太陽能電池生產中的高速度

分類：解決方案日期：2011-08-26 00:00:00 來源：德國惠朋（VIPA）北京代表處

太陽能發(fā)電 -- 現代太陽能電池對于可再生能源的利用做出了巨大且極為重要的貢獻。現代技術使得生產高質量的光電池成為可能, 從而滿足不斷增長的全球市場需求。這些電池的生產需要資深專家和先進的專業(yè)技術，事實上，這樣的條件，只有業(yè)內領先的綜合供應商，才能很好的滿足。他們遍布世界各地的各個工廠生產著能夠將太陽光能轉化為電能的鍍膜玻璃板，而全球領先的鍍膜式太陽能電池的生產線上，其自動化和可視化大量采用了VIPA公司的SPEED7 CPU和觸摸屏。

太陽能發(fā)電--光電轉換

盡管光電技術最初被發(fā)現于1839年, 但它成為發(fā)電的一部分仍經歷了一個世紀的發(fā)展歷程。自20世紀50年代末以來，光電太陽能電池一直是用于太空旅行，但多年之后，仍沒有被廣泛應用到工業(yè)和民用領域。

然而近些年由于太陽能電池的不斷發(fā)展和其日漸凸顯的高效性，使光伏太陽能玻璃的產量也在穩(wěn)步攀升。目前全新工業(yè)領域已大量涌入太陽輻射市場，而由于需求量的增長，光伏電池的生產也需要不斷擴展才能滿足全球的需求。

鍍膜光伏電池系統(TPV)

太陽能領域的快速發(fā)展就像當初IT行業(yè)，以不尋常的兩位數增長。然而由于載體材料硅的短缺，生產受到了阻礙。而基于玻璃的鍍膜組件則是一個更為環(huán)保的選擇。

與硅相比較，玻璃(從原材料采購角度看)相對于環(huán)境來講是一個重要選擇，因為它相當的便宜也更容易獲取。在新的工廠中，以納米厚度涂層的浮法玻璃作為載體材料來使用只需要3個單一處理過程。層壓鍍層玻璃使其更為耐用。層壓法本身在這個過程中已經很普遍，但由于玻璃是黑色而不是透明的，層壓光伏玻璃還是具有挑戰(zhàn)性。

因此，開發(fā)和驗證一個新的層壓工藝過程是必需的。這種開發(fā)背后的動力是為了設計出更為經濟的光伏板，從而在2010年大大降低每瓦峰（Wp）的生產成本。這將會使再生能源的生產，將來可以與核能源競爭。

這些復雜的處理過程需要具有高性能，高速度的自動控制技術；并結合了用戶友好的現代可視化界面。而所有這些都要求基于經濟成本的前提下。來自VIPA的 Speed7 CPU和觸摸屏恰恰可以很理想的滿足這些需求。

SPEED7 在工廠自動化中

很明顯，即使在光伏系統的建立期間，為了確保無故障的生產過程，一個高性能的控制系統網絡是很重要的。15個分散的處理過程需要被控制和集中監(jiān)測，并顯示在全部的操作和控制臺上。為了能滿足這些高要求，設計工程師們選擇了VIPA的SPEED7 CPUs。

通過進行大量的測試，工程設計師們確信高性能的SPEED7 PLC系統擁有世界上最快的STEP7（硬件PLC）編程處理器，是一個完美的解決方案。在一共15個分散程序區(qū)中，整個TPV系統都由VIPA的CPU 315SN/NET控制。集成有以太網CP343處理器的CPU既要相互之間通訊，也要與冗余的CPU 317SN/NET主控制器連接通訊。他們集成的CP343處理器可以建立高達64個獨立的連接，并且它的SPEED7處理器技術擁有令人印象深刻且無可匹敵的性能。
集成的，大容量的程序存儲器和裝載存儲器，為編程和數據處理提供了充足的存儲空間。如果需要，在無需更換CPU的情況下，就可以通過存儲器組態(tài)卡（MCC）將它的存儲器空間擴大到8 MB。

SPEED7 CPU極高的性價比也是將多個PLC系統整合到每臺機器上的關鍵因素。整個PLC系統由VIPA 300S來組成。300S系列的數字和模擬IO模塊可以很好的與各種傳感器和執(zhí)行器連接。此外，西門子S7-300的許多特殊模塊（例如功能模塊和通訊處理器）也能夠與VIPA的CPU相結合，使SPEED7系統成為一個通用控制系統。

對于可視化產品的選擇，也來自于可靠的VIPA產品系列。每個TPV系統設有20多個控制和監(jiān)視面板。每個面板配有10.4”觸摸屏，確保足夠的觀察和控制。以太網網絡使得在任何工作站，監(jiān)測和控制整個生產過程成為可能。SCADA可視化軟件使用的正是廣泛應用的Movicon軟件包，它已用于世界范圍內數千家公司，該軟件也是VIPA觸摸屏的標準。

用于SCADA和HMI應用程序的用戶友好和人性化的開發(fā)界面，對于創(chuàng)建工程簡單快速，且沒有變量的限制。在開發(fā)和試運行的過程中，VIPA支持小組提供了全面的建議和支持。高品質、靈活的PLC與可視化組件的結合，再加上緊密的技術支持的優(yōu)勢，使得VIPA成為一個理想的合作商。

VIPA 公司

在過去的20多年中，VIPA公司快速發(fā)展，從最初提供特殊的控制系統組件，發(fā)展為現今引領尖端自動化解決方案的創(chuàng)新者，提供全系列的PLC系統。VIPA的成功，證明了一個事實：公司能夠不斷改進現有產品，成功地將創(chuàng)新與高端技術引入市場。在自動化領域，作為一個自動化領域里的'橫向思維家'，VIPA的解決方案，創(chuàng)造了今天的行業(yè)標準，并正被廣大的高端客戶所使用。

公司擁有積極進取的員工，不斷致力于提升質量、服務和客戶滿意度。這保證了可持續(xù)發(fā)展的現有產品和新產品的開發(fā)來滿足市場不斷變化的需求。由于VIPA世界范圍內的（國內和國際）銷售網絡的持續(xù)拓展，保證了VIPA與各地市場的緊密聯系，從而能迅速反應，以滿足客戶的需求。

所有VIPA PLC系統可使用西門子STEP7軟件編程或VIPA自己的WinPLC7編程工具。VIPA的300S和300V系統兼容于西門子S7-300的設計，這使得VIPA的CPU與西門子的模塊能夠很好的結合在一起。100V，200V，300S和300V系列提供了集中與分散控制的解決方案。高性能觸摸屏可應用于工業(yè)和樓宇自動化領域。

VIPA 300S系統

擁有“SPEED7技術”的VIPA 300S系統是世界上最快的STEP7編程的控制系統（硬件PLC）。程序和數據存儲器已經集成在SPEED7處理器中。這意味著在無需額外的內存卡的情況下，該CPU處理器就可以操作。基于CPU版本，已集成的主存儲器，通過使用VIPA的存儲器組態(tài)卡（MCC），可根據需要擴展到8MByte。在300S系列的CPU中都裝有以太網PG/OP通訊接口，作為一項標準配置。

根據CPU版本，可集成一種高速以太網通信的CP343卡。

帶有集成I/O的緊湊型SPEED7 CPU 特別適合于中小型的應用需求。由于其極高的性能和可擴展內存，300S系統可用于幾乎任何工程應用。

2007年，Business Initiative中型企業(yè)創(chuàng)新獎，授予：

VIPA的硬件PLC“SPEED7”被Business Initiative授予“2007年工業(yè)創(chuàng)新獎”。針對于中型企業(yè)，評審團從300多個申請中選出了VIPA的產品作為最具創(chuàng)新性的解決方案。

工廠的生產設備由VIPA 的CPU 315 SN/NET控制（圖 1）