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研华EtherCAT总线型运动控制方案在光伏行业中应用

光伏设备行业开启新增长时代

       光伏产业除主产业链,另有两条辅助产业链:一条为辅料产业链;一条为设备产业链,包括单晶硅生长炉、多晶硅铸锭炉、开方机、截断机、磨面机、多线切割机、蚀刻设备、PECVD、丝网印刷设备、划片机、串焊机、排版机、层压机、EL测试设备、组件分选机等。
       全球可再生能源,尤其是太阳能和风能发展趋势不可逆,光伏行业开启新增长时代,需求带动产能扩张,虽然2012年和2013年光伏供需矛盾急剧加剧,企业盈利大幅下滑,但光伏行业需求在两年间仍增长高达34%。根据solarbuzz的预测,光伏行业将在2018年达到一个新的高峰,累计装机容量有望超过500GW。由于增长持续增加,供给进入偏紧状态,光伏行业大幅扩产,光伏设备从2014年开始复苏,近年将快速增长。
       “十三五”期间,我国光伏装机目标150GW,2016年上半年完成20GW,大多数多晶硅企业满产,甚至供不应求。随着新的光伏减税、领跑者计划、光伏扶贫等政策落地,国网、南网6522亿助推分布式光伏对国内光伏发展更是强心剂,国内协鑫、晶科、天合、英利等企业产能提升在即,光伏设备行业进入新增长时代!

项目应用概况

项目名称:光伏硅锭截断机产线自动化上下料
项目背景:
△随光伏产业快速发展,晶硅需求供不应求,江苏某硅材料公司为扩大晶硅产能增加厂房及线体,原有产线硅锭开方机由之前36块提高到40多块,对于后道截断机产能提升提出更高要求,自动化亟待提升。
△硅锭密度高、性脆,碰撞易碎,每块硅锭约20KG,价格昂贵。截断机之前由人工上下料,消耗人力多,且容易磕碰造成损失。客户希望自动化替代人工,降低成本且减少意外损失。
△基于如上两点,客户希望把9台截断机做连线,以自动化上下料方式来实现提高产能,降低运营成本的目的。


技术要求:

△线体由9个独立航架式机械臂组成,每个机械臂XYZ 3轴由伺服控制,共计27轴;轴卡可把每个机械臂XYZ 区分为独立群组,可做三轴同动。
△每个独立机械臂下方设立电气柜,电气柜内设IO模组可控制16DI,16DO,共计9站可扩展至144DI,144DO ;线体部分需64DI,64DO
△晶硅产线环境较恶劣,粉尘与水较多,需求嵌入式无风扇电脑,且可扩展2个以上PCI, 预留PCIE*4插槽用于扩展视觉,CPU性能达到I7
△运动控制部分支持Labview编程
△线体40M,要求运动控制部分支持超长距离且通讯稳定



研华方案系统实施

根据客户的应用需求,我们研华采用创新的EtherCAT 总线式运动控制解决方案来满足此项目所需功能要求:






研华优势

完整的解决方案,从高性能嵌入式平台,工业触屏到EtherCAT 总线式伺服及IO控制,产品方案齐全,搭配灵活;
EtherCAT 总线式方案,精简布线,维护方便,节省成本;
实时性高,高同步性,性能可靠稳定;
PCI-1203 EtherCAT总线卡,采用API编程,支持常用PC语言,更易于客户开放式应用整合;