萬可太陽能電池板焊接設備

　　為了更加經濟的制造客戶特定設備，自動串焊機制造商Somont公司采用了WAGO模塊化SPEEDWAY 767系列以及X-COM®軌裝接線端子系列產品。SPEEDWAY系列的I/O模塊可與現場總線適配器分散開，并盡可能的靠近傳感器安裝。而X-COM®系列可輕松實現設備組件的預安裝。

　　太陽能發電是指利用半導體材料的光伏效應將太陽能直接轉化為電能。太陽能板中優先選用的半導體材料為物美價廉的單晶硅或多晶硅。特別是多晶硅電池片(經過預處理的硅片)擁有著極高的性價比。盡管如此，硅電池片依然占去太陽能電池組件費用的60%。從單個硅電池片到一塊太陽能電池板成型，需要經過多個不同生產步驟。位于弗萊堡的Somont公司專業從事自動串焊機的研發及生產，用于將單個電池片焊接成電池條(Strings)。因為電池片的厚度僅為180-280 µm，相當于兩張或三張普通紙張的厚度，因此機械焊接時必須小心操作，且需對焊接過程進行嚴格控制。Somont公司研發出一種操作系統，可在不接觸電池片邊沿的情況下將其從儲存盒中取出并輕輕放在傳送帶上。接下來利用照相機對電池片進行校準調直，然后輸送到焊接臺。每10個電池片會利用相應的預制焊帶焊接成條。通過焊接，電池片的正面之間建立起電氣連接，以后即可傳導太陽能電流。Somont公司在此采用的是自己研發的“Soft-Touch”焊接過程。它只會將高質量焊接實際所需的能量施加給電池片。

　　盡管夏季會降低上網電價補貼，但對于光伏設備的需求卻依然旺盛，原因就在于光伏產品的成本也在下降。憑借“Certus One”和“Rapid”串焊機，Somont公司為客戶提供了模塊化基礎系統，可根據生產能力及操作方式適應客戶的不同需求。而WAGO模塊化系統SPEEDWAY 767系列和 X-COM®系列產品在此發揮了重要作用。

　　▇ 分散式I/O模塊降低了電纜費用

　　針對高性能“Certus One”串焊機的自動化，Somont公司采用了WAGO SPEEDWAY 767系列產品，最主要原因即是該系列的高度靈活性。此種專為無控制柜電氣安裝所設計的IP 67系統由一個帶有8個數字量輸入的適配器及多達64個分散式I/O模塊組成，I/O模塊通過數據線和電源線與適配器之間形成分散式連接狀態，進而可在靠近傳感器的地方采集信號。模塊之間的距離可達50m，整個站點可擴展至500m。Somont公司電氣設計主管Marc Fey解釋說：“我們使用帶有模擬量I/O模塊的PROFIBUS適配器來收集過程數據。根據傳感器的位置，我們將模塊放置在處理室或其下方的受保護區域中，這樣，就可以降低電纜費用，因為通過簡單的線性結構使電纜的數量得到了降低”。Pt100傳感器在焊接頭(最多3個)旁接收焊接溫度，以對焊接過程進行監控。通過安裝在處理室線纜槽中的模擬量輸入模塊對數值進行采集，然后通過PROFIBUS適配器傳遞給上層控制系統。后者控制著用于焊接的6個加熱裝置，13個預加熱裝置以及6個細帶加熱裝置。焊接時，首先對電池片進行120℃的預加熱，隨后在240℃下進行焊接。預加熱及后加熱系統可保證在導熱的同時不對電池材料造成損壞。

　　Certus串焊機可在一個小時內處理最多4800個電池片。一個標準的太陽能板需要60個電池片，這樣算來，相當于該串焊機每小時可制成多達80個太陽能板。Marc Fey說：“在某些情況下，設備故障會導致生產暫停，從而造成巨大的金錢損失。與之相反，增加一個模塊的費用卻相當低廉，因此，我們總是抱著萬無一失的心態多采集一些數據”。整個設備中安裝了40余個I/O模塊，可采集所有相關測量數值。