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引爆光伏新能源變革新時(shí)代的驅(qū)動(dòng)力，正是來(lái)自于可以不斷增效降本的新工藝技術(shù)迭代，這也意味著一系列關(guān)鍵光伏制造設(shè)備的升級(jí)更替。

與絕大多數(shù)制造業(yè)一樣，核心的電氣自動(dòng)化和數(shù)字化技術(shù)是當(dāng)前構(gòu)成設(shè)備先進(jìn)性的關(guān)鍵因素。為光伏制造設(shè)備選擇一種可靠、高效、靈活、開放、低成本并且擁有未來(lái)數(shù)字化轉(zhuǎn)型基因的自動(dòng)化技術(shù)路線，將點(diǎn)亮中國(guó)光伏制造全面崛起道路上的那盞“明燈”。

光伏制造全鏈場(chǎng)景的解決方案

倍福（Beckhoff）公司幾十年來(lái)始終堅(jiān)持基于 PC 的控制技術(shù)創(chuàng)新路線，從工業(yè) PC、現(xiàn)場(chǎng)總線組件、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)化軟件到無(wú)控制柜自動(dòng)化解決方案和機(jī)器視覺(jué)解決方案，倍福在這條開放式的自動(dòng)化新技術(shù)道路上，耕耘不輟，是全球 PC 自動(dòng)化控制領(lǐng)域的頂級(jí)供應(yīng)商之一。

以工業(yè) PC（包括嵌入式 PC）為控制核心，以 EtherCAT 高速以太網(wǎng)總線為骨干架構(gòu)，以伺服驅(qū)動(dòng)為運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以 TwinCAT 軟件為工程平臺(tái)和數(shù)字化內(nèi)核的光伏制造全鏈解決方案，現(xiàn)已成為倍福在光伏領(lǐng)域樹立的一類技術(shù)典范。

從主流的單晶 PERC 電池到 N 型高效電池的諸多工藝迭代路線，光伏制造成本的不斷降低仍是重中之重。采用倍福的這一解決方案，可顯著減少太陽(yáng)能硅棒、太陽(yáng)能電池和光伏組件的生產(chǎn)成本——無(wú)論是硅片制造環(huán)節(jié)的硅棒生長(zhǎng)、表面加工及硅片切割，電池片制造環(huán)節(jié)的制絨、擴(kuò)散、刻蝕、防反射鍍膜、絲網(wǎng)印刷及分選，還是組件制造環(huán)節(jié)的串焊、層壓、等應(yīng)用場(chǎng)景，皆可帶來(lái)模塊化、可擴(kuò)展、開放可靠并面向未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

1  硅棒制造

倍福基于 PC 的開放式控制技術(shù)具有模塊化和可擴(kuò)展性特點(diǎn)，特別適合用于硅棒的生長(zhǎng)、切割、質(zhì)量控制和表面處理以及單個(gè)生產(chǎn)模塊連接所涉及到的各種工藝過(guò)程的自動(dòng)化。

2  太陽(yáng)能電池

擴(kuò)散——在擴(kuò)散爐內(nèi)，倍福專業(yè)的溫度控制方案確保了硅片產(chǎn)生高質(zhì)量的 PN 結(jié)。倍福系統(tǒng)具有優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)控制功能，通過(guò) CX 系列嵌入式 PC 和 伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)端子模塊及 TwinCAT NC PTP 配套作為控制解決方案，可以根據(jù)具體的要求輕松實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散爐上下料的自動(dòng)裝卸。

鍍膜——在防反射鍍膜中，氮化硅被沉積于太陽(yáng)能電池的表面以減少太陽(yáng)光反射。倍福極高的可擴(kuò)展性，能方便地把 Ethernet/IP、CANOpen、串口等各種通訊接口的智能儀表接入控制系統(tǒng)鍍膜常用的 PECVD 設(shè)備要使用大量的特氣（易燃），倍福的 TwinSAFE 安全模塊能夠方便地將安全技術(shù)集成在倍福 I/O 系 統(tǒng)中，確保整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

電池片傳輸——在制造太陽(yáng)能電池片的過(guò)程中，需要經(jīng)過(guò)如清洗制絨、擴(kuò)散爐、PECVD 和分選等不同工段的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行硅片/電池片的傳輸。太陽(yáng)能電池片的傳輸必須快速、分散、準(zhǔn)確地進(jìn)行，并與系統(tǒng)同步，而倍福的  XFC（極速控制）技術(shù)可對(duì)電池片位置進(jìn)行快速標(biāo)注，極大提高了運(yùn)動(dòng)控制的精度和生產(chǎn)效率。

3  組件

將太陽(yáng)能電池制作成組件的后續(xù)加工過(guò)程分為多個(gè)步驟，包括串聯(lián)、焊接、層壓、 封裝、切邊及組件測(cè)量。這些加工工藝要求在較短的周期時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度處理， 同時(shí)，太陽(yáng)能電池串的定位公差必須 ≤ 0.5 mm 以確保組件方陣能夠被運(yùn)輸?shù)较乱粋€(gè)站點(diǎn)。倍福的高精度、高動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和精確的定位測(cè)量系統(tǒng)，可應(yīng)對(duì)高精度、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)和更快的生產(chǎn)節(jié)拍挑戰(zhàn)。

4  檢測(cè)

光伏制造生產(chǎn)線中，無(wú)論是硅片、電池片還是組件制造完成后都需要進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)。倍福的 Vision 技術(shù)，僅需增加 GigE 相機(jī)，就可以非常方便地部署到原有的倍福運(yùn)動(dòng)控制器里，無(wú)需單獨(dú)的視覺(jué)控制器，極大地降低硬件成本，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視覺(jué)檢測(cè)與分析，為光伏產(chǎn)品的質(zhì)量保駕護(hù)航。

優(yōu)勢(shì)帶來(lái)價(jià)值

倍福解決方案提供的典型優(yōu)勢(shì)在于：開放性標(biāo)準(zhǔn)、高性能組件、集成化平臺(tái)，這些正是光伏制造當(dāng)前亟需的價(jià)值所在。

1  開放性標(biāo)準(zhǔn)

倍福倡導(dǎo)的 EtherCAT 是一種基于以太網(wǎng)的高速實(shí)時(shí)以太網(wǎng)總線，它可為有嚴(yán)苛要求的工藝階段提供極佳的實(shí)時(shí)性能，而無(wú)需在中央處理器內(nèi)配備特殊硬件。尤其是采用  XFC 技術(shù)（極速控制技術(shù)）后，利用時(shí)間戳技術(shù)可獲得小于 100 ns 的時(shí)間分辨率。傳感器信號(hào)可以在不到 10 微秒的采樣時(shí)間內(nèi)被掃描讀入系統(tǒng)，大大提升重復(fù)精度和運(yùn)動(dòng)精度。

基于 EtherCAT，倍福為光伏行業(yè)所有相關(guān)的輸入輸出信號(hào)提供全系列現(xiàn)場(chǎng)總線組件，使得光伏制造過(guò)程獲得直達(dá)  I/O 級(jí)的更高性能。

2  高性能組件

倍福提供的各種結(jié)構(gòu)型式的工業(yè) PC，基于開放式標(biāo)準(zhǔn)、采用模塊化設(shè)計(jì)，具備大量的可選功能。

倍福提供的同步和直線伺服電機(jī)，以及數(shù)字式伺服電機(jī)特別適用于對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性 要求較高的定位任務(wù)。

倍福具有外形緊湊、堅(jiān)固耐用特點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)總線端子盒模塊在機(jī)器或設(shè)備中作為分布式 I/O，符合防護(hù)等級(jí) IP67，是潮濕、 臟亂或多塵的應(yīng)用環(huán)境下的理想選擇。

3  集成化平臺(tái)

開放式、可升級(jí) TwinCAT 自動(dòng)化軟件是一種專為 PC 設(shè)計(jì)的軟 PLC 和運(yùn)動(dòng)控制解決方案。采用 Windows 操作系統(tǒng)的 TwinCAT 軟件編程符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC61131-3，在單個(gè)軟件包里集成了帶有 PLC、NC 和 CNC 功能的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。

從全球到中國(guó)，倍福多年來(lái)始終不斷深耕光伏制造行業(yè)，致力于為光伏制造全鏈應(yīng)用場(chǎng)景及設(shè)備的自動(dòng)化控制提供一套完整的模塊化系統(tǒng)，致力于讓開放式自動(dòng)化技術(shù)照亮中國(guó)光伏制造行業(yè)的光明前景。