CN102654767A - 太阳能电池片生产的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池片生产的控制系统及方法，为了克服现有的电池生产线传输工段不能满足高产能的要求及信息传递缓慢的问题，本发明包括一个主站，该主站与多个从站的处理器相连，各从站设置在相应的生产线设备的传输工段上，每个从站一侧设有与之进行双向数据交换的RFID读写器，RFID读写器设置在相应的生产线设备的传输工段上，每个电池片载体上装配有记载电池片信息的RFID标签，该RFID标签的信息由RFID读写器读取或写入。本发明实现了电池片在生产线各工序间快速、安全传送，提高了太阳能电池厂生产自动化水平，加快各个工序间电池片的安全流通，减少人为接触电池片对电池生产工艺的影响及电池片的破损，降低了人工成本。

Description

太阳能电池片生产的控制系统及方法

技术领域

本发明属于太阳能电池生产领域，尤其涉及一种太阳能电池片生产的控制系统及方法。

背景技术

随着太阳能电池行业的高速发展。太阳能电池生产厂的产能规模越来越大，从25MW的产能线发展到了现在的200MW的产能线。而随着产能的增大，同一条线上需要同时生产不同种类，不同规格的电池片。这就要求一方面电池片在生产线工序间快速流通，另一方要求能够快速识别电池片的种类及规格。

人们在追求电池片产能的同时，也在追求电池片的光能转换效率，电池片各个工序的工艺对转换效率有决定性作用。在其生产的过程中，电池原片的特性，各工序之间的工艺是相互关联的，在工艺时根据前各种工序工艺完成后的测试结果会对本工艺做出适当的调正。因此，在生产电池片时，不仅需要知道电池片的批号、规格、种类等相关信息，还需要知道前段工序的各种测试数据。而目前这些数据都是以纸质的方式人工传递，容易造成人为错误，无法达到快速计数电池片的批号、规格、种类之目的，不利于生产流程的管理，也不利于快速选择相应的生产工艺。

发明内容

为了克服现有的电池生产线传输工段不能满足高产能的要求及信息传递缓慢的不足，本发明旨在提供一种太阳能电池片生产的控制系统及方法，该控制系统及方法可实现电池片在生产线各工序间快速、准确传送。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种太阳能电池片生产的控制系统，其结构特点是，包括一个主站，该主站与多个从站的处理器相连，各从站设置在相应的生产线设备的传输工段上，每个从站一侧设有与之进行双向数据交换的RFID读写器，RFID读写器设置在相应的生产线设备的传输工段上，每个电池片载体上装配有记载电池片信息的RFID标签，该RFID标签的信息由RFID读写器读取或写入。

本发明所述生产线设备包括：用于电池片清洗制绒的设备，用于电池片扩散工艺的设备，用于电池片刻蚀工艺的设备，用于电池片二次清洗工艺的设备，用于电池片镀膜工艺的设备，用于电池片丝印、烧结与分选工艺的设备。

由此,各生产设备通过分支传输装置与主传输装置连接，通过传输工段将电池片各工序的设备串联组成一个传输通道，在各分支传输装置上装有RFID读取器,能快速识别电池片类型、规格、测试等数据，可以根据这些数据选择相应的生产工艺。

进一步地，所述主站与从站之间优选通过Ethernet通讯总线进行数据交换，RFID读写器通过Ethernet或Rs485与从站进行数据交换。

所述RFID标签为无源被动式标签，一个RFID标签在设定的读写范围内只能被一个RFID读写器读写信息。

所述各从站具有触摸显示屏，用于设置电池片数据及传输工段报警显示。

所述传输工段包括主传输装置和分支传输装置，在一个工序中有若干相同设备的分支传输装置连接到主传输装置，各分支传输装置上均装有RFID读取器。

本发明还提供了一种如上所述太阳能电池片生产的控制系统的控制方法，包括如下步骤：

a）通过RFID读写器为装有电池片载体上的RFID标签建立信息；

b）从站根据RFID标签的信息控制电池片载体的传输，当某生产线设备发出电池片请求时，从站通过传输工段将装有电池片的载体送至该设备；

c）该设备通过RFID读写器读取RFID标签的信息，并选择相应的生产工艺进行生产，生产完毕后由RFID读写器在RFID标签内写入信息，并等待下一生产线设备发出电池片请求，直到整个工序生产完毕；

d）RFID读写器读取RFID标签里的信息并将RFID标签上的信息输出。

进一步地，在硅片仓库时，RFID读写器将供货商代号、批次、种类、规格、数量数据写入RFID标签。

所述清洗制绒的设备向硅片仓库发出电池片请求，从站通过传输工段将装有电池片的载体送至该清洗制绒的设备，该清洗制绒的设备根据读取RFID标签的数据选择相应的生产工艺。

电池片清洗制绒完成后，在触摸显示屏上将电池片检测的数据、供货商代号、批次、种类、规格、数量、唯一识别码通过RFID读写器写入RFID标签。

所述扩散工艺、刻蚀工艺、二次清洗工艺、镀膜工艺、丝印、烧结、分选工艺中的生产设备向前一工序发出电池片请求，从站将前一工序装有电池片的载体通过传输工段送至发出请求的设备，该发出请求的设备根据读取RFID标签的数据选择相应的生产工艺，工艺完成后，将电池片检测的数据、供货商代号、批次、种类、规格、数量、唯一识别码数据通过RFID读写器写入RFID标签。

在电池片仓库，RFID读取器读取RFID标签里的信息，通过打印机打印出来。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实现了电池片在生产线各工序间快速、安全传送，提高了太阳能电池厂生产自动化水平，加快各个工序间电池片的安全流通，减少人为接触电池片对电池生产工艺的影响及电池片的破损，降低了人工成本。

附图说明

图1是本发明一种实施例的生产流程示意图；

图2是传输系统控制示意图；

图3是硅片库房传输系统流程图； 

图4是生产工序生产系统流程图；

图5是电池片库房传输系统流程图；

图6是本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、特征及优点能更明显易懂，下面特列举产能为200MW的生产线为较佳实施例，结合附图做详细说明。

一种太阳能电池片生产的控制系统，如图1所示，将电池原片从硅片库房101按现有的工艺流程运送至各个工序进行工艺生产，并将生产完成的电池片运送至电池片仓库114。本发明包括用于电池片清洗制绒的设备102、103，用于电池片扩散工艺的设备104、105，用于电池片刻蚀工艺的设备106、107，用于电池片二次清洗的设备108、109，用于电池片镀膜的设备110、111，用于电池片丝印、烧结、分选工艺的设备112、113，用于电池片传输的传输工段115，以及控制系统。所述传输工段包括主传输装置116和分支传输装置117，各生产设备通过分支传输装置117与主传输装置116连接，通过传输工段115将电池片各工序的设备串联组成一个传输通道。

如图1、图2所示，所述控制系统包含有：

用于电池片传输中与各个从站的处理器进行数据交换的主站；

多个从站，配置在电池片各生产线设备间的传输工段上，用于读写RFID读写器中的数据，读取个设备状态信息以及控制传输工段及控制各台生产设备，各从站有带触摸功能的显示屏，用于设置电池片数据及传输工段报警显示；

所述的主站与从站之间通过Ethernet通讯总线或其它标准协议进行数据交换，RFID读写器通过Ethernet或Rs485与从站进行数据交换；

多个RFID读写器，配置在电池片各生产线设备间的传输工段上，通过RFID标签读取或写入各电池片载体的信息，各分支传输装置上均装有RFID读取器；

多个RFID标签，装配在各电池片载体上，用于存储电池片载体的信息。RFID标签为无源被动式，一个RFID标签在设定的读写范围内只能被一个RFID读写器读写信息。

本实施例所述的主站选用台湾研华公司型号为TPC-1570H的平板PC，从站选用日本OMRON公司型号为CP1L-M的PLC，Ethernet交换机选用TP-Link公司型号为TL-SF1024D。

所述的传输工段在一个工序可以有若干相同设备的分支传输装置连接到主传输装置。传输工段的控制还包括用于电池片载体位置检测的开关及传动的电机。

一种太阳能电池片生产的控制方法，包括如下步骤：

为装有电池片载体上的RFID标签建立信息；

从站根据RFID标签的信息控制电池片载体的传输；

设备通过RFID标签的信息选择相应的生产工艺；

将RFID标签上的信息打印。

实施例1

如图1、图2、图6所示，在硅片仓库205时，将装有电池片的载体118放到传输工段115上，在触摸显示屏206上通过RFID读写器203将供货商代号、批次、种类、规格、数量、识别码等数据写入载体上的RFID标签119。从站202将等待信息发给主站201，主站201判断下一工序是否发出电池片请求，如果没有则等待，如果有则启动硅片仓库间的传输工段115。同时通过Ethernet将识别码发送至发出电池片请求信号的从站。硅片仓库205的一次电池片传输完成，其传送系统流程图如图3所示。

实施例2

如图1、图2所示，某一个生产工序上的某一台设备215需求电池片，通过主站201将需求信息发送至前一工序的有做完该道工序工艺的电池片载体的从站207，从站207启动该工序间的传输工段将电池片载体送往下一工序，并将唯一识别码发送给从站212。如果前道工序没有做完该道工序工艺的电池片载体则等待。

与设备215连接的从站212检测到有电池片载体则启动传输工段，将电池片载体送至RFID读写器检测口，RFID读写器读取载体上的数据，如果RFID的唯一识别码与从站207发送给从站212的唯一识别码不一致，则电池片载体传到下一个传输工段，如果唯一识别码是一致的，则将电池片载体送往设备215。

RFID读写器将从电池片载体上的RFID标签上读到的信息发送给设备，设备根据信息选择所需要的工艺进行生产。

工艺完成后，通过触摸显示屏将电池片检测的数据、供货商代号、批次、种类、规格、数量等数据通过RFID读写器写入RFID标签。从站将有工艺完成后的电池片载体信息发送给主站201。主站201判断下一工序是否发出电池片请求，如果没有则等待，如果有则启动硅片仓库间的传输工段115。同时通过Ethernet将识别码发送至发出电池片请求信号的从站。设备215的一次电池片工艺及传输完成，其生产系统流程图如图4所示。

电池片在扩散工序、刻蚀工序、二次清洗工序、镀膜工序、丝印烧结分选工序的生产可以通过应用实例2的方式完成。

实施例3

如图1、图2所示，在电池片仓库221，从站217通过主站201将需求信息发送至前一工序的有做完该道工序工艺的电池片载体的从站212，从站212启动该工序间的传输工段将电池片载体送往下一工序，并将唯一识别码发送给从站217。如果前道工序没有做完该道工序工艺的电池片载体则等待。

从站217检测到有电池片载体则启动传输工段，将电池片载体送至RFID读写器检测口，RFID读写器读取载体上的数据，如果RFID的唯一识别码与从站207发送给从站212的唯一识别码不一致，则报错，触摸显示屏显示错误信息，如果唯一识别码是一致的，则将电池片载体取下。从站将读取的信息通过打印机打印出来。其传输流程图如图5所示。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能电池片生产的控制系统，其特征是，包括一个主站，该主站与多个从站的处理器相连，各从站设置在相应的生产线设备的传输工段上，每个从站一侧设有与之进行双向数据交换的RFID读写器，RFID读写器设置在相应的生产线设备的传输工段上，每个电池片载体上装配有记载电池片信息的RFID标签，该RFID标签的信息由RFID读写器读取或写入。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片生产的控制系统，其特征是，所述主站与从站之间通过Ethernet通讯总线进行数据交换，RFID读写器通过Ethernet或Rs485与从站进行数据交换。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池片生产的控制系统，其特征是，所述RFID标签为无源被动式标签，一个RFID标签在设定的读写范围内只能被一个RFID读写器读写信息。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池片生产的控制系统，其特征是，所述各从站具有用于设置电池片数据及传输工段报警显示的触摸显示屏。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池片生产的控制系统，其特征是，所述传输工段包括主传输装置和分支传输装置，在一个工序中有若干相同设备的分支传输装置连接到主传输装置，各分支传输装置上均装有RFID读取器。

6.一种如权利要求1~6之一所述太阳能电池片生产的控制系统的控制方法，其特征是，包括如下步骤：

a）通过RFID读写器为装有电池片载体上的RFID标签建立信息；

b）从站根据RFID标签的信息控制电池片载体的传输，当某生产线设备发出电池片请求时，从站通过传输工段将装有电池片的载体送至该设备；

c）该设备通过RFID读写器读取RFID标签的信息，并选择相应的生产工艺进行生产，生产完毕后由RFID读写器在RFID标签内写入信息，并等待下一生产线设备发出电池片请求，直到整个工序生产完毕；

d）RFID读写器读取RFID标签里的信息并将RFID标签上的信息输出。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池片生产的控制方法，其特征是，在硅片仓库时，RFID读写器将供货商代号、批次、种类、规格、数量数据写入RFID标签。

8.根据权利要求6或7所述的太阳能电池片生产的控制方法，其特征是，清洗制绒的设备向硅片仓库发出电池片请求，从站通过传输工段将装有电池片的载体送至该清洗制绒的设备，该清洗制绒的设备根据读取RFID标签的数据选择相应的生产工艺。

9.根据权利要求6所述的太阳能电池片生产的控制方法，其特征是，电池片清洗制绒完成后，在触摸显示屏上将电池片检测的数据、供货商代号、批次、种类、规格、数量、唯一识别码通过RFID读写器写入RFID标签。

10.根据权利要求6所述的太阳能电池片生产的控制方法，其特征是，扩散工艺、刻蚀工艺、二次清洗工艺、镀膜工艺、丝印、烧结、分选工艺中的生产设备向前一工序发出电池片请求，从站将前一工序装有电池片的载体通过传输工段送至发出请求的设备，该发出请求的设备根据读取RFID标签的数据选择相应的生产工艺，工艺完成后，将电池片检测的数据、供货商代号、批次、种类、规格、数量、唯一识别码数据通过RFID读写器写入RFID标签。

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