太陽能作為可再生的清潔能源,，已成為JU發(fā)展?jié)摿Φ哪茉搭I(lǐng)域之一。而太陽能電池技術(shù)作為的太陽能儲能利用方式,，也經(jīng)歷了飛速的更新?lián)Q代,。對于普遍采用的晶硅電池技術(shù)而言，目前便捷的技術(shù)升級方案就是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,、激光開槽等工序,，可使光電轉(zhuǎn)換效率更高,，從而也對生產(chǎn)工藝和制造過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)PERC電池生產(chǎn)線，對現(xiàn)有自動化生產(chǎn)線引入了MES系統(tǒng),，其中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，可靠的識別方案必將有效助力MES系統(tǒng)的運行,。宜科憑借多年來在自動化領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗,，應(yīng)用RF30系列RFID產(chǎn)品,，為整個PERC電池生產(chǎn)系統(tǒng)提供了完整的RFID解決方案：
1、對所有的承載硅片的料架花籃（托盤）安裝定制化開發(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；
2,、在主要工藝段的入口位置安裝RFID Q80U超高頻讀寫頭,，讀取經(jīng)過該工藝段的單晶硅片序列號，以便MES系統(tǒng)對當(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讀寫頭再次讀取托盤的載碼體序列號,，以便MES系統(tǒng)對當(dāng)前批次的完成情況進(jìn)行統(tǒng)計,。
整個RFID系統(tǒng)采用超高頻技術(shù)的Q80U讀寫頭作為標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀寫終端，讀寫數(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)場調(diào)試,。標(biāo)準(zhǔn)化,、模塊化設(shè)計大大縮短了整個MES系統(tǒng)的實施時間。
產(chǎn)品選型：
讀寫器：
考慮到現(xiàn)場的讀寫頭與托盤的距離基本保持在10-20cm,，且受到安裝空間的限制,，近距離安裝小尺寸讀寫頭是JIA選擇，同時為了保證動態(tài)讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)的可靠性,，要求讀寫頭的電磁場盡可能覆蓋較大的讀寫區(qū)域,。因此，RFID Q80U超高頻讀寫頭是其*,。
Q80U讀寫頭對托盤數(shù)據(jù)的讀取操作
Q80U讀寫頭采用全新的外觀設(shè)計,、優(yōu)化的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)以及超高頻UHF更穩(wěn)定的雙饋點天線，大識別距離可達(dá)300mm,，發(fā)射功率可根據(jù)現(xiàn)場需要進(jìn)行調(diào)節(jié),，滿足了對不同安裝距離的讀寫頭穩(wěn)定讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)的要求。
接口模塊：
為確保整個系統(tǒng)的可靠運行,，MES系統(tǒng)采用控制和信息分流的設(shè)計理念,，負(fù)責(zé)整個工藝設(shè)備運行和邏輯控制的PLC僅作控制使用，而RFID設(shè)備則采用獨立的PLC來進(jìn)行標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀取和寫入,，與此同時,，該項目中采用PROFINET總線網(wǎng)絡(luò)，將各個讀取站點的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PLC獲取相關(guān)信息,。
每一個分布式的標(biāo)準(zhǔn)RFID網(wǎng)關(guān)多可連接兩個Q80U讀寫頭，并設(shè)置4路I/O信號接口,，從而將光電開關(guān)等傳感器信號就近接入,，以便系統(tǒng)對RFID讀寫頭實現(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MES系統(tǒng)的升級改造需要在不停產(chǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行,，因而對數(shù)千個托盤載碼體的安裝時間提出了更高的要求,。同時，由于硅片和托盤均要經(jīng)過酸堿處理,、清洗等必要工藝,，因此對標(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)托盤預(yù)留的安裝空間來設(shè)計標(biāo)簽的外形尺寸,，同時采用PVDF材質(zhì)外殼封裝，保證在PH值4~9,、溫度-40℃~150℃的范圍內(nèi)可以長期穩(wěn)定地使用,。
安裝在單晶硅片托盤上的耐腐蝕載碼體
用戶收益：
·宜科RFID產(chǎn)品的應(yīng)用為客戶的MES系統(tǒng)實時提供托盤信息統(tǒng)計數(shù)據(jù)，能夠?qū)φ麄€工藝流程中的單晶硅片進(jìn)行追蹤把控,，實現(xiàn)了生產(chǎn)車間工藝流程的智能化,、可視化、透明化,。
·通過RFID Q80U超高頻讀寫頭對托盤的識別,，優(yōu)化了生產(chǎn)工藝流程，并通過對數(shù)據(jù)的智能分析處理,，實現(xiàn)了管理智能化,，促進(jìn)了光伏電池制造降本增效。
·該PERC電池智能制造生產(chǎn)線項目的成功實施降低了一線工人的勞動強度,，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,，為整個行業(yè)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化提供了樣板
