基于 PC 的控制技術(shù)在光伏制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

　　隨著全球能源危機(jī)的不斷加重以及人們節(jié)能、環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，太陽(yáng)能等綠色能源摂?shù)拈_(kāi)發(fā)利用成為了各大型能源企業(yè)資本追逐的熱點(diǎn)。 在過(guò)去的數(shù)十年里，光伏行業(yè)在全球能源市場(chǎng)中已呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。 與其它可再生能源相比，太陽(yáng)能發(fā)電已越來(lái)越受到具有環(huán)保意識(shí)的政客們的關(guān)注，并在能源市場(chǎng)得到了大力推廣，比如日本和德國(guó)。 太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，它們將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能。

　　傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池原材料是高純度硅(Si)。 按照用途分類(lèi)，它有兩種形式：晶體硅(c-Si)和非晶硅(a-Si)。 因此，在太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中，就有晶體技術(shù)和薄膜技術(shù)之分。 在晶體加工工藝中，太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)可分為多個(gè)步驟，其中，硅晶圓 - 即所謂的太陽(yáng)能晶圓 - 加工為第一步。 然后，將單個(gè)的太陽(yáng)能電池組合起來(lái)形成一個(gè)太陽(yáng)能模塊，這樣可以獲得更高的性能。

　　在非晶體硅基薄膜技術(shù)中，硅被直接用在一塊大玻璃板或一個(gè)金屬或塑料薄膜上 - 然后就成為太陽(yáng)能模塊。 非晶硅的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了它可以吸收太陽(yáng)光。 除了薄膜技術(shù)中用到的非晶硅之外，碲化鎘 (CdTe)、硒化銦銅(CIS)和銅銦鎵二硒(CIGS)的使用量也逐漸增加。 為了保護(hù)太陽(yáng)能模塊免受機(jī)械應(yīng)力和風(fēng)化的影響，這些模塊通過(guò)金屬框或者無(wú)框薄板嵌入在兩個(gè)玻璃或塑料板之間。

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)可為全球能源的長(zhǎng)久穩(wěn)定供應(yīng)提供強(qiáng)有力保障，今后幾十年，成本的不斷降低仍是重中之重。 采用 Beckhoff 基于 PC 的控制系統(tǒng)，可顯著減少太陽(yáng)能硅晶圓、太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能模塊的生產(chǎn)成本。 作為一個(gè)開(kāi)放、靈活的自動(dòng)化解決方案，它可用于光伏發(fā)電行業(yè)的所有領(lǐng)域。 Beckhoff 的產(chǎn)品范圍包括各種工控機(jī)、EtherCAT I/O 端子模塊和現(xiàn)場(chǎng)總線組件、驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及 TwinCAT 自動(dòng)化軟件，它們可組合形成一個(gè)可擴(kuò)展的模塊化控制解決方案，為光伏產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的每項(xiàng)任務(wù)提供一個(gè)最佳的解決方案： 晶圓片切割及檢測(cè)、鋸損傷蝕刻、紋理蝕刻、擴(kuò)散、玻璃蝕刻、防輻射涂層、金屬化、分選、運(yùn)輸及存儲(chǔ)系統(tǒng)以及串聯(lián)裝置和層壓線。

　　基于 PC 的控制技術(shù)顯著提升系統(tǒng)的連續(xù)性和靈活性

　　Beckhoff 實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式自動(dòng)化系統(tǒng)是以基于 PC 控制技術(shù)的原理。 Beckhoff 自動(dòng)化解決方案在軟件和硬件接口方面都具有這種開(kāi)放性，可以幫助設(shè)備制造商以極低的成本不斷對(duì)他們的系統(tǒng)進(jìn)行改造，以滿足不同的需求。

　　Beckhoff 解決方案應(yīng)用于光伏行業(yè)

　　Beckhoff 的開(kāi)放式、可升級(jí) TwinCAT 自動(dòng)化軟件是一種專(zhuān)為 PC 設(shè)計(jì)的軟 PLC 和運(yùn)動(dòng)控制解決方案。軟件編程符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC61131-3， 為設(shè)備制造商的高投資回報(bào)率保駕護(hù)航。 采用基于 Windows 操作系統(tǒng)的技術(shù)大大增加了擴(kuò)展選項(xiàng)，讓用戶(hù)受益于計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

　　達(dá)到 I/O 級(jí)的最大性能

　　Beckhoff 為所有通用的輸入輸出信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)提供全系列現(xiàn)場(chǎng)總線組件。 采用 IP 20 總線端子模塊和 IP 67 現(xiàn)場(chǎng)總線端子盒，整個(gè)產(chǎn)品系列都可用于處理光伏制造領(lǐng)域相關(guān)的所有信號(hào)。

　　XFC 技術(shù) - 充分利用 EtherCAT 的通訊優(yōu)勢(shì)

　　若想在光伏行業(yè)中占據(jù)技術(shù)領(lǐng)先地位，其先決條件就是一直采用功能越來(lái)越強(qiáng)大的控制組件。 EtherCAT 是一種基于以太網(wǎng)的高速現(xiàn)場(chǎng)總線，它可為有嚴(yán)苛要求的工藝階段提供最佳實(shí)時(shí)性能，而無(wú)需在中央處理器內(nèi)配備特殊硬件。 采用 XFC 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)。 這樣可提升重復(fù)精度和運(yùn)動(dòng)精度。

　　集成安全

　　近年來(lái)，運(yùn)行安全和工作安全在機(jī)器制造領(lǐng)域的地位越來(lái)越重要。 通過(guò) TwinSAFE，Beckhoff 提供了一種集成式系統(tǒng)解決方案，將自動(dòng)化技術(shù)和安全技術(shù)完美結(jié)合在一起。 TwinSAFE 在現(xiàn)有的控制器結(jié)構(gòu)中集成安全功能。