第一彈：單晶硅生產中冷卻水流量和溫度的可靠檢測

　　光伏產業鏈包括(kuo)(kuo)硅(gui)料(liao)(liao)、鑄錠(ding)(拉棒)、切片、電(dian)池片、電(dian)池組(zu)件(jian)、應(ying)用系(xi)統等6個(ge)環(huan)節，主(zhu)要分(fen)為上、中(zhong)、下游(you)(you)：上游(you)(you)為硅(gui)料(liao)(liao)、硅(gui)片環(huan)節，中(zhong)游(you)(you)為電(dian)池片和(he)組(zu)件(jian)環(huan)節，下游(you)(you)為發(fa)電(dian)系(xi)統。在上游(you)(you)產(chan)業中(zhong)，因單(dan)(dan)晶(jing)電(dian)池片轉換效率(lv)高(gao)，市場上硅(gui)片主(zhu)要是單(dan)(dan)晶(jing)硅(gui)片，在該(gai)產(chan)業鏈， 應(ying)用了眾多ifm產(chan)品，包括(kuo)(kuo)：流量、壓力、光電(dian)傳感器和(he)RFID、IO-Link、AS-i等產(chan)品，下面主(zhu)要為大家分(fen)享單(dan)(dan)晶(jing)硅(gui)生產(chan)中(zhong)冷卻水的流量和(he)溫度如何可靠(kao)檢測，如圖1。

圖(tu) 1 光伏制造產業鏈

　　光伏制造產業鏈

　　1.可靠(kao)流(liu)量檢測，確保(bao)生產設備冷(leng)卻(que)需(xu)求

　　ifm流量傳感器主要(yao)(yao)應用于(yu)硅片和電池片生產這一環(huan)節(jie)中，如單晶爐、切片機、擴散爐等設備(bei)，這些設備(bei)需(xu)要(yao)(yao)穩定的(de)冷卻水系統，以滿足設備(bei)的(de)降溫(wen)冷卻需(xu)求。

　　例如生產單(dan)晶硅的(de)單(dan)晶爐設(she)備(bei)，內部結構復雜，而單(dan)晶硅的(de)生產環(huan)境要求極(ji)為苛刻，如爐體溫度，如果冷卻水供應不(bu)(bu)及時(shi)就可能導致爐體變形(xing)，造成(cheng)硅晶體產品的(de)不(bu)(bu)合格(ge)以及設(she)備(bei)的(de)損傷，所(suo)以需要在冷卻水的(de)主管路和支管路上對水進行(xing)可靠實時(shi)的(de)流量(liang)監測(ce)。

　　ifm SV渦街流量傳感器深受光伏行業用戶青睞。當(dang)流量低于(yu)或高于(yu)設定(ding)的(de)(de)開(kai)關(guan)點(dian)時，LED可(ke)清(qing)晰顯(xian)(xian)示開(kai)關(guan)指示狀態(tai)，便(bian)于(yu)現場的(de)(de)工作人員觀測。它擁有彩色顯(xian)(xian)示屏，可(ke)直(zhi)觀顯(xian)(xian)示檢測到(dao)的(de)(de)數據，且顯(xian)(xian)示方(fang)向可(ke)旋(xuan)轉，便(bian)于(yu)現場調整安裝，如(ru)圖2。

圖 2SV 渦(wo)街流量(liang)傳感(gan)器

　　這(zhe)款流(liu)量(liang)傳(chuan)感(gan)器還可同時檢測流(liu)量(liang)和介(jie)質(zhi)溫(wen)度，監測高(gao)達100 L/min的流(liu)量(liang)和高(gao)達90℃的流(liu)體溫(wen)度，兼具多種(zhong)功能(neng)，性(xing)價比(bi)超高(gao)。通(tong)過IO-Link，工程(cheng)師還可以在軟件上對該系列傳(chuan)感(gan)器進(jin)行(xing)遠(yuan)程(cheng)參數配置(zhi)，數字化信(xin)號無損傳(chuan)輸。同時數據(ju)還能(neng)給(gei)到(dao)電腦進(jin)行(xing)采集(ji)，為通(tong)往(wang)工業4. 0搭載(zai)橋梁。

　　當將ifm SV渦街(jie)流量傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)連接到(dao)(dao)IIoT平臺(tai)moneo 后，可以在平臺(tai)上對傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的數(shu)據進行配置，比如開關點的設(she)定、PNP或NPN輸出(chu)方式的設(she)定。在控制面板，大家(jia)也可以看到(dao)(dao)流量傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的流量、溫度以及開關狀態，透明化生產過(guo)程。

　　全新(xin)IIoT平臺moneo演(yan)示(如圖3)

　　2. ifm SV渦街流量傳感器的產品特性

　　? 集流(liu)量和溫度檢測于(yu)一體，超高性價比;

　　? 可旋轉(zhuan)的彩(cai)色顯示(shi)屏(ping)，便于現場調整(zheng)安(an)裝;

　　? 適用于具(ju)有或(huo)不(bu)具(ju)導(dao)電(dian)性(去(qu)離子)的水;

　　? LED可清晰顯示開(kai)關指示狀態;

　　? 通過IO-Link，可(ke)進行遠(yuan)程(cheng)參數(shu)配置，數(shu)字化(hua)信(xin)號無損傳輸。

　　圖 3 全新 IIoT 平(ping)臺 moneo 演示(shi)

　　第二彈：太陽能電池片生產中的追蹤與追溯

　　隨著經濟的快速增(zeng)長(chang)，能(neng)源(yuan)(yuan)的需(xu)求不斷(duan)加大，新能(neng)源(yuan)(yuan)的開(kai)發和利用日益突出。光(guang)伏作為安全(quan)、潔凈(jing)的綠色能(neng)源(yuan)(yuan)， 已(yi)經受(shou)到人們的密(mi)切關注和重(zhong)視。由(you)于(yu)光(guang)伏產(chan)業的整體生(sheng)產(chan)工藝流(liu)程(cheng)較為復雜，因(yin)此(ci)需(xu)要采取可靠智能(neng)的RFID解決(jue)方(fang)案， 實(shi)現高效運行(xing)，這里我們將為您揭秘太陽能(neng)電(dian)池片生(sheng)產(chan)過程(cheng)中的追(zhui)蹤與追(zhui)溯方(fang)案。

　　太陽(yang)能(neng)電池(chi)片的生(sheng)產(chan)工藝流(liu)程(cheng)包括：硅片檢測(ce)、表面制(zhi)絨及(ji)(ji)酸洗、擴散制(zhi)結、去磷硅玻璃(li)、蝕刻及(ji)(ji)酸洗、鍍減反射膜、絲網印(yin)刷和(he)快速燒結等(deng)。

　　1. 分體式RFID產品

　　其中，ifm的(de)(de)(de)分體式RFID產品，主(zhu)要用于腐蝕(shi)蝕(shi)刻及(ji)酸洗的(de)(de)(de)工藝(yi)中。它們(men)安裝在蝕(shi)刻及(ji)酸洗設備的(de)(de)(de)上(shang)料(liao)和下(xia)料(liao)兩個工位。標簽封裝在特氟龍材質的(de)(de)(de)花籃(lan)內，花籃(lan)內部(bu)堆放(fang)需(xu)要蝕(shi)刻及(ji)酸洗的(de)(de)(de)硅(gui)片。當花籃(lan)上(shang)料(liao)與下(xia)料(liao)時， 需(xu)要對花籃(lan)內標簽的(de)(de)(de)加工工藝(yi)及(ji)現(xian)場加工數據進(jin)行讀取與寫入， 從(cong)而(er)實(shi)現(xian)實(shi)時的(de)(de)(de)追(zhui)蹤與追(zhui)溯， 方(fang)便后序加工流程的(de)(de)(de)可視化。

　　由于蝕(shi)刻及酸洗(xi)的設備內(nei)部(bu)具(ju)有酸洗(xi)池(chi)，容易和(he)金(jin)屬(shu)材質的產(chan)品發(fa)生化學反應(ying)，我們建(jian)議用戶使用全塑料(liao)外(wai)殼RFID產(chan)品，如(ru)下圖中的ifm LF/HF DTE系列RFID估算單元。全塑料(liao)外(wai)殼RFID產(chan)品更耐(nai)腐蝕(shi)，并具(ju)有高防(fang)護(hu)等級，滿足(zu)嚴苛工業環境要求，如(ru)圖4。

圖 4 LF/HF RFID 估(gu)算(suan)單元 DTE 系(xi)列

　　在生產(chan)過程(cheng)中的擴散制(zhi)結環節中，自動化(hua)程(cheng)度高，設備(bei)較精密，這種情況下，可采用(yong)ifm M18 接口的全(quan)金屬(shu)系(xi)列產(chan)品，如HF RFID讀(du)寫頭ANT420。該讀(du)寫頭尺(chi)寸(cun)較小，方便客戶安裝在空間尺(chi)寸(cun)有(you)限(xian)的設備(bei)內部。并且(qie)全(quan)金屬(shu)的讀(du)寫頭材質抗干擾(rao)(rao)能力(li)更(geng)強(qiang)，即使周(zhou)邊有(you)金屬(shu)包(bao)裹(guo)也可以很好地(di)抗干擾(rao)(rao)，保證讀(du)寫標簽數據的可靠性(xing)。

　　當需要(yao)(yao)對太陽能單晶(jing)硅和多晶(jing)硅電池片進行篩選時， 就需要(yao)(yao)采用到分選機。它是利用空氣懸浮原理將(jiang)混合粉狀(zhuang)物料分離為輕、重兩部(bu)分的分選設(she)備。

　　在分選過程中(zhong)，if m提供HF方形RFID 讀寫(xie)頭，如ANT513或(huo)ANT600。它們可用(yong)于(yu)向 ID 標簽(qian)存儲生產數(shu)據或(huo)質(zhi)量參數(shu)等內(nei)容，是(shi)長距離(li)讀寫(xie)應用(yong)的理(li)想之選，如圖(tu)5。

　　圖(tu) 5 HF RFID 讀寫頭 ANF513 系列

　　2. IO-Link RFID讀寫頭的應用優勢

　　隨著時代的不斷變遷，IO-Link逐步(bu)融入到(dao)工廠自動化中(zhong)，大(da)大(da)簡(jian)化了制造過(guo)程。它消除了控制柜(ju)中(zhong)的雜亂， 采(cai)用即插即用式設計，并能確保(bao)信號的無(wu)損(sun)傳輸。IO- Link RFID讀(du)寫頭的應用優勢包括：

　　? 適用(yong)于不同應用(yong)的多種裝置(zhi)版(ban)本;

　　?性價比高，無需額外控制器;

　　? 通(tong)過(guo)IO-Link，進(jin)行(xing)靈活的參數(shu)設置、診斷和(he)數(shu)據處理;

　　? 非常適用于完成小(xiao)數據量的快速識(shi)別任務(wu);

　　? 通過(guo)IODD，簡(jian)單可視化，在IO-Link主站上(shang)可輕松讀取天線參數。

　　最后，無論是(shi)(shi)分體(ti)式RFID，還是(shi)(shi)IO-Link RFID，都會(hui)用到同一款RFID標(biao)簽。由(you)于光伏行(xing)業的數據量越來越大，因此ifm為了滿足用戶需求，提供大容量且小體(ti)積的RFID標(biao)簽E80370，可(ke)以存儲現場各個環節的參數，簡便(bian)靈活，如圖6。

圖 6 小體積、大容量的 RFID 標簽

第三彈：太陽能電池片的組裝

　　在太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)能電池片制造的(de)(de)(de)(de)后道工(gong)序(xu)——太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)能電池片的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)裝(zhuang)過(guo)程中(zhong)，輸(shu)(shu)送線是(shi)自動(dong)化流水線上最(zui)主要的(de)(de)(de)(de)設(she)備。通(tong)過(guo)輸(shu)(shu)送線，將(jiang)整個太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)能電池板不同的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)裝(zhuang)工(gong)藝串(chuan)聯起來(lai)，大(da)幅提高太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)能電池的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)裝(zhuang)效率，這樣就(jiu)可(ke)以生產出大(da)量的(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)能電池板， 滿足各行各業對于綠色電能的(de)(de)(de)(de)需求(qiu)。在這些輸(shu)(shu)送線上，就(jiu)大(da)量使用了ifm公司的(de)(de)(de)(de)AS-i總線技術：輸(shu)(shu)送線上成(cheng)百(bai)上千個I/O信號(hao)都(dou)是(shi)通(tong)過(guo)ifm公司的(de)(de)(de)(de)AS-i總線體統方便快捷地連接在一起，傳輸(shu)(shu)到(dao)控制柜。

　　1. AS-i總線高效采集輸送線分散信號

　　AS-i總線最大的優勢是布(bu)線簡潔。一根(gen)總線，既是電源線，又(you)是信號線，可以把輸(shu)送線上分散的I/O信號有機的串聯起來(lai)，同時這一技術也具有故障(zhang)(zhang)診(zhen)斷功能，可實現故障(zhang)(zhang)的準確定位。

　　ifm 提(ti)供全系列的(de)AS- i產品，包括AS- i網關、AS- i電(dian)源、不同種類和規格的(de)AS-i現場(chang)模(mo)塊(kuai)、電(dian)纜和報(bao)警指示燈，可(ke)滿足不同現場(chang)信號采集的(de)需求，幫助用(yong)戶告(gao)別(bie)現場(chang)雜(za)亂無(wu)章的(de)電(dian)纜，化(hua)繁(fan)為簡。每一(yi)個AS-i模(mo)塊(kuai)，都(dou)是一(yi)個分(fen)布的(de)I/O從(cong)站，中間無(wu)需添加任(ren)何(he)硬件，可(ke)分(fen)布在AS-i 網絡上任(ren)何(he)位置，就近采集信號。

　　值得(de)一提的(de)是(shi)，ifm所有(you)的(de)AS-i主站都有(you)擁(yong)有(you)彩色(se)顯(xian)示屏，可直接通過按鍵可視化(hua)操作(zuo)，通過顯(xian)示屏，AS-i網絡所有(you)信號的(de)狀態(tai)信息一目了然。這樣， 通過網關就可以(yi)直接對整個(ge)現(xian)場的(de)AS-i網絡信號狀態(tai)進行監控。如此(ci)一來， 便可高效進行設備的(de)日常(chang)維護， 并對故障進行準確定位(wei)。

　　針(zhen)對(dui)現場(chang)應用，ifm有不(bu)同種類產品(pin)。比如，集成電磁閥的氣動(dong)單元(yuan)模塊， 直(zhi)接通(tong)過(guo)輸(shu)出的就是(shi)一個壓縮空氣，可直(zhi)接控制執(zhi)行單元(yuan)。

　　針對現(xian)場輸送線，ifm還(huan)有小巧的柜(ju)內模(mo)塊(kuai)，在光伏(fu)行業備受寵愛。比(bi)如ifm的控制柜(ju)模(mo)塊(kuai)AC2267，不但節(jie)省(sheng)空間(jian)，還(huan)可以通(tong)過(guo)籠(long)式(shi)彈簧夾(jia)簡單快速布線，把現(xian)場的信號采集后通(tong)過(guo)AS-i網絡送到(dao)控制系統。

圖 7 AS-Interface 控制柜模(mo)塊AC2267

　　2. AS-i總線應用優勢

　　? 用(yong)于控制柜中(zhong);

　　? 通過籠式彈簧夾(jia)簡單快速布(bu)線;

　　? 特別節省空(kong)間的(de)設計;

　　? 用于電源(yuan)循環的雙終端;

　　? 強大的(de) LED 顯示(shi)運(yun)行、開關狀態和功能，清晰可見(jian)。

　　越(yue)來(lai)越(yue)多的(de)用戶在(zai)(zai)現(xian)場設(she)備上都(dou)集成了AS- i產品， 它(ta)有力助推(tui)了光伏行業的(de)自動化(hua)升級。除了AS-i總線外， ifm憑借多年來(lai)在(zai)(zai)自動化(hua)領域積累的(de)豐富經驗，還為光伏行業產業鏈提供了其他眾(zhong)多產品，包括：流量、溫(wen)度、光電(dian)傳感器和RFID、IO-Link等(deng)產品，以滿足各(ge)個生產環節的(de)需(xu)求。