宜科RF30系列RFID產品在光伏PERC晶硅電池生產追溯系統中的應用

發布時間:2018-11-19 閱覽數:2452

太陽能作為可再生的清潔能源,已成為最具發展潛力的能源領域之一。而太陽能電池技術作為高效的太陽能儲能利用方式,也經歷了飛速的更新換代。對于普遍采用的晶硅電池技術而言,目前最便捷的技術升級方案就是PERC,即發射極及背面鈍化電池技術。相較于普通電池,PERC電池增加了背鈍化、激光開槽等工序,可使光電轉換效率更高,從而也對生產工藝和制造過程提出了更高的技術要求。

湖南某光電科技有限公司為建設高效PERC電池生產線,對現有自動化生產線引入了MES系統,其中最重要的單晶硅片工藝生產數據獲得方式采用了RFID技術。

PERC電池的主要工藝流程

由于整個生產工藝流程較為復雜,且涉及酸洗、堿洗等腐蝕性液體浸入工藝,故此,高效可靠的識別方案必將有效助力MES系統的運行。宜科憑借多年來在自動化領域積累的豐富經驗,應用RF30系列RFID產品,為整個PERC電池生產系統提供了完整的RFID解決方案:

1、對所有的承載硅片的料架花籃(托盤)安裝定制化開發的耐腐蝕載碼體,利用花籃現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超高頻讀寫頭,讀取經過該工藝段的單晶硅片序列號,以便MES系統對當前批次的數據進行記錄和追蹤;

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系統對當前批次的完成情況進行統計。

整個RFID系統采用超高頻技術的Q80U讀寫頭作為標簽數據的讀寫終端,讀寫數據高速、準確。數據接口采用PROFINET總線協議,方便集成與現場調試。標準化、??榛杓拼蟠笏醵塘蘇鯩ES系統的實施時間。

 

產品選型:

 

 

讀寫器:

考慮到現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最佳選擇,同時為了保證動態讀取標簽數據的可靠性,要求讀寫頭的電磁場盡可能覆蓋較大的讀寫區域。因此,RFID Q80U超高頻讀寫頭是其不二之選。

Q80U讀寫頭對托盤數據的讀取操作

Q80U讀寫頭采用全新的外觀設計、優化的內部電路結構以及超高頻UHF更穩定的雙饋點天線,最大識別距離可達300mm,發射功率可根據現場需要進行調節,滿足了對不同安裝距離的讀寫頭穩定讀取標簽數據的要求。

 

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為確保整個系統的可靠運行,MES系統采用控制和信息分流的設計理念,負責整個工藝設備運行和邏輯控制的PLC僅作控制使用,而RFID設備則采用獨立的PLC來進行標簽數據的讀取和寫入,與此同時,該項目中采用PROFINET總線網絡,將各個讀取站點的RFID設備進行組網,并與PLC進行組態通訊,由MES服務器通過PLC獲取相關信息。

每一個分布式的標準RFID網關最多可連接兩個Q80U讀寫頭,并設置4路I/O信號接口,從而將光電開關等傳感器信號就近接入,以便系統對RFID讀寫頭實現精細化控制。

MES系統網絡結構

 

載碼體:

由于整個MES系統的升級改造需要在不停產的狀態下進行,因而對數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過酸堿處理、清洗等必要工藝,因此對標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,根據托盤預留的安裝空間來設計標簽的外形尺寸,同時采用PVDF材質外殼封裝,保證在PH值4~9、溫度-40℃~150℃的范圍內可以長期穩定地使用。

安裝在單晶硅片托盤上的耐腐蝕載碼體

 

用戶收益:

·宜科RFID產品的應用為客戶的MES系統實時提供托盤信息統計數據,能夠對整個工藝流程中的單晶硅片進行追蹤把控,實現了生產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,優化了生產工藝流程,并通過對數據的智能分析處理,實現了管理智能化,促進了光伏電池制造降本增效。

·該PERC電池智能制造生產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能,為新能源利用和推廣提供了可靠的產品保障。

·此外,Q80U超高頻RFID產品的應用提高了客戶的生產效率以及產品良品率,為整個行業的規范化和標準化提供了樣板。