线仿真模型，而与联网的所述实物单元对应的单元管控模块将机器指令同时下发给所述PLC控制网络；
步骤A4，所述玻璃深加工生产线仿真模型根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，所述PLC控制网络根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元同步运行；
步骤A5，所述上位机建立仿真模型视图，通过所述仿真模型视图检测所述玻璃深加工生产线仿真模型的运行状态，从而检测联网的所述实物单元是否按照所述实际生产信息指令动作。
优选地，所述上行信息通道测试包括以下步骤：
步骤B1，所述玻璃深加工生产线仿真模型根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元同步运行；
步骤B2，所述PLC控制网络通过SCADA系统(即数据采集与监视控制系统)采集联网的所有单机实物设备的状态信息，并将采集到的所述状态信息上传至所述上位机；
步骤B3，比较所述上位机接收到的状态信息与所述PLC控制网络采集的状态信息，检测是否完成一致。
优选地，所述设备间物理动作衔接测试包括以下步骤：
步骤C1，将联网的所述实物单元的所有单机实物设备，根据设定的玻璃生产工艺流程，通过物理接口连接成一个整体；
步骤C2，所述上位机通过工业以太网对四个所述单元管控模块发送实际生产信息指令；
步骤C3，所述玻璃深加工生产线仿真模型根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，所述PLC控制网络根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元同步运行；
步骤C4，所述上位机通过所述仿真模型视图检测在联网的所述实物单元中，下游的单机实物设备是否始终承接上游的单机实物设备的加工动作。
优选地，所述单元间状态信息传输测试包括以下步骤：
步骤D1，在联网的所述实物单元中，各个单机实物设备的状态信息通过工业以太网集成到数据总线，所述数据总线和单元管控模块连接，将状态信息传输给对应的单元管控模块；
步骤D2，所述上位机通过工业以太网对四个所述单元管控模块发送实际生产信息指令；
步骤D3，所述玻璃深加工生产线仿真模型根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，所述PLC控制网络根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元同步运行；
步骤D4，所述上位机通过所述仿真模型视图查看所述玻璃深加工生产线仿真模型的动作是否顺畅，联网的所述实物单元是否出现动作延误或者动作错误，从而检测出联网的所述实物单元在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元的状态信息，并其对应的单元管控模块是否可根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备的加工动作，以及联网的所述实物单元是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元。
优选地，所述三维建模步骤包括：
步骤E1，对四个所述实物单元的单机实物设备进行三维建模，依据单机实物设备的实际功能和实际效率进行单机实物设备的动作方式和控制方式的封装，并定义标准化的数据接口和信息接口，从而在仿真系统建立设备三维模型库；其中，所述控制方式包括数据的采集与处理、传感器的布置和控制逻辑的设定；
步骤E2，在仿真系统预设与所述玻璃深加工生产线行业相对应的布局模型库；
步骤E3，根据玻璃深加工生产线的设计要求信息，在所述布局模型库选择适合的布局模型和在所述设备三维模型库中选择所需的设备模型，并在所述布局模型的基础上对所述玻璃深加工生产线进行布局规划和设备模型装配；
步骤E4，根据所述布局规划设计所述玻璃深加工生产线中每一个环节的运动方式、控制方案、执行算法引擎和模拟动态运行方案，生成所述玻璃深加工生产线的初始整线模型和初始执行内核；
步骤E5，在所述仿真系统上进行动态模拟生产过程，对所述初始整线模型和初始执行内核进行优化，从而生成所述玻璃深加工生产线仿真模型。
优选地，优化所述初始整线模型和初始执行内核包括：
步骤E5.1，建立所述初始执行内核到所述初始整线模型的指令通道，建立所述初始整线模型到所述初始执行内核的信息通道，以使所述初始执行内核与所述初始整线模型实现交互；
步骤E5.2,在所述仿真系统上进行动态模拟生产过程，所述初始执行内核生成实际生产信息指令，所述初始整线模型根据所述实际生产信息指令运行，并把运行结果生成现场信息反馈给所述初始执行内核；
步骤E5.3,对所述运行结果进行运行效率和负荷的分析，根据分析结果优化所述初始整线模型的配置参数和初始执行内核的算法结构，从而生成优化整线模型和优化执行内核；
步骤E5.4,根据所述优化整线模型和优化执行内核生成所述玻璃深加工生产线仿真模型。
优选地，使用所述玻璃深加工生产线分布式集成方法的系统，
玻璃深加工生产线拆分为四个实物单元，并四个所述实物单元分别在不同地域进行设计、制造和测试，四个所述实物单元为原片仓实物单元、钢化仓实物单元、钢化炉排片实物单元和中空配对实物单元；
包括仿真系统和上位机，所述仿真系统和上位机通过工业以太网建立通信网络；
所述仿真系统，用于分别对四个所述实物单元进行三维建模，包括对各个所述实物单元中的所有单机实物设备进行三维建模，形成原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型，并根据玻璃深加工生产线的设计要求信息在仿真系统将原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型进行组装，搭建成玻璃深加工生产线仿真模型；
所述玻璃深加工生产线仿真模型中的所有单机设备模型和所述玻璃深加工生产线中对应的单机实物设备完全一致，包括生产线的具体布局、各实物单元的外观与形态、和单机实物设备中各传感器的布置；
利用数字孪生技术，各个所述实物单元的单机实物设备通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型中对应的单机设备模型建立实时通讯和动作同步化；
所述仿真系统设置四个单元管控模块，四个所述单元管控模块分别控制原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型；
所述上位机，用于通过工业以太网对四个单元管控模块发送实际生产信息指令；
在不同地域的四个所述实物单元分别在不同时间段通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型建立实时通讯和动作同步化，所述上位机向联网的所述实物单元和所述玻璃深加工生产线仿真模型发送实际生产信息指令，进行玻璃深加工模拟生产，对联网的所述实物单元进行分布式集成测试，检测联网的所述实物单元的空载作用情况是否符合预设生产要求；
所述分布式集成测试包括纵向集成测试和横向集成测试；
所述纵向集成测试由下行指令通道测试和上行信息通道测试组成，所述下行指令通道测试为检测上位机向联网的所述实物单元和所述玻璃深加工生产线仿真模型发送实际生产信息指令时，联网的所述实物单元是否按照所述实际生产信息指令动作；
所述上行信息通道测试为检测联网的所述实物单元是否将运行状态信息真实反馈至上位机；
所述横向集成测试由设备间物理动作衔接测试和单元间状态信息传输测试组成，所述设备间物理动作衔接测试为检测联网的所述实物单元中各个单机实物设备是否根据设定的玻璃生产工艺流程，下游的单机实物设备是否始终承接上游的单机实物设备的加工动作；
所述单元间状态信息传输测试为检测联网的所述实物单元在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元的状态信息，并其对应的单元管控模块是否可根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备的加工动作，以及联网的所述实物单元是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元。
优选地，还包括PLC控制网络，联网的所述实物单元由PLC控制网络通过交换机接口，以I/O点位信息的形式，与其对应的单元仿真模型的软PLC模块的I/O点位绑定，联网的所述实物单元由PLC控制网络驱动；
所述单元管控模块用于将接收到的所述实际生产信息指令转换为机器指令，并通过OPC协议和数据库通讯机制将机器指令下发给所述玻璃深加工生产线仿真模型，而与联网的所述实物单元对应的单元管控模块将机器指令同时下发给所述PLC控制网络；
所述玻璃深加工生产线仿真模型用于根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产；
所述PLC控制网络还用于根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元同步运行；
和用于通过SCADA系统(即数据采集与监视控制系统)采集联网的所有单机实物设备的状态信息，并将采集到的所述状态信息上传至所述上位机；
所述上位机包括组态监控单元和MES管控单元，所述组态监控单元用于建立仿真模型视图，通过所述仿真模型视图检测所述玻璃深加工生产线仿真模型的运行状态，从而检测联网的所述实物单元是否按照所述实际生产信息指令动作；
所述MES管控单元用于比较接收到的状态信息与所述PLC控制网络采集的状态信息，检测是否完成一致。
优选地，在联网的所述实物单元中，根据设定的玻璃生产工艺流程，所有单机实物设备通过物理接口连接成一个整体；并且，各个单机实物设备的状态信息通过工业以太网集成到数据总线，所述数据总线和单元管控模块连接，将状态信息传输给对应的单元管控模块；
所述组态监控单元还用于通过所述仿真模型视图检测在联网的所述实物单元中，下游的单机实物设备是否始终承接上游的单机实物设备的加工动作；
所述MES管控单元还用于通过所述仿真模型视图查看所述玻璃深加工生产线仿真模型的动作是否顺畅，联网的所述实物单元是否出现动作延误或者动作错误，从而检测出联网的所述实物单元在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元的状态信息，并其对应的单元管控模块是否可根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备的加工动作，以及联网的所述实物单元是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元。
所述玻璃深加工生产线分布式集成方法满足实物单元(或单机实物设备)和玻璃深加工生产线仿真模型的交互与共融，整线实物设备的集成，以及异地分段测试实物单元(或单机实物设备)的控制逻辑与通讯接口是否符合玻璃深加工生产线的运动规划，局部规避控制逻辑、设计物流错误。不断完善实物单元(或单机实物设备)的设计，以满足玻璃深加工生产线的运动需求，在数字孪生技术的驱动下，通过虚拟仿真平台和生产线实物设备的双向真实映射和实时信息交互，实现仿真生产整线和实物生产整线的全要素、全流程和全业务数据的集成和融合，最终完成整条玻璃深加工生产线的部署和搭建。
附图说明
附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明其中一个实施例的玻璃深加工生产线分布式集成流程图；
图2是本发明其中一个实施例的系统工作原理图；
图3是本发明其中一个实施例的纵向集成测试原理图；
图4是本发明其中一个实施例的横向集成测试原理图。
其中：实物单元2；原片仓实物单元21；钢化仓实物单元22；钢化炉排片实物单元23；中空配对实物单元24；仿真系统1；单机实物设备25；原片仓单元仿真模型11；钢化仓单元仿真模型12；钢化炉排片单元仿真模型13；中空配对单元仿真模型14；玻璃深加工生产线仿真模型15；单机设备模型16；单元管控模块17；上位机3；PLC控制网络4；数据总线5。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例的玻璃深加工生产线分布式集成方法，玻璃深加工生产线拆分为四个实物单元2，并四个所述实物单元2分别在不同地域进行设计、制造和测试，四个所述实物单元2为原片仓实物单元21、钢化仓实物单元22、钢化炉排片实物单元23和中空配对实物单元24，如图1所示，包括以下步骤：
三维建模步骤，在仿真系统1分别对四个所述实物单元2进行三维建模，包括对各个所述实物单元2中的所有单机实物设备25进行三维建模，形成原片仓单元仿真模型11、钢化仓单元仿真模型12、钢化炉排片单元仿真模型13和中空配对单元仿真模型14，并根据玻璃深加工生产线的设计要求信息在仿真系统1将原片仓单元仿真模型11、钢化仓单元仿真模型12、钢化炉排片单元仿真模型13和中空配对单元仿真模型14进行组装，搭建成玻璃深加工生产线仿真模型15；
所述玻璃深加工生产线仿真模型15中的所有单机设备模型16和所述玻璃深加工生产线中对应的单机实物设备25完全一致，包括生产线的具体布局、各实物单元2的外观与形态、和单机实物设备25中各传感器的布置；
异地虚实同步步骤，根据玻璃生产工艺流程要求，在仿真系统1编制所述玻璃深加工生产线仿真模型15中的所有单机设备模型16的动作控制脚本，通过脚本语言控制所述单机设备模型16的加工动作，然后所述玻璃深加工生产线仿真模型15在仿真系统1进行离线运行；
所述玻璃深加工生产线仿真模型15离线运行成功后，利用数字孪生技术，各个所述实物单元2的单机实物设备25通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型15中对应的单机设备模型16建立实时通讯和动作同步化；
异地分时集成测试步骤，在仿真系统1设置四个单元管控模块17，四个所述单元管控模块17分别控制原片仓单元仿真模型11、钢化仓单元仿真模型12、钢化炉排片单元仿真模型13和中空配对单元仿真模型14；
设置上位机3，所述上位机3通过工业以太网对四个单元管控模块17发送实际生产信息指令；
在不同地域的四个所述实物单元2分别在不同时间段通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型15建立实时通讯和动作同步化，所述上位机3向联网的所述实物单元2和所述玻璃深加工生产线仿真模型15发送实际生产信息指令，进行玻璃深加工模拟生产，对联网的所述实物单元2进行分布式集成测试，检测联网的所述实物单元2的空载作用情况是否符合预设生产要求；
所述分布式集成测试包括纵向集成测试和横向集成测试；
所述纵向集成测试由下行指令通道测试和上行信息通道测试组成，所述下行指令通道测试为检测上位机3向联网的所述实物单元2和所述玻璃深加工生产线仿真模型15发送实际生产信息指令时，联网的所述实物单元2是否按照所述实际生产信息指令动作；
所述上行信息通道测试为检测联网的所述实物单元2是否将运行状态信息真实反馈至上位机3；
所述横向集成测试由设备间物理动作衔接测试和单元间状态信息传输测试组成，所述设备间物理动作衔接测试为检测联网的所述实物单元2中各个单机实物设备25是否根据设定的玻璃生产工艺流程，下游的单机实物设备25是否始终承接上游的单机实物设备25的加工动作；
所述单元间状态信息传输测试为检测联网的所述实物单元2在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元2的状态信息，并其对应的单元管控模块17是否可根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备25的加工动作，以及联网的所述实物单元2是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元2。
所述玻璃深加工生产线分布式集成方法通过数字孪生技术实现实物单元2(或单机实物设备25)与其仿真模型的虚实同步，从而搭建了一个高性能、通用性强和可扩展的集成实物和仿真的分布式集成测试平台，支持每个供应商所提供的实物单元2(或单机实物设备25)可以与玻璃深加工生产线仿真模型15进行分时、异地集成与测试，测试实物单元2(或单机实物设备25)和仿真模型的控制逻辑，通讯接口是否符合既定的设计目标，是否与整线运动规划匹配等单元系统在整线中的作业和性能,不断完善实物单元2(或单机实物设备25)的设计与生产，降低了设计到生产制造之间的不确定性，缩短到终端客户处进行联调联试的周期，提前发现与规避设计隐患，大幅削减场地与资金占用等成本。
四个所述实物单元2分别在不同地域进行设计、制造和测试，所述原片仓实物单元21包括龙门吊、翻转运输台、真空吸盘架组和玻璃T架，所述钢化仓实物单元22包括高速小车运行导轨、入片高速运输小车、出片高速运输小车、钢化仓固定式网格架、底车和运输缓冲段，所述钢化炉排片实物单元23包括排片台、缓存台和输送台，所述中空配对实物单元24包括高速小车运行导轨、入片高速运输小车、出片高速运输小车、配对仓固定式网格架、底车和运输缓冲段。
因此，在玻璃深加工生产线仿真模型15中，根据生产流程从上游往下游，依次包括原片仓单元仿真模型11、钢化仓单元仿真模型12、钢化炉排片单元仿真模型13和中空配对单元仿真模型14，并且每个单元仿真模型12根据玻璃深加工生产线的设计要求信息对单机实物设备25进行组装，形成虚拟的玻璃深加工生产线，实现生产线的快速化定制。所述仿真系统1采用Demo3D仿真软件，具有可进行三维数字化设计的开放式平台，可以进行单机设备的虚拟装备，可以通过脚本控制设备的动作或在制品的运动，具备软PLC功能。
利用数字孪生技术，实现单机实物设备25与其对应的单机设备模型16建立实时通讯和动作同步化，实现虚实同步，从而在不同地域的供应商可在设备生产过程中，分时、异地将单机实物设备25接入玻璃深加工生产线仿真模型15进行在线集成测试，脱离地域、场地和时空的限制，达到智能车间整线定制设计的并行化进程。所述数字孪生技术是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程，又称“数字镜像”，“数字双胞胎”或“数字化映射”。所述虚实同步为以PLC为桥梁，建立三维仿真(虚拟传感器)、设备模型与实物PLC、组态软件之间的通讯通道，实现数据和信息的互联互通，通过下行指令与上行信息的二分道同步技术，实现设备实时数据、组态监控数据和三维虚拟仿真数据的实时同步，实现虚拟车间(仿真)、真实车间(装备)、现场监控数据、MES系统执行数据之间互动和同步。
所述上位机3配置有MES系统或其执行引擎，用于控制整个玻璃深加工生产的进程，和分析联网的实物单元2的集成测试数据。所述MES系统即制造企业生产过程执行管理系统，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。所述单元管控模块17可根据上位机3发送的实际生产信息指令驱动对应联网的所述实物单元2，从而利用玻璃深加工生产线仿真模型15进行生产模拟，利用虚实同步技术实现数据和信息的互联互通，测试联网的所述实物单元2的空载作用情况是否符合预设生产要求。
所述玻璃深加工生产线分布式集成方法满足实物单元2(或单机实物设备25)和玻璃深加工生产线仿真模型15的交互与共融，整线实物设备的集成，以及异地分段测试实物单元2(或单机实物设备25)的控制逻辑与通讯接口是否符合玻璃深加工生产线的运动规划，局部规避控制逻辑、设计物流错误。不断完善实物单元2(或单机实物设备25)的设计，以满足玻璃深加工生产线的运动需求，在数字孪生技术的驱动下，通过虚拟仿真平台和生产线实物设备的双向真实映射和实时信息交互，实现仿真生产整线和实物生产整线的全要素、全流程和全业务数据的集成和融合，最终完成整条玻璃深加工生产线的部署和搭建。
优选地，如图2、图3所示，所述下行指令通道测试包括以下步骤：
步骤A1，联网的所述实物单元2由PLC控制网络4通过交换机接口，以I/O点位信息的形式，与其对应的单元仿真模型的软PLC模块的I/O点位绑定，联网的所述实物单元2由PLC控制网络4驱动；
步骤A2，所述上位机3通过工业以太网对四个所述单元管控模块17发送实际生产信息指令；
步骤A3，四个所述单元管控模块17分别将接收到的实际生产信息指令转换为机器指令，并通过OPC协议和数据库通讯机制将机器指令下发给所述玻璃深加工生产线仿真模型15，而与联网的所述实物单元2对应的单元管控模块17将机器指令同时下发给所述PLC控制网络4；
步骤A4，所述玻璃深加工生产线仿真模型15根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，所述PLC控制网络4根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元2运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元2同步运行；
步骤A5，所述上位机3建立仿真模型视图，通过所述仿真模型视图检测所述玻璃深加工生产线仿真模型15的运行状态，从而检测联网的所述实物单元2是否按照所述实际生产信息指令动作。
联网的所述实物单元2在设计制造完毕后，在运送至客户场地之前，先对各个单机实物设备25单独进行纵向集成测试，然后将所有单机实物设备25，根据设定的玻璃生产工艺流程，通过物理接口连接成一个整体，进行横向集成测试。其中，在纵向集成测试中，先进行下行指令通道测试，再进行上行信息通道测试；在横向集成测试中，先进行设备间物理动作衔接测试，再进行单元间状态信息传输测试。
所述下行指令通道测试用于检测联网的所述实物单元2是否按照所述实际生产信息指令动作。所述单元管控模块17可将接收到的实际生产信息指令转换为机器指令，并同时分发给玻璃深加工生产线仿真模型15和PLC控制网络4。所述PLC控制网络4根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元2运行，实现对联网的所述实物单元2的管理和控制。在上位机3通过所述仿真模型视图检测所述玻璃深加工生产线仿真模型15的运行状态，从而检测联网的所述实物单元2的动作是否按照所述实际生产信息指令动作，对联网的所述实物单元2进行逻辑验证和控制测试，快速定位故障查找原因，排除可能的设计错误，提前检验联网的所述实物单元2是否能够满足生产实际的要求，以测试结果为依据，对联网的所述实物单元2的设计方案进行优化与改进，避免返工，实现并行工作，大大减少现场调试和测试的时间与成本。
优选地，如图2、图3所示，所述上行信息通道测试包括以下步骤：
步骤B1，所述玻璃深加工生产线仿真模型15根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元2同步运行；
步骤B2，所述PLC控制网络4通过SCADA系统(即数据采集与监视控制系统)采集联网的所有单机实物设备25的状态信息，并将采集到的所述状态信息上传至所述上位机3；
步骤B3，比较所述上位机3接收到的状态信息与所述PLC控制网络4采集的状态信息，检测是否完成一致。
所述上行信息通道测试为在所述联网的所述实物单元2能按照所述实际生产信息指令动作后，即完成所述下行指令通道测试后，检测联网的所述实物单元2是否将运行状态信息真实反馈至上位机3。所述PLC控制网络4通过SCADA系统(即数据采集与监视控制系统)采集联网的所有单机实物设备25的状态信息，并将采集到的所述状态信息上传至所述上位机3的MES系统；所述上位机3的MES系统根据反馈的状态信息，对自动化过程进行参数的调节，做出下一步的实际生产信息指令传输，实现设备状态信息集成，控制系统与设备之间的集成。
例如，将中空配对实物单元24接入玻璃深加工生产线仿真模型15，所述上位机3下发实际生产信息指令进行玻璃深加工模拟生产，检验中空配对实物单元24的高速出入库小车、底车与相对应的单机设备模型16运动是否一致，检测定制的中空配对实物单元24中动件的运动逻辑是否满足虚拟整线中的运动要求，以此达到中空配对实物单元24与玻璃深加工生产线仿真模型15的高度集成，提早规避一些控制逻辑的设计错误，缩短到客户那里的调试周期。
优选地，如图2、图4所示，所述设备间物理动作衔接测试包括以下步骤：
步骤C1，将联网的所述实物单元2的所有单机实物设备25，根据设定的玻璃生产工艺流程，通过物理接口连接成一个整体；
步骤C2，所述上位机3通过工业以太网对四个所述单元管控模块17发送实际生产信息指令；
步骤C3，所述玻璃深加工生产线仿真模型15根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，所述PLC控制网络4根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元2运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元2同步运行；
步骤C4，所述上位机3通过所述仿真模型视图检测在联网的所述实物单元2中，下游的单机实物设备25是否始终承接上游的单机实物设备25的加工动作。
所述设备间物理动作衔接测试是在联网的所述实物单元2的各个单机实物设备25均完成纵向集成测试后，将所有单机实物设备25，根据设定的玻璃生产工艺流程，通过物理接口连接成一个整体，检测在联网的所述实物单元2中，下游的单机实物设备25是否始终承接上游的单机实物设备25的加工动作，即检测设备与设备之间的动作完整性与连续性，保证玻璃深加工生产线在制品根据流程完成生产加工，玻璃深加工生产线顺畅运行。
优选地，如图2、图4所示，所述单元间状态信息传输测试包括以下步骤：
步骤D1，在联网的所述实物单元2中，各个单机实物设备25的状态信息通过工业以太网集成到数据总线5，所述数据总线5和单元管控模块17连接，将状态信息传输给对应的单元管控模块17；
步骤D2，所述上位机3通过工业以太网对四个所述单元管控模块17发送实际生产信息指令；
步骤D3，所述玻璃深加工生产线仿真模型15根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，所述PLC控制网络4根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元2运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元2同步运行；
步骤D4，所述上位机3通过所述仿真模型视图查看所述玻璃深加工生产线仿真模型15的动作是否顺畅，联网的所述实物单元2是否出现动作延误或者动作错误，从而检测出联网的所述实物单元2在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元2的状态信息，并其对应的单元管控模块17是否可根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备25的加工动作，以及联网的所述实物单元2是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元2。
所述设备间物理动作衔接测试完成后，对联网的所述实物单元2进行单元间状态信息传输测试。四个所述单元管控模块17均采用OPC和数据库访问系统接口，获取系统实时数据信息，实现单元管控模块17之间的信号连接，将两单元管控模块17间的信息和数据横向传递。所述单元间状态信息传输测试检测联网的所述实物单元2在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元2的状态信息，并其对应的单元管控模块17是否可根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备25的加工动作，以及联网的所述实物单元2是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元2，从而对联网的所述实物单元2的控制方案进行调整优化，保证生产整线动作顺畅和正态运行，避免动作延误和流水生产业务发生不确定错误。
例如，在玻璃深加工生产线中，切割机、磨边机、钢化炉等在不同实物单元2的单机实物设备25上的传感器信号、开关量信息通过工业以太网，全部集成于现场总线，在总线进行设备信息的交换与交互。如传送带传送玻璃至磨边机磨边，流片触发传送带上的传感器，传感器信息将会通过工业以太网传送至磨边机，磨边机接受传感信号之后，会准备玻璃的磨边动作。同时，如果磨边机正在进行磨边动作，将会发送开关量信息至传送带，停止传送流片玻璃。
所述横向集成测试实现单元管控模块17之间、单机实物设备25之间的信息横向传输集成，保证玻璃深加工生产线在制品顺畅运行。
优选地，所述三维建模步骤包括：
步骤E1，对四个所述实物单元2的单机实物设备25进行三维建模，依据单机实物设备25的实际功能和实际效率进行单机实物设备25的动作方式和控制方式的封装，并定义标准化的数据接口和信息接口，从而在仿真系统1建立设备三维模型库；其中，所述控制方式包括数据的采集与处理、传感器的布置和控制逻辑的设定；
步骤E2，在仿真系统1预设与所述玻璃深加工生产线行业相对应的布局模型库；
步骤E3，根据玻璃深加工生产线的设计要求信息，在所述布局模型库选择适合的布局模型和在所述设备三维模型库中选择所需的设备模型，并在所述布局模型的基础上对所述玻璃深加工生产线进行布局规划和设备模型装配；
步骤E4，根据所述布局规划设计所述玻璃深加工生产线中每一个环节的运动方式、控制方案、执行算法引擎和模拟动态运行方案，生成所述玻璃深加工生产线的初始整线模型和初始执行内核；
步骤E5，在所述仿真系统1上进行动态模拟生产过程，对所述初始整线模型和初始执行内核进行优化，从而生成所述玻璃深加工生产线仿真模型15。
在所述仿真系统1搭建一个定制设计平台，实现整线快速定制。在所述仿真系统1预设所述设备三维模型库和布局模型库，对单机实物设备25进行模块化封装，实现玻璃深加工生产线仿真模型15的快速个性化定制和动态运行。
在玻璃深加工生产线的设计过程中，利用所述仿真系统1，根据玻璃深加工生产线的设计要求信息，在所述布局模型库选择适合的布局模型和在所述设备三维模型库中选择所需的设备模型，所述玻璃深加工生产线的设计要求信息包括产能要求、工厂场地、加工流程、生产节拍、生产计划、工艺计划和加工设备；所述布局模型库为依据现有玻璃深加工生产行业内常用的几种布局方式进行分析总结所设计出来的生产线初步布局方案，其中包括设备资源配置、整线布局和工艺路径规划等：设备资源配置为各实物单元2需要的设备及其数量；工艺路径规划为依据产品的工艺路径，确定各个工序的标准工时，分析产品每个工艺对应的加工设备和操作的工艺关联；整线布局为根据企业的工厂空间、产品加工工序及希望达到的生产能力，对现有设备、中间设备及拟投用设备进行合理的空间布局、物理干涉分析和物流路径规划从而确定整线布局。然后在所述布局模型的基础上对所述玻璃深加工生产线进行布局规划和设备模型装配，从而缩短设计周期，减少人为出错，提高布局效率。
所述步骤E4的初始整线模型包括生产线的三维模型、生产线布局装配方案、运行方案和控制方案，所述初始执行内核包括生产线模型的数学建模、单元算法和整线调度算法。最后，在所述仿真系统1上进行动态模拟生产过程，对整线动态智能执行的效果进行统计分析，包括效率分析、负荷分析等，把分析结构与预设参数作比较，若不满足要求则对所述初始整线模型和初始执行内核进行修改，再继续运行和分析直至满足要求为止，从而优化所述初始整线模型和初始执行内核，生成所述玻璃深加工生产线仿真模型15。
优选地，优化所述初始整线模型和初始执行内核包括：
步骤E5.1，建立所述初始执行内核到所述初始整线模型的指令通道，建立所述初始整线模型到所述初始执行内核的信息通道，以使所述初始执行内核与所述初始整线模型实现交互；
步骤E5.2,在所述仿真系统1上进行动态模拟生产过程，所述初始执行内核生成实际生产信息指令，所述初始整线模型根据所述实际生产信息指令运行，并把运行结果生成现场信息反馈给所述初始执行内核；
步骤E5.3,对所述运行结果进行运行效率和负荷的分析，根据分析结果优化所述初始整线模型的配置参数和初始执行内核的算法结构，从而生成优化整线模型和优化执行内核；
步骤E5.4,根据所述优化整线模型和优化执行内核生成所述玻璃深加工生产线仿真模型15。
所述初始执行内核生成实际生产信息指令以使所述初始整线模型动态模拟生产过程，借助仿真系统1中强大的数据分析能力对运行结果进行运行效率和负荷的分析，实现设计和运行的联合反复迭代优化，以获得最优整线设计方案和形成整线智能执行内核，提高所述玻璃深加工生产线仿真模型15的整体性能和稳定性。
优选地，使用所述玻璃深加工生产线分布式集成方法的系统，如图2所示，
玻璃深加工生产线拆分为四个实物单元2，并四个所述实物单元2分别在不同地域进行设计、制造和测试，四个所述实物单元2为原片仓实物单元21、钢化仓实物单元22、钢化炉排片实物单元23和中空配对实物单元24；
包括仿真系统1和上位机，所述仿真系统1和上位机通过工业以太网建立通信网络；
所述仿真系统1，用于分别对四个所述实物单元2进行三维建模，包括对各个所述实物单元2中的所有单机实物设备25进行三维建模，形成原片仓单元仿真模型11、钢化仓单元仿真模型12、钢化炉排片单元仿真模型13和中空配对单元仿真模型14，并根据玻璃深加工生产线的设计要求信息在仿真系统1将原片仓单元仿真模型11、钢化仓单元仿真模型12、钢化炉排片单元仿真模型13和中空配对单元仿真模型14进行组装，搭建成玻璃深加工生产线仿真模型15；
所述玻璃深加工生产线仿真模型15中的所有单机设备模型16和所述玻璃深加工生产线中对应的单机实物设备25完全一致，包括生产线的具体布局、各实物单元2的外观与形态、和单机实物设备25中各传感器的布置；
利用数字孪生技术，各个所述实物单元2的单机实物设备25通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型15中对应的单机设备模型16建立实时通讯和动作同步化；
所述仿真系统1设置四个单元管控模块17，四个所述单元管控模块17分别控制原片仓单元仿真模型11、钢化仓单元仿真模型12、钢化炉排片单元仿真模型13和中空配对单元仿真模型14；
所述上位机3，用于通过工业以太网对四个单元管控模块17发送实际生产信息指令；
在不同地域的四个所述实物单元2分别在不同时间段通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型15建立实时通讯和动作同步化，所述上位机3向联网的所述实物单元2和所述玻璃深加工生产线仿真模型15发送实际生产信息指令，进行玻璃深加工模拟生产，对联网的所述实物单元2进行分布式集成测试，检测联网的所述实物单元2的空载作用情况是否符合预设生产要求；
所述分布式集成测试包括纵向集成测试和横向集成测试；
所述纵向集成测试由下行指令通道测试和上行信息通道测试组成，所述下行指令通道测试为检测上位机3向联网的所述实物单元2和所述玻璃深加工生产线仿真模型15发送实际生产信息指令时，联网的所述实物单元2是否按照所述实际生产信息指令动作；
所述上行信息通道测试为检测联网的所述实物单元2是否将运行状态信息真实反馈至上位机3；
所述横向集成测试由设备间物理动作衔接测试和单元间状态信息传输测试组成，所述设备间物理动作衔接测试为检测联网的所述实物单元2中各个单机实物设备25是否根据设定的玻璃生产工艺流程，下游的单机实物设备25是否始终承接上游的单机实物设备25的加工动作；
所述单元间状态信息传输测试为检测联网的所述实物单元2在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元2的状态信息，并其对应的单元管控模块17是否可根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备25的加工动作，以及联网的所述实物单元2是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元2。
所述玻璃深加工生产线分布式集成系统通过数字孪生技术实现实物单元2(或单机实物设备25)与其仿真模型的虚实同步，从而搭建了一个高性能、通用性强和可扩展的集成实物和仿真的分布式集成测试平台，支持每个供应商所提供的实物单元2(或单机实物设备25)可以与玻璃深加工生产线仿真模型15进行分时、异地集成与测试，测试实物单元2(或单机实物设备25)和仿真模型的控制逻辑，通讯接口是否符合既定的设计目标，是否与整线运动规划匹配等单元系统在整线中的作业和性能,不断完善实物单元2(或单机实物设备25)的设计与生产，降低了设计到生产制造之间的不确定性，缩短到终端客户处进行联调联试的周期，提前发现与规避设计隐患，大幅削减场地与资金占用等成本。
所述玻璃深加工生产线分布式集成系统满足实物单元2(或单机实物设备25)和玻璃深加工生产线仿真模型15的交互与共融，整线实物设备的集成，以及异地分段测试实物单元2(或单机实物设备25)的控制逻辑与通讯接口是否符合玻璃深加工生产线的运动规划，局部规避控制逻辑、设计物流错误。不断完善实物单元2(或单机实物设备25)的设计，以满足玻璃深加工生产线的运动需求，在数字孪生技术的驱动下，通过虚拟仿真平台和生产线实物设备的双向真实映射和实时信息交互，实现仿真生产整线和实物生产整线的全要素、全流程和全业务数据的集成和融合，最终完成整条玻璃深加工生产线的部署和搭建。
优选地，如图3所示，还包括PLC控制网络4，联网的所述实物单元2由PLC控制网络4通过交换机接口，以I/O点位信息的形式，与其对应的单元仿真模型的软PLC模块的I/O点位绑定，联网的所述实物单元2由PLC控制网络4驱动；
所述单元管控模块17用于将接收到的所述实际生产信息指令转换为机器指令，并通过OPC协议和数据库通讯机制将机器指令下发给所述玻璃深加工生产线仿真模型15，而与联网的所述实物单元2对应的单元管控模块17将机器指令同时下发给所述PLC控制网络4；
所述玻璃深加工生产线仿真模型15用于根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产；
所述PLC控制网络4还用于根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元2运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元2同步运行；
和用于通过SCADA系统(即数据采集与监视控制系统)采集联网的所有单机实物设备25的状态信息，并将采集到的所述状态信息上传至所述上位机3；
所述上位机3包括组态监控单元和MES管控单元，所述组态监控单元用于建立仿真模型视图，通过所述仿真模型视图检测所述玻璃深加工生产线仿真模型15的运行状态，从而检测联网的所述实物单元2是否按照所述实际生产信息指令动作；
所述MES管控单元用于比较接收到的状态信息与所述PLC控制网络4采集的状态信息，检测是否完成一致。
联网的所述实物单元2在设计制造完毕后，在运送至客户场地之前，先对各个单机实物设备25单独进行纵向集成测试。在上位机3通过所述仿真模型视图检测所述玻璃深加工生产线仿真模型15的运行状态，从而检测联网的所述实物单元2的动作是否按照所述实际生产信息指令动作，对联网的所述实物单元2进行逻辑验证和控制测试，快速定位故障查找原因，排除可能的设计错误，提前检验联网的所述实物单元2是否能够满足生产实际的要求，以测试结果为依据，对联网的所述实物单元2的设计方案进行优化与改进，避免返工，实现并行工作，大大减少现场调试和测试的时间与成本。
所述PLC控制网络4通过SCADA系统(即数据采集与监视控制系统)采集联网的所有单机实物设备25的状态信息，并将采集到的所述状态信息上传至所述上位机3的MES系统；所述上位机3的MES系统根据反馈的状态信息，对自动化过程进行参数的调节，做出下一步的实际生产信息指令传输，实现设备状态信息集成，控制系统与设备之间的集成。
优选地，如图4所示，在联网的所述实物单元2中，根据设定的玻璃生产工艺流程，所有单机实物设备25通过物理接口连接成一个整体；并且，各个单机实物设备25的状态信息通过工业以太网集成到数据总线5，所述数据总线5和单元管控模块17连接，将状态信息传输给对应的单元管控模块17；
所述组态监控单元还用于通过所述仿真模型视图检测在联网的所述实物单元2中，下游的单机实物设备25是否始终承接上游的单机实物设备25的加工动作；
所述MES管控单元还用于通过所述仿真模型视图查看所述玻璃深加工生产线仿真模型15的动作是否顺畅，联网的所述实物单元2是否出现动作延误或者动作错误，从而检测出联网的所述实物单元2在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元2的状态信息，并其对应的单元管控模块17是否可根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备25的加工动作，以及联网的所述实物单元2是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元2。
联网的所述实物单元2在对各个单机实物设备25单独进行完纵向集成测试后，将所有单机实物设备25，根据设定的玻璃生产工艺流程，通过物理接口连接成一个整体，进行横向集成测试。根据设定的玻璃生产工艺流程，通过物理接口连接成一个整体，检测在联网的所述实物单元2中，下游的单机实物设备25是否始终承接上游的单机实物设备25的加工动作，即检测设备与设备之间的动作完整性与连续性，保证玻璃深加工生产线在制品根据流程完成生产加工，玻璃深加工生产线顺畅运行。检测联网的所述实物单元2在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元2的状态信息，并其对应的单元管控模块17是否可根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备25的加工动作，以及联网的所述实物单元2是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元2，从而对联网的所述实物单元2的控制方案进行调整优化，保证生产整线动作顺畅和正态运行，避免动作延误和流水生产业务发生不确定错误。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玻璃深加工生产线分布式集成方法，其特征在于：玻璃深加工生产线拆分为四个实物单元，并四个所述实物单元分别在不同地域进行设计、制造和测试，四个所述实物单元为原片仓实物单元、钢化仓实物单元、钢化炉排片实物单元和中空配对实物单元，包括以下步骤：
三维建模步骤，在仿真系统分别对四个所述实物单元进行三维建模，包括对各个所述实物单元中的所有单机实物设备进行三维建模，形成原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型，并根据玻璃深加工生产线的设计要求信息在仿真系统将原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型进行组装，搭建成玻璃深加工生产线仿真模型；
所述玻璃深加工生产线仿真模型中的所有单机设备模型和所述玻璃深加工生产线中对应的单机实物设备完全一致，包括生产线的具体布局、各实物单元的外观与形态、和单机实物设备中各传感器的布置；
异地虚实同步步骤，根据玻璃生产工艺流程要求，在仿真系统编制所述玻璃深加工生产线仿真模型中的所有单机设备模型的动作控制脚本，通过脚本语言控制所述单机设备模型的加工动作，然后所述玻璃深加工生产线仿真模型在仿真系统进行离线运行；
所述玻璃深加工生产线仿真模型离线运行成功后，利用数字孪生技术，各个所述实物单元的单机实物设备通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型中对应的单机设备模型建立实时通讯和动作同步化；
异地分时集成测试步骤，在仿真系统设置四个单元管控模块，四个所述单元管控模块分别控制原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型；
设置上位机，所述上位机通过工业以太网对四个单元管控模块发送实际生产信息指令；
在不同地域的四个所述实物单元分别在不同时间段通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型建立实时通讯和动作同步化，所述上位机向联网的所述实物单元和所述玻璃深加工生产线仿真模型发送实际生产信息指令，进行玻璃深加工模拟生产，对联网的所述实物单元进行分布式集成测试，检测联网的所述实物单元的空载作用情况是否符合预设生产要求；
所述分布式集成测试包括纵向集成测试和横向集成测试；
所述纵向集成测试由下行指令通道测试和上行信息通道测试组成，所述下行指令通道测试为检测上位机向联网的所述实物单元和所述玻璃深加工生产线仿真模型发送实际生产信息指令时，联网的所述实物单元是否按照所述实际生产信息指令动作；
所述上行信息通道测试为检测联网的所述实物单元是否将运行状态信息真实反馈至上位机；
所述横向集成测试由设备间物理动作衔接测试和单元间状态信息传输测试组成，所述设备间物理动作衔接测试为检测联网的所述实物单元中各个单机实物设备是否根据设定的玻璃生产工艺流程，下游的单机实物设备是否始终承接上游的单机实物设备的加工动作；
所述单元间状态信息传输测试为检测联网的所述实物单元在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元的状态信息，并其对应的单元管控模块是否根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备的加工动作，以及联网的所述实物单元是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元。
2.根据权利要求1所述的玻璃深加工生产线分布式集成方法，其特征在于，所述下行指令通道测试包括以下步骤：
步骤A1，联网的所述实物单元由PLC控制网络通过交换机接口，以I/O点位信息的形式，与其对应的单元仿真模型的软PLC模块的I/O点位绑定，联网的所述实物单元由PLC控制网络驱动；
步骤A2，所述上位机通过工业以太网对四个所述单元管控模块发送实际生产信息指令；
步骤A3，四个所述单元管控模块分别将接收到的实际生产信息指令转换为机器指令，并通过OPC协议和数据库通讯机制将机器指令下发给所述玻璃深加工生产线仿真模型，而与联网的所述实物单元对应的单元管控模块将机器指令同时下发给所述PLC控制网络；
步骤A4，所述玻璃深加工生产线仿真模型根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，所述PLC控制网络根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元同步运行；
步骤A5，所述上位机建立仿真模型视图，通过所述仿真模型视图检测所述玻璃深加工生产线仿真模型的运行状态，从而检测联网的所述实物单元是否按照所述实际生产信息指令动作。
3.根据权利要求2所述的玻璃深加工生产线分布式集成方法，其特征在于，所述上行信息通道测试包括以下步骤：
步骤B1，所述玻璃深加工生产线仿真模型根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元同步运行；
步骤B2，所述PLC控制网络通过SCADA系统，即数据采集与监视控制系统，采集联网的所有单机实物设备的状态信息，并将采集到的所述状态信息上传至所述上位机；
步骤B3，比较所述上位机接收到的状态信息与所述PLC控制网络采集的状态信息，检测是否完成一致。
4.根据权利要求2所述的玻璃深加工生产线分布式集成方法，其特征在于，所述设备间物理动作衔接测试包括以下步骤：
步骤C1，将联网的所述实物单元的所有单机实物设备，根据设定的玻璃生产工艺流程，通过物理接口连接成一个整体；
步骤C2，所述上位机通过工业以太网对四个所述单元管控模块发送实际生产信息指令；
步骤C3，所述玻璃深加工生产线仿真模型根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，所述PLC控制网络根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元同步运行；
步骤C4，所述上位机通过所述仿真模型视图检测在联网的所述实物单元中，下游的单机实物设备是否始终承接上游的单机实物设备的加工动作。
5.根据权利要求2所述的玻璃深加工生产线分布式集成方法，其特征在于，所述单元间状态信息传输测试包括以下步骤：
步骤D1，在联网的所述实物单元中，各个单机实物设备的状态信息通过工业以太网集成到数据总线，所述数据总线和单元管控模块连接，将状态信息传输给对应的单元管控模块；
步骤D2，所述上位机通过工业以太网对四个所述单元管控模块发送实际生产信息指令；
步骤D3，所述玻璃深加工生产线仿真模型根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产，所述PLC控制网络根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元同步运行；
步骤D4，所述上位机通过所述仿真模型视图查看所述玻璃深加工生产线仿真模型的动作是否顺畅，联网的所述实物单元是否出现动作延误或者动作错误，从而检测出联网的所述实物单元在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元的状态信息，并其对应的单元管控模块是否根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备的加工动作，以及联网的所述实物单元是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元。
6.根据权利要求1所述的玻璃深加工生产线分布式集成方法，其特征在于，所述三维建模步骤包括：
步骤E1，对四个所述实物单元的单机实物设备进行三维建模，依据单机实物设备的实际功能和实际效率进行单机实物设备的动作方式和控制方式的封装，并定义标准化的数据接口和信息接口，从而在仿真系统建立设备三维模型库；其中，所述控制方式包括数据的采集与处理、传感器的布置和控制逻辑的设定；
步骤E2，在仿真系统预设与所述玻璃深加工生产线行业相对应的布局模型库；
步骤E3，根据玻璃深加工生产线的设计要求信息，在所述布局模型库选择适合的布局模型和在所述设备三维模型库中选择所需的设备模型，并在所述布局模型的基础上对所述玻璃深加工生产线进行布局规划和设备模型装配；
步骤E4，根据所述布局规划设计所述玻璃深加工生产线中每一个环节的运动方式、控制方案、执行算法引擎和模拟动态运行方案，生成所述玻璃深加工生产线的初始整线模型和初始执行内核；
步骤E5，在所述仿真系统上进行动态模拟生产过程，对所述初始整线模型和初始执行内核进行优化，从而生成所述玻璃深加工生产线仿真模型。
7.根据权利要求6所述的玻璃深加工生产线分布式集成方法，其特征在于，优化所述初始整线模型和初始执行内核包括：
步骤E5.1，建立所述初始执行内核到所述初始整线模型的指令通道，建立所述初始整线模型到所述初始执行内核的信息通道，以使所述初始执行内核与所述初始整线模型实现交互；
步骤E5.2,在所述仿真系统上进行动态模拟生产过程，所述初始执行内核生成实际生产信息指令，所述初始整线模型根据所述实际生产信息指令运行，并把运行结果生成现场信息反馈给所述初始执行内核；
步骤E5.3,对所述运行结果进行运行效率和负荷的分析，根据分析结果优化所述初始整线模型的配置参数和初始执行内核的算法结构，从而生成优化整线模型和优化执行内核；
步骤E5.4,根据所述优化整线模型和优化执行内核生成所述玻璃深加工生产线仿真模型。
8.使用权利要求1所述的玻璃深加工生产线分布式集成方法的系统，其特征在于：
玻璃深加工生产线拆分为四个实物单元，并四个所述实物单元分别在不同地域进行设计、制造和测试，四个所述实物单元为原片仓实物单元、钢化仓实物单元、钢化炉排片实物单元和中空配对实物单元；
包括仿真系统和上位机，所述仿真系统和上位机通过工业以太网建立通信网络；
所述仿真系统，用于分别对四个所述实物单元进行三维建模，包括对各个所述实物单元中的所有单机实物设备进行三维建模，形成原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型，并根据玻璃深加工生产线的设计要求信息在仿真系统将原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型进行组装，搭建成玻璃深加工生产线仿真模型；
所述玻璃深加工生产线仿真模型中的所有单机设备模型和所述玻璃深加工生产线中对应的单机实物设备完全一致，包括生产线的具体布局、各实物单元的外观与形态、和单机实物设备中各传感器的布置；
利用数字孪生技术，各个所述实物单元的单机实物设备通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型中对应的单机设备模型建立实时通讯和动作同步化；
所述仿真系统设置四个单元管控模块，四个所述单元管控模块分别控制原片仓单元仿真模型、钢化仓单元仿真模型、钢化炉排片单元仿真模型和中空配对单元仿真模型；
所述上位机，用于通过工业以太网对四个单元管控模块发送实际生产信息指令；
在不同地域的四个所述实物单元分别在不同时间段通过通讯接口和所述玻璃深加工生产线仿真模型建立实时通讯和动作同步化，所述上位机向联网的所述实物单元和所述玻璃深加工生产线仿真模型发送实际生产信息指令，进行玻璃深加工模拟生产，对联网的所述实物单元进行分布式集成测试，检测联网的所述实物单元的空载作用情况是否符合预设生产要求；
所述分布式集成测试包括纵向集成测试和横向集成测试；
所述纵向集成测试由下行指令通道测试和上行信息通道测试组成，所述下行指令通道测试为检测上位机向联网的所述实物单元和所述玻璃深加工生产线仿真模型发送实际生产信息指令时，联网的所述实物单元是否按照所述实际生产信息指令动作；
所述上行信息通道测试为检测联网的所述实物单元是否将运行状态信息真实反馈至上位机；
所述横向集成测试由设备间物理动作衔接测试和单元间状态信息传输测试组成，所述设备间物理动作衔接测试为检测联网的所述实物单元中各个单机实物设备是否根据设定的玻璃生产工艺流程，下游的单机实物设备是否始终承接上游的单机实物设备的加工动作；
所述单元间状态信息传输测试为检测联网的所述实物单元在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元的状态信息，并其对应的单元管控模块是否根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备的加工动作，以及联网的所述实物单元是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元。
9.根据权利要求8所述的玻璃深加工生产线分布式集成方法的系统，其特征在于：还包括PLC控制网络，联网的所述实物单元由PLC控制网络通过交换机接口，以I/O点位信息的形式，与其对应的单元仿真模型的软PLC模块的I/O点位绑定，联网的所述实物单元由PLC控制网络驱动；
所述单元管控模块用于将接收到的所述实际生产信息指令转换为机器指令，并通过OPC协议和数据库通讯机制将机器指令下发给所述玻璃深加工生产线仿真模型，而与联网的所述实物单元对应的单元管控模块将机器指令同时下发给所述PLC控制网络；
所述玻璃深加工生产线仿真模型用于根据接收到的机器指令进行玻璃深加工模拟生产；
所述PLC控制网络还用于根据接收到的机器指令驱动联网的所述实物单元运行，利用数字孪生技术，对应的单元仿真模型和联网的所述实物单元同步运行；
和用于通过SCADA系统，即数据采集与监视控制系统，采集联网的所有单机实物设备的状态信息，并将采集到的所述状态信息上传至所述上位机；
所述上位机包括组态监控单元和MES管控单元，所述组态监控单元用于建立仿真模型视图，通过所述仿真模型视图检测所述玻璃深加工生产线仿真模型的运行状态，从而检测联网的所述实物单元是否按照所述实际生产信息指令动作；
所述MES管控单元用于比较接收到的状态信息与所述PLC控制网络采集的状态信息，检测是否完成一致。
10.根据权利要求9所述的玻璃深加工生产线分布式集成方法的系统，其特征在于：在联网的所述实物单元中，根据设定的玻璃生产工艺流程，所有单机实物设备通过物理接口连接成一个整体；并且，各个单机实物设备的状态信息通过工业以太网集成到数据总线，所述数据总线和单元管控模块连接，将状态信息传输给对应的单元管控模块；
所述组态监控单元还用于通过所述仿真模型视图检测在联网的所述实物单元中，下游的单机实物设备是否始终承接上游的单机实物设备的加工动作；
所述MES管控单元还用于通过所述仿真模型视图查看所述玻璃深加工生产线仿真模型的动作是否顺畅，联网的所述实物单元是否出现动作延误或者动作错误，从而检测出联网的所述实物单元在玻璃深加工模拟生产中，是否能接收到上游的实物单元的状态信息，并其对应的单元管控模块是否根据接收到的状态信息控制各个单机实物设备的加工动作，以及联网的所述实物单元是否能将自身的状态信息传输给下游的实物单元。
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