第一彈：單晶硅生產(chǎn)中冷卻水流量和溫度的可靠檢測

　　光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括硅料、鑄錠(拉棒)、切片、電池片、電池組件、應(yīng)用系統(tǒng)等6個環(huán)節(jié)，主要分為上、中、下游：上游為硅料、硅片環(huán)節(jié)，中游為電池片和組件環(huán)節(jié)，下游為發(fā)電系統(tǒng)。在上游產(chǎn)業(yè)中，因單晶電池片轉(zhuǎn)換效率高，市場上硅片主要是單晶硅片，在該產(chǎn)業(yè)鏈， 應(yīng)用了眾多ifm產(chǎn)品，包括：流量、壓力、光電傳感器和RFID、IO-Link、AS-i等產(chǎn)品，下面主要為大家分享單晶硅生產(chǎn)中冷卻水的流量和溫度如何可靠檢測，如圖1。

圖 1 光伏制造產(chǎn)業(yè)鏈

　　光伏制造產(chǎn)業(yè)鏈

　　1.可靠流量檢測，確保生產(chǎn)設(shè)備冷卻需求

　　ifm流量傳感器主要應(yīng)用于硅片和電池片生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)中，如單晶爐、切片機、擴(kuò)散爐等設(shè)備，這些設(shè)備需要穩(wěn)定的冷卻水系統(tǒng)，以滿足設(shè)備的降溫冷卻需求。

　　例如生產(chǎn)單晶硅的單晶爐設(shè)備，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而單晶硅的生產(chǎn)環(huán)境要求極為苛刻，如爐體溫度，如果冷卻水供應(yīng)不及時就可能導(dǎo)致爐體變形，造成硅晶體產(chǎn)品的不合格以及設(shè)備的損傷，所以需要在冷卻水的主管路和支管路上對水進(jìn)行可靠實時的流量監(jiān)測。

　　ifm SV渦街流量傳感器深受光伏行業(yè)用戶青睞。當(dāng)流量低于或高于設(shè)定的開關(guān)點時，LED可清晰顯示開關(guān)指示狀態(tài)，便于現(xiàn)場的工作人員觀測。它擁有彩色顯示屏，可直觀顯示檢測到的數(shù)據(jù)，且顯示方向可旋轉(zhuǎn)，便于現(xiàn)場調(diào)整安裝，如圖2。

圖 2SV 渦街流量傳感器

　　這款流量傳感器還可同時檢測流量和介質(zhì)溫度，監(jiān)測高達(dá)100 L/min的流量和高達(dá)90℃的流體溫度，兼具多種功能，性價比超高。通過IO-Link，工程師還可以在軟件上對該系列傳感器進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)配置，數(shù)字化信號無損傳輸。同時數(shù)據(jù)還能給到電腦進(jìn)行采集，為通往工業(yè)4. 0搭載橋梁。

　　當(dāng)將ifm SV渦街流量傳感器連接到IIoT平臺moneo 后，可以在平臺上對傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行配置，比如開關(guān)點的設(shè)定、PNP或NPN輸出方式的設(shè)定。在控制面板，大家也可以看到流量傳感器的流量、溫度以及開關(guān)狀態(tài)，透明化生產(chǎn)過程。

　　全新IIoT平臺moneo演示(如圖3)

　　2. ifm SV渦街流量傳感器的產(chǎn)品特性

　　? 集流量和溫度檢測于一體，超高性價比;

　　? 可旋轉(zhuǎn)的彩色顯示屏，便于現(xiàn)場調(diào)整安裝;

　　? 適用于具有或不具導(dǎo)電性(去離子)的水;

　　? LED可清晰顯示開關(guān)指示狀態(tài);

　　? 通過IO-Link，可進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)配置，數(shù)字化信號無損傳輸。

　　圖 3 全新 IIoT 平臺 moneo 演示

　　第二彈：太陽能電池片生產(chǎn)中的追蹤與追溯

　　隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，能源的需求不斷加大，新能源的開發(fā)和利用日益突出。光伏作為安全、潔凈的綠色能源， 已經(jīng)受到人們的密切關(guān)注和重視。由于光伏產(chǎn)業(yè)的整體生產(chǎn)工藝流程較為復(fù)雜，因此需要采取可靠智能的RFID解決方案， 實現(xiàn)高效運行，這里我們將為您揭秘太陽能電池片生產(chǎn)過程中的追蹤與追溯方案。

　　太陽能電池片的生產(chǎn)工藝流程包括：硅片檢測、表面制絨及酸洗、擴(kuò)散制結(jié)、去磷硅玻璃、蝕刻及酸洗、鍍減反射膜、絲網(wǎng)印刷和快速燒結(jié)等。

　　1. 分體式RFID產(chǎn)品

　　其中，ifm的分體式RFID產(chǎn)品，主要用于腐蝕蝕刻及酸洗的工藝中。它們安裝在蝕刻及酸洗設(shè)備的上料和下料兩個工位。標(biāo)簽封裝在特氟龍材質(zhì)的花籃內(nèi)，花籃內(nèi)部堆放需要蝕刻及酸洗的硅片。當(dāng)花籃上料與下料時， 需要對花籃內(nèi)標(biāo)簽的加工工藝及現(xiàn)場加工數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取與寫入， 從而實現(xiàn)實時的追蹤與追溯， 方便后序加工流程的可視化。

　　由于蝕刻及酸洗的設(shè)備內(nèi)部具有酸洗池，容易和金屬材質(zhì)的產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，我們建議用戶使用全塑料外殼RFID產(chǎn)品，如下圖中的ifm LF/HF DTE系列RFID估算單元。全塑料外殼RFID產(chǎn)品更耐腐蝕，并具有高防護(hù)等級，滿足嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境要求，如圖4。

圖 4 LF/HF RFID 估算單元 DTE 系列

　　在生產(chǎn)過程中的擴(kuò)散制結(jié)環(huán)節(jié)中，自動化程度高，設(shè)備較精密，這種情況下，可采用ifm M18 接口的全金屬系列產(chǎn)品，如HF RFID讀寫頭ANT420。該讀寫頭尺寸較小，方便客戶安裝在空間尺寸有限的設(shè)備內(nèi)部。并且全金屬的讀寫頭材質(zhì)抗干擾能力更強，即使周邊有金屬包裹也可以很好地抗干擾，保證讀寫標(biāo)簽數(shù)據(jù)的可靠性。

　　當(dāng)需要對太陽能單晶硅和多晶硅電池片進(jìn)行篩選時， 就需要采用到分選機。它是利用空氣懸浮原理將混合粉狀物料分離為輕、重兩部分的分選設(shè)備。

　　在分選過程中，if m提供HF方形RFID 讀寫頭，如ANT513或ANT600。它們可用于向 ID 標(biāo)簽存儲生產(chǎn)數(shù)據(jù)或質(zhì)量參數(shù)等內(nèi)容，是長距離讀寫應(yīng)用的理想之選，如圖5。

　　圖 5 HF RFID 讀寫頭 ANF513 系列

　　2. IO-Link RFID讀寫頭的應(yīng)用優(yōu)勢

　　隨著時代的不斷變遷，IO-Link逐步融入到工廠自動化中，大大簡化了制造過程。它消除了控制柜中的雜亂， 采用即插即用式設(shè)計，并能確保信號的無損傳輸。IO- Link RFID讀寫頭的應(yīng)用優(yōu)勢包括：

　　? 適用于不同應(yīng)用的多種裝置版本;

　　?性價比高，無需額外控制器;

　　? 通過IO-Link，進(jìn)行靈活的參數(shù)設(shè)置、診斷和數(shù)據(jù)處理;

　　? 非常適用于完成小數(shù)據(jù)量的快速識別任務(wù);

　　? 通過IODD，簡單可視化，在IO-Link主站上可輕松讀取天線參數(shù)。

　　最后，無論是分體式RFID，還是IO-Link RFID，都會用到同一款RFID標(biāo)簽。由于光伏行業(yè)的數(shù)據(jù)量越來越大，因此ifm為了滿足用戶需求，提供大容量且小體積的RFID標(biāo)簽E80370，可以存儲現(xiàn)場各個環(huán)節(jié)的參數(shù)，簡便靈活，如圖6。

圖 6 小體積、大容量的 RFID 標(biāo)簽

第三彈：太陽能電池片的組裝

　　在太陽能電池片制造的后道工序——太陽能電池片的組裝過程中，輸送線是自動化流水線上最主要的設(shè)備。通過輸送線，將整個太陽能電池板不同的組裝工藝串聯(lián)起來，大幅提高太陽能電池的組裝效率，這樣就可以生產(chǎn)出大量的太陽能電池板， 滿足各行各業(yè)對于綠色電能的需求。在這些輸送線上，就大量使用了ifm公司的AS-i總線技術(shù)：輸送線上成百上千個I/O信號都是通過ifm公司的AS-i總線體統(tǒng)方便快捷地連接在一起，傳輸?shù)娇刂乒瘛?/p>

　　1. AS-i總線高效采集輸送線分散信號

　　AS-i總線最大的優(yōu)勢是布線簡潔。一根總線，既是電源線，又是信號線，可以把輸送線上分散的I/O信號有機的串聯(lián)起來，同時這一技術(shù)也具有故障診斷功能，可實現(xiàn)故障的準(zhǔn)確定位。

　　ifm 提供全系列的AS- i產(chǎn)品，包括AS- i網(wǎng)關(guān)、AS- i電源、不同種類和規(guī)格的AS-i現(xiàn)場模塊、電纜和報警指示燈，可滿足不同現(xiàn)場信號采集的需求，幫助用戶告別現(xiàn)場雜亂無章的電纜，化繁為簡。每一個AS-i模塊，都是一個分布的I/O從站，中間無需添加任何硬件，可分布在AS-i 網(wǎng)絡(luò)上任何位置，就近采集信號。

　　值得一提的是，ifm所有的AS-i主站都有擁有彩色顯示屏，可直接通過按鍵可視化操作，通過顯示屏，AS-i網(wǎng)絡(luò)所有信號的狀態(tài)信息一目了然。這樣， 通過網(wǎng)關(guān)就可以直接對整個現(xiàn)場的AS-i網(wǎng)絡(luò)信號狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。如此一來， 便可高效進(jìn)行設(shè)備的日常維護(hù)， 并對故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位。

　　針對現(xiàn)場應(yīng)用，ifm有不同種類產(chǎn)品。比如，集成電磁閥的氣動單元模塊， 直接通過輸出的就是一個壓縮空氣，可直接控制執(zhí)行單元。

　　針對現(xiàn)場輸送線，ifm還有小巧的柜內(nèi)模塊，在光伏行業(yè)備受寵愛。比如ifm的控制柜模塊AC2267，不但節(jié)省空間，還可以通過籠式彈簧夾簡單快速布線，把現(xiàn)場的信號采集后通過AS-i網(wǎng)絡(luò)送到控制系統(tǒng)。

圖 7 AS-Interface 控制柜模塊AC2267

　　2. AS-i總線應(yīng)用優(yōu)勢

　　? 用于控制柜中;

　　? 通過籠式彈簧夾簡單快速布線;

　　? 特別節(jié)省空間的設(shè)計;

　　? 用于電源循環(huán)的雙終端;

　　? 強大的 LED 顯示運行、開關(guān)狀態(tài)和功能，清晰可見。

　　越來越多的用戶在現(xiàn)場設(shè)備上都集成了AS- i產(chǎn)品， 它有力助推了光伏行業(yè)的自動化升級。除了AS-i總線外， ifm憑借多年來在自動化領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗，還為光伏行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈提供了其他眾多產(chǎn)品，包括：流量、溫度、光電傳感器和RFID、IO-Link等產(chǎn)品，以滿足各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的需求。