太陽(yáng)能作為可再生的清潔能源,已成為最具發(fā)展?jié)摿Φ哪茉搭I(lǐng)域之一。而太陽(yáng)能電池技術(shù)作為高效的太陽(yáng)能儲(chǔ)能利用方式,也經(jīng)歷了飛速的更新?lián)Q代。對(duì)于普遍采用的晶硅電池技術(shù)而言,目前最便捷的技術(shù)升級(jí)方案就是PERC,即發(fā)射極及背面鈍化電池技術(shù)。相較于普通電池,PERC電池增加了背鈍化、激光開(kāi)槽等工序,可使光電轉(zhuǎn)換效率更高,從而也對(duì)生產(chǎn)工藝和制造過(guò)程提出了更高的技術(shù)要求。
湖南某光電科技有限公司為建設(shè)高效PERC電池生產(chǎn)線,對(duì)現(xiàn)有自動(dòng)化生產(chǎn)線引入了MES系統(tǒng),其中最重要的單晶硅片工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲得方式采用了RFID技術(shù)。
PERC電池的主要工藝流程
由于整個(gè)生產(chǎn)工藝流程較為復(fù)雜,且涉及酸洗、堿洗等腐蝕性液體浸入工藝,故此,高效可靠的識(shí)別方案必將有效助力MES系統(tǒng)的運(yùn)行。宜科憑借多年來(lái)在自動(dòng)化領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗(yàn),應(yīng)用RF30系列RFID產(chǎn)品,為整個(gè)PERC電池生產(chǎn)系統(tǒng)提供了完整的RFID解決方案:
1、對(duì)所有的承載硅片的料架花籃(托盤(pán))安裝定制化開(kāi)發(fā)的耐腐蝕載碼體,利用花籃現(xiàn)有的安裝孔定制載碼體外形和尺寸,使載碼體安裝便捷高效;
2、在主要工藝段的入口位置安裝RFID Q80U超高頻讀寫(xiě)頭,讀取經(jīng)過(guò)該工藝段的單晶硅片序列號(hào),以便MES系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前批次的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和追蹤;
3、在該工藝段完成后,出口位置的RFID Q80U讀寫(xiě)頭再次讀取托盤(pán)的載碼體序列號(hào),以便MES系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前批次的完成情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
整個(gè)RFID系統(tǒng)采用超高頻技術(shù)的Q80U讀寫(xiě)頭作為標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)終端,讀寫(xiě)數(shù)據(jù)高速、準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)接口采用PROFINET總線協(xié)議,方便集成與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)大大縮短了整個(gè)MES系統(tǒng)的實(shí)施時(shí)間。
產(chǎn)品選型:
讀寫(xiě)器:
考慮到現(xiàn)場(chǎng)的讀寫(xiě)頭與托盤(pán)的距離基本保持在10-20cm,且受到安裝空間的限制,近距離安裝小尺寸讀寫(xiě)頭是最佳選擇,同時(shí)為了保證動(dòng)態(tài)讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)的可靠性,要求讀寫(xiě)頭的電磁場(chǎng)盡可能覆蓋較大的讀寫(xiě)區(qū)域。因此,RFID Q80U超高頻讀寫(xiě)頭是其不二之選。
Q80U讀寫(xiě)頭對(duì)托盤(pán)數(shù)據(jù)的讀取操作
Q80U讀寫(xiě)頭采用全新的外觀設(shè)計(jì)、優(yōu)化的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)以及超高頻UHF更穩(wěn)定的雙饋點(diǎn)天線,最大識(shí)別距離可達(dá)300mm,發(fā)射功率可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行調(diào)節(jié),滿足了對(duì)不同安裝距離的讀寫(xiě)頭穩(wěn)定讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)的要求。
接口模塊:
為確保整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,MES系統(tǒng)采用控制和信息分流的設(shè)計(jì)理念,負(fù)責(zé)整個(gè)工藝設(shè)備運(yùn)行和邏輯控制的PLC僅作控制使用,而RFID設(shè)備則采用獨(dú)立的PLC來(lái)進(jìn)行標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀取和寫(xiě)入,與此同時(shí),該項(xiàng)目中采用PROFINET總線網(wǎng)絡(luò),將各個(gè)讀取站點(diǎn)的RFID設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng),并與PLC進(jìn)行組態(tài)通訊,由MES服務(wù)器通過(guò)PLC獲取相關(guān)信息。
每一個(gè)分布式的標(biāo)準(zhǔn)RFID網(wǎng)關(guān)最多可連接兩個(gè)Q80U讀寫(xiě)頭,并設(shè)置4路I/O信號(hào)接口,從而將光電開(kāi)關(guān)等傳感器信號(hào)就近接入,以便系統(tǒng)對(duì)RFID讀寫(xiě)頭實(shí)現(xiàn)精細(xì)化控制。
MES系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
載碼體:
由于整個(gè)MES系統(tǒng)的升級(jí)改造需要在不停產(chǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行,因而對(duì)數(shù)千個(gè)托盤(pán)載碼體的安裝時(shí)間提出了更高的要求。同時(shí),由于硅片和托盤(pán)均要經(jīng)過(guò)酸堿處理、清洗等必要工藝,因此對(duì)標(biāo)簽的耐腐蝕和防水性能也提出了較高的要求。
在宜科為客戶量身定制的載碼體解決方案中,根據(jù)托盤(pán)預(yù)留的安裝空間來(lái)設(shè)計(jì)標(biāo)簽的外形尺寸,同時(shí)采用PVDF材質(zhì)外殼封裝,保證在PH值4~9、溫度-40℃~150℃的范圍內(nèi)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地使用。
安裝在單晶硅片托盤(pán)上的耐腐蝕載碼體
用戶收益:
宜科RFID產(chǎn)品的應(yīng)用為客戶的MES系統(tǒng)實(shí)時(shí)提供托盤(pán)信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),能夠?qū)φ麄€(gè)工藝流程中的單晶硅片進(jìn)行追蹤把控,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)車(chē)間工藝流程的智能化、可視化、透明化。
·通過(guò)RFID Q80U超高頻讀寫(xiě)頭對(duì)托盤(pán)的識(shí)別,優(yōu)化了生產(chǎn)工藝流程,并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的智能分析處理,實(shí)現(xiàn)了管理智能化,促進(jìn)了光伏電池制造降本增效。
·該P(yáng)ERC電池智能制造生產(chǎn)線項(xiàng)目的成功實(shí)施降低了一線工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了整體光伏電池的產(chǎn)能,為新能源利用和推廣提供了可靠的產(chǎn)品保障。
·此外,Q80U超高頻RFID產(chǎn)品的應(yīng)用提高了客戶的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品良品率,為整個(gè)行業(yè)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化提供了樣板。
湖南某光電科技有限公司為建設(shè)高效PERC電池生產(chǎn)線,對(duì)現(xiàn)有自動(dòng)化生產(chǎn)線引入了MES系統(tǒng),其中最重要的單晶硅片工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲得方式采用了RFID技術(shù)。
PERC電池的主要工藝流程
由于整個(gè)生產(chǎn)工藝流程較為復(fù)雜,且涉及酸洗、堿洗等腐蝕性液體浸入工藝,故此,高效可靠的識(shí)別方案必將有效助力MES系統(tǒng)的運(yùn)行。宜科憑借多年來(lái)在自動(dòng)化領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗(yàn),應(yīng)用RF30系列RFID產(chǎn)品,為整個(gè)PERC電池生產(chǎn)系統(tǒng)提供了完整的RFID解決方案:
1、對(duì)所有的承載硅片的料架花籃(托盤(pán))安裝定制化開(kāi)發(fā)的耐腐蝕載碼體,利用花籃現(xiàn)有的安裝孔定制載碼體外形和尺寸,使載碼體安裝便捷高效;
2、在主要工藝段的入口位置安裝RFID Q80U超高頻讀寫(xiě)頭,讀取經(jīng)過(guò)該工藝段的單晶硅片序列號(hào),以便MES系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前批次的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和追蹤;
3、在該工藝段完成后,出口位置的RFID Q80U讀寫(xiě)頭再次讀取托盤(pán)的載碼體序列號(hào),以便MES系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前批次的完成情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
整個(gè)RFID系統(tǒng)采用超高頻技術(shù)的Q80U讀寫(xiě)頭作為標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)終端,讀寫(xiě)數(shù)據(jù)高速、準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)接口采用PROFINET總線協(xié)議,方便集成與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)大大縮短了整個(gè)MES系統(tǒng)的實(shí)施時(shí)間。
產(chǎn)品選型:
讀寫(xiě)器:
考慮到現(xiàn)場(chǎng)的讀寫(xiě)頭與托盤(pán)的距離基本保持在10-20cm,且受到安裝空間的限制,近距離安裝小尺寸讀寫(xiě)頭是最佳選擇,同時(shí)為了保證動(dòng)態(tài)讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)的可靠性,要求讀寫(xiě)頭的電磁場(chǎng)盡可能覆蓋較大的讀寫(xiě)區(qū)域。因此,RFID Q80U超高頻讀寫(xiě)頭是其不二之選。
Q80U讀寫(xiě)頭對(duì)托盤(pán)數(shù)據(jù)的讀取操作
Q80U讀寫(xiě)頭采用全新的外觀設(shè)計(jì)、優(yōu)化的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)以及超高頻UHF更穩(wěn)定的雙饋點(diǎn)天線,最大識(shí)別距離可達(dá)300mm,發(fā)射功率可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行調(diào)節(jié),滿足了對(duì)不同安裝距離的讀寫(xiě)頭穩(wěn)定讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)的要求。
接口模塊:
為確保整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,MES系統(tǒng)采用控制和信息分流的設(shè)計(jì)理念,負(fù)責(zé)整個(gè)工藝設(shè)備運(yùn)行和邏輯控制的PLC僅作控制使用,而RFID設(shè)備則采用獨(dú)立的PLC來(lái)進(jìn)行標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀取和寫(xiě)入,與此同時(shí),該項(xiàng)目中采用PROFINET總線網(wǎng)絡(luò),將各個(gè)讀取站點(diǎn)的RFID設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng),并與PLC進(jìn)行組態(tài)通訊,由MES服務(wù)器通過(guò)PLC獲取相關(guān)信息。
每一個(gè)分布式的標(biāo)準(zhǔn)RFID網(wǎng)關(guān)最多可連接兩個(gè)Q80U讀寫(xiě)頭,并設(shè)置4路I/O信號(hào)接口,從而將光電開(kāi)關(guān)等傳感器信號(hào)就近接入,以便系統(tǒng)對(duì)RFID讀寫(xiě)頭實(shí)現(xiàn)精細(xì)化控制。
MES系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
載碼體:
由于整個(gè)MES系統(tǒng)的升級(jí)改造需要在不停產(chǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行,因而對(duì)數(shù)千個(gè)托盤(pán)載碼體的安裝時(shí)間提出了更高的要求。同時(shí),由于硅片和托盤(pán)均要經(jīng)過(guò)酸堿處理、清洗等必要工藝,因此對(duì)標(biāo)簽的耐腐蝕和防水性能也提出了較高的要求。
在宜科為客戶量身定制的載碼體解決方案中,根據(jù)托盤(pán)預(yù)留的安裝空間來(lái)設(shè)計(jì)標(biāo)簽的外形尺寸,同時(shí)采用PVDF材質(zhì)外殼封裝,保證在PH值4~9、溫度-40℃~150℃的范圍內(nèi)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地使用。
安裝在單晶硅片托盤(pán)上的耐腐蝕載碼體
用戶收益:
宜科RFID產(chǎn)品的應(yīng)用為客戶的MES系統(tǒng)實(shí)時(shí)提供托盤(pán)信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),能夠?qū)φ麄€(gè)工藝流程中的單晶硅片進(jìn)行追蹤把控,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)車(chē)間工藝流程的智能化、可視化、透明化。
·通過(guò)RFID Q80U超高頻讀寫(xiě)頭對(duì)托盤(pán)的識(shí)別,優(yōu)化了生產(chǎn)工藝流程,并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的智能分析處理,實(shí)現(xiàn)了管理智能化,促進(jìn)了光伏電池制造降本增效。
·該P(yáng)ERC電池智能制造生產(chǎn)線項(xiàng)目的成功實(shí)施降低了一線工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了整體光伏電池的產(chǎn)能,為新能源利用和推廣提供了可靠的產(chǎn)品保障。
·此外,Q80U超高頻RFID產(chǎn)品的應(yīng)用提高了客戶的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品良品率,為整個(gè)行業(yè)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化提供了樣板。