《電子技術(shù)應(yīng)用》
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倍福產(chǎn)品在薄膜太陽能電池的應(yīng)用
德國倍福自動化有限公司
摘要: Komax集團(tuán)是世界一流的線束加工設(shè)備和全自動裝配設(shè)備供應(yīng)商。他們?yōu)楣夥M件精密制造研發(fā)的創(chuàng)新自動化解決方案成功奠定了其在光伏市場的領(lǐng)先地位。Komax集團(tuán)借助Beckhoff基于PC的自動化平臺向人們證明了:客戶個性化解決方案與標(biāo)準(zhǔn)化之間并無矛盾。接觸系統(tǒng)中的分配裝置:可實(shí)現(xiàn)對接觸型膠粘劑的高精度應(yīng)用的可視化監(jiān)控。
Abstract:
Key words :

  Komax 集團(tuán)是世界一流的線束加工設(shè)備和全自動裝配設(shè)備供應(yīng)商。他們?yōu)?a class="cblue" href="http://ihrv.cn/search/?q=光伏" title="光伏">光伏組件精密制造研發(fā)的創(chuàng)新
  自動化解決方案成功奠定了其在光伏市場的領(lǐng)先地位。Komax 集團(tuán)借助 Beckhoff 基于 PC 的自動化平臺向人們證明了:客戶個性化解決方案與標(biāo)準(zhǔn)化之間并無矛盾。

  接觸系統(tǒng)中的分配裝置:可實(shí)現(xiàn)對接觸型膠粘劑的高精度應(yīng)用的可視化監(jiān)控。分配過程由通Beckhoff 帶觸摸屏的控制面板,通過過 Beckhoff 步進(jìn)電機(jī)" title="步進(jìn)電機(jī)">步進(jìn)電機(jī)端子模塊直接控制的步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)CP-Link 連接至工業(yè) PC

  Komax AG 在瑞士 Rotkreuz、美國紐約州設(shè)立了技術(shù)中心,為快速發(fā)展的太陽能行業(yè)研發(fā)出專用的接觸工藝。“近十年來,我們一直活躍在晶體硅太陽能技術(shù)領(lǐng)域。”Komax AG 的光伏薄膜接觸系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理 Sonja Hübscher 如此說道。“我們在該行業(yè)中的優(yōu)勢就在于我們所擁有的自動化裝配技術(shù):Rotkreuz 薄膜技術(shù)" title="薄膜技術(shù)">薄膜技術(shù)中心和紐約的晶體硅光伏技術(shù)中心。
  雖然現(xiàn)在光伏行業(yè)已創(chuàng)造出數(shù)萬億的銷售額,但其所占的市場份額還不能與其它大型能源行業(yè)市場相媲美。“目前,Komax AG 仍舊為 Rotkreuz 的薄膜技術(shù)領(lǐng)域設(shè)計設(shè)備方案,大部分都是與客戶密切合作完成的。”Sonja Hübscher 解釋道。“逐漸地,我們的目標(biāo)將轉(zhuǎn)向提供標(biāo)準(zhǔn)化、更經(jīng)濟(jì)的解決方案。”


遠(yuǎn)程維護(hù)與可靠的診斷功能
  Komax 的光伏設(shè)備銷往歐洲(特別是德國)、美洲、亞洲市場及其它地區(qū),因此,也需要能夠提供良好的技術(shù)服務(wù)及本地化服務(wù)。“我們的客戶希望我們能夠提供完整的加工機(jī)械。”Komax AG 的軟件組組長 Peter Beerle 解釋說道。“因此,我們設(shè)計出來的系統(tǒng)必須能夠 24 小時全天候無故障運(yùn)行。”當(dāng)然,系統(tǒng)還必須擁有遠(yuǎn)程維護(hù)功能,以實(shí)現(xiàn)簡單、高效的技術(shù)服務(wù)工作。
  與系統(tǒng)建造中的全自動裝配設(shè)備一樣,薄膜光伏系統(tǒng)也在 Rotkreuz 的工廠內(nèi)完成完整的裝配和測試。如果使用功能強(qiáng)大的 HMI,所有運(yùn)動和定位指令都能夠在正常的生產(chǎn)工序之外進(jìn)行檢查和控制。用戶能夠通過系統(tǒng)發(fā)出的狀態(tài)信息和清晰明了的故障信息得知設(shè)備出現(xiàn)故障以及造成故障的原因,從而能夠快速、輕松地定位并排除故障。


基于 PC 的控制平臺" title="控制平臺">控制平臺成為標(biāo)準(zhǔn)平臺
  Komax 將 Beckhoff 自動化平臺應(yīng)用于他們的一些裝配系統(tǒng)以及所有的接觸系統(tǒng)中。Beckhoff 自動化平臺主要由總線端子模塊和 EtherCAT 端子模塊、中央工業(yè) PC C6140 以及一個或多個帶觸摸屏的控制面板構(gòu)成,它們通過 CP-Link 相連。
  Komax 將 Beckhoff 的 EtherCAT 產(chǎn)品應(yīng)用于系統(tǒng)通訊。帶 CAN 接口的驅(qū)動控制器目前通過一個 CANopen 端子模塊集成在EtherCAT 端子模塊系統(tǒng)中。在軟件方面,Komax 使用了 Beckhoff 的 TwinCAT PLC 和TwinCAT NC PTP 。Komax 想要繼續(xù)開發(fā)這一標(biāo)準(zhǔn)方案:“將來,我們計劃使用 EtherCAT 總線連接驅(qū)動設(shè)備和所有的外圍設(shè)備到中央工業(yè) PC。
  除了用于定位運(yùn)輸系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動式執(zhí)行器之外,接觸系統(tǒng)也配備了由閥島驅(qū)動的氣動執(zhí)行器。此外,用于分配接觸型膠粘劑的分配裝置、接觸帶卷取機(jī)、壓輥及其它裝置(取決于接觸系統(tǒng)的型號)必須被移除。“我們正在努力地盡最大可能對外圍設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。”Peter Beerle 說道。“然而,我們還有大量為客戶量身打造的設(shè)備,我們必須進(jìn)行大量的轉(zhuǎn)換和改造工作,因此也必須使用可升級的自動化平臺。”


全新的 TwinSAFE 安全解決方案
  以前,設(shè)備中每個獨(dú)立的部件都擁有自己的安全電路,它們由獨(dú)立的硬件組件構(gòu)成。Beckhoff 瑞士公司總經(jīng)理 Gerhard Meier 堅信,TwinSAFE 和 TwinCAT 的邏輯集成也為 Komax 帶來很大的好處:“在這一形勢下,人們不能只考慮硬件價格,還需要考慮工程成本。”

光伏制造


Komax 集團(tuán)


  Komax 集團(tuán)在瑞士、葡萄牙、法國、美國、馬來西亞及中國都設(shè)有工廠。此外,公司還擁有一個強(qiáng)大的全球銷售和服務(wù)網(wǎng)絡(luò),主要市場包括汽車工業(yè)、醫(yī)療設(shè)備、太陽能發(fā)電等領(lǐng)域。Komax 集團(tuán)在全球共擁有雇員約 1100 名,2007 年,集團(tuán)年銷售額達(dá)到 2.3 億歐元。
  Komax AG 主要生產(chǎn)針對太陽能技術(shù)的全自動裝配系統(tǒng)。在此處所展示的薄膜接觸系統(tǒng)中,基片" title="基片">基片被引入至設(shè)備中并進(jìn)行定位;在第一個單元中,分配頭用于將接觸型膠粘劑分配給基片。對這一工藝過程可進(jìn)行可視化監(jiān)控。在使用完膠粘劑(分配)之后,基片被傳輸?shù)降诙€單元中并重新定位。隨后,伸展接觸帶,伸展后的長度與基片的整個長度相同,并精確定位在膠粘劑軌道上。此處,有一個專用的放卷系統(tǒng),可確保精確定位。最后,將一個黑色的蓋袋鋪滿整個接觸帶。同時,必須確保蓋帶下面沒有空氣進(jìn)入。



  Sonja Hübscher,Komax AG 光伏薄膜技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理:“客戶對我們生產(chǎn)設(shè)備的主要要求是必須具有可靠性和高生產(chǎn)效率,最重要的是它們必須能夠與物流系統(tǒng)中的其它設(shè)備協(xié)同工作并互聯(lián)。此外,在需要維修時,設(shè)備還必須能夠輕松操作和維護(hù)。”Gerhard Meier,Beckhoff 瑞士公司總經(jīng)理:“TwinSAFE 和 TwinCAT 的邏輯集成為 Komax 帶來很大的競爭優(yōu)勢。在這一形勢下,人們不能只考慮硬件價格,還需要考慮工程成本。”


  正如 Sonja Hübscher 所述,Komax 針對光伏行業(yè)的系統(tǒng)被設(shè)計為獨(dú)立的系統(tǒng),可與設(shè)備的其它部件結(jié)合起來使用,并與上位計算機(jī)相連。其中,最重要的是加工工藝中與生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)之間的交換。這表示,相關(guān)的工藝和質(zhì)量數(shù)據(jù)能夠分配給每件成品。這一數(shù)據(jù)通??商峁┙o客戶或通過 TwinCAT OPC 服務(wù)器提供給上位系統(tǒng)。
靈活的控制解決方案— 想客戶之所想
  Komax 之所以決定采用 Beckhoff 自動化平臺,是因?yàn)樗麄兿胍獙⒁郧暗拇罅坑布a(chǎn)品更換為更簡單、靈活的控制平臺。這一控制平臺必須能夠在滿足所有客戶要求的同時,還需要在技術(shù)上有所創(chuàng)新。在這一點(diǎn)上,Peter Beerle 表述了他自己的觀點(diǎn):“除了軟 PLC,我們還能夠在工業(yè) PC 上運(yùn)行其它應(yīng)用程序,無需使用第二臺 PC。此外,我們想要使用一個統(tǒng)一的操作方案,以滿足我們在交互能力和診斷能力上的需求。同時,我們還需要訪問大量能夠通過快速現(xiàn)場總線全部集成到整個系統(tǒng)中的組件。更重要的是,這與驅(qū)動系統(tǒng)的同步性密切相關(guān)。這無法通過我們舊有的方案實(shí)現(xiàn),但 Beckhoff 的控制平臺能夠滿足我們的這些要求。”
鋪平未來發(fā)展道路
  “Beckhoff 基于 PC 的自動化平臺所具備的靈活性為 Komax 在未來拓展應(yīng)用范圍提供了必要的空間。”Sonja Hübscher 感嘆道。“Beckhoff 解決方案能夠提供高靈活性的軟件和合適的接口,可用于任何應(yīng)用場合。
當(dāng)然,Beckhoff 控制平臺的可升級性也是 Komax AG 所看中的重要方面。Peter Beerle 接著解釋道:“我們試圖盡可能地在一個CPU 上運(yùn)行軟 PLC 和可視化程序。如果我們在一臺設(shè)備中使用了 30 個伺服驅(qū)動器,驅(qū)動器控制器和可視化程序就需要大量的計算能力?;?PC 的控制技術(shù)所配備的處理器能力一直都在不斷提高,非常適合用于滿足這一要求。目前,我們使用的是 Beckhoff 配備有 Intel® Core™ Duo 處理器的工業(yè) PC,以滿足對‘計算能力要求極高’的應(yīng)用需求。”

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