“綠水青山就是金山銀山”，當(dāng)今，人們越來越重視對環(huán)境的保護了。為了保護環(huán)境，減少對有害氣體的排放，太陽能作為可再生的清潔能源得到了人們的高度重視。當(dāng)前，PERC作為晶硅電池最便捷的技術(shù)升級方案，得到了很多人的認(rèn)可。
湖南某光電科技有限公司為建設(shè)高效PERC電池生產(chǎn)線，對現(xiàn)有自動化生產(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(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。
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最佳選擇，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超高頻讀寫頭是其不二之選。
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，最大識別距離可達300mm，發(fā)射功率可根據(jù)現(xiàn)場需要進行調(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)備進行組網(wǎng)，并與PLC進行組態(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)最多可連接兩個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。
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。
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。