Hệ thống RFID xác định các nhà cung cấp pin mặt trời

Nhà sản xuất pin mặt trời Trung Quốc sử dụng hệ thống RFID của Turck để nâng cao chất lượng và hiệu quả sản xuất

Một nhà tích hợp hệ thống Trung Quốc đang tự động hóa việc đảm bảo chất lượng và truy xuất nguồn gốc sản xuất pin mặt trời cho khách hàng bằng công nghệ RFID. Công ty đã chọn hệ thống RFID BL ident của Turck, có thể tích hợp trơn tru vào các nhà máy hiện có. Giải pháp này cho phép kiểm soát và giám sát thời gian thực từng bước sản xuất, cung cấp dữ liệu đáng tin cậy cho việc quản lý sản xuất và cho phép giám sát toàn diện, kịp thời và chính xác tại chỗ.

Với bộ đệm dữ liệu 16 kilobyte, mô-đun RFID TBEN S của Turck mang lại hiệu suất ấn tượng

Ngành công nghiệp quang điện đang đóng vai trò then chốt trên toàn thế giới trong quá trình chuyển đổi năng lượng. Các nhà sản xuất pin mặt trời đang phải đối mặt với thách thức là liên tục sản xuất chất lượng tốt và tăng sản lượng, đồng thời duy trì hoặc giảm chi phí. Nhưng lỗi thường xảy ra ở đâu trong quy trình sản xuất? Việc điều chỉnh ở những điểm nào là đáng giá? Để tìm ra câu trả lời xác đáng cho những câu hỏi này, các nhà sản xuất cần thu thập dữ liệu sản xuất đầy đủ và liền mạch.

Do đó, một nhà sản xuất đã ủy quyền cho một nhà tích hợp hệ thống Trung Quốc thu thập dữ liệu này cho hoạt động sản xuất pin mặt trời của mình nhằm cung cấp cơ sở cho việc đưa ra các quyết định sản xuất hợp lý. Một giải pháp tự động hóa là cần thiết để đảm bảo sản xuất trơn tru và kiểm soát chất lượng. Do đó, khách hàng đã quyết định sử dụng RFID để thực hiện việc thu thập và xử lý dữ liệu một cách hiệu quả nhất có thể trong toàn bộ quy trình sản xuất.

Thẻ RFID cho phép xác định duy nhất từng giá đỡ wafer và được chỉ định cho một lệnh sản xuất

Theo dõi sản xuất bằng cách phát hiện vật mang wafer

Đảm bảo và kiểm soát chất lượng đóng vai trò thiết yếu trong quá trình sản xuất pin mặt trời. Quy trình sản xuất phức tạp đòi hỏi việc phân bổ chính xác các lô sản xuất đến từng tấm wafer silicon. Các tấm wafer pin mặt trời được vận chuyển giữa các công đoạn sản xuất và được lưu trữ trong các hộp wafer chuyên dụng. Việc lắp đặt thẻ RFID cung cấp cho mỗi người vận chuyển wafer một mã nhận dạng duy nhất, mã này được gán cho một lệnh sản xuất.

Đầu đọc/ghi được lắp đặt tại các trạm của từng bước quy trình để ghi lại thông tin của thẻ ngay khi chúng đi vào phạm vi đọc. Một hệ thống thu thập dữ liệu RFID đã được thiết lập dựa trên dữ liệu thu thập được, tự động cung cấp thông tin cho hệ thống và tương tác với thông tin theo thời gian thực.

Đầu đọc/ghi HF tại mỗi trạm xử lý đảm bảo thu thập dữ liệu đáng tin cậy

Giải pháp RFID gây ấn tượng với nhà tích hợp

Cấu trúc mô-đun và linh hoạt cho phép giải pháp RFID BL ident của Turck dễ dàng thích ứng với mọi ứng dụng và tích hợp vào các nhà máy hiện có. Các mô-đun phần mềm tiêu chuẩn có sẵn để dễ dàng tích hợp và vận hành hệ thống.

Mô-đun RFID TBEN của Turck cung cấp ba giao thức Ethernet với Profinet, Ethernet/IP và Modbus TCP, tương thích với bộ điều khiển của nhiều nhà sản xuất. Nhờ đó, người dùng có thể giảm số lượng biến thể khác nhau trong kho, đồng thời giảm lượng hàng tồn kho cần lưu trữ cho mỗi dự án, nhờ đó tiết kiệm đáng kể chi phí.

Các thẻ đủ bền chắc để sản xuất pin mặt trời và đã gây ấn tượng mạnh mẽ trong dự án cụ thể này. Thẻ đạt chuẩn bảo vệ IP68 có thể được lưu trữ lên đến 100 giờ ở nhiệt độ lên đến 140 độ F (63 độ C). Nhờ bộ đệm dữ liệu 16 kilobyte của giao diện RFID TBEN, các wafer không còn phải chờ trước các thiết bị đọc/ghi cho đến khi tất cả các thao tác đọc/ghi hoàn tất. Điều này có nghĩa là nhà sản xuất có thể đạt được tốc độ sản xuất cao hơn mà không làm giảm chất lượng. Mô-đun TBEN cũng cung cấp một bộ chuyển mạch tích hợp cho phép thiết lập cấu trúc mạng dạng đường hoặc dạng vòng, nhờ đó đơn giản hóa việc đi dây mạng.

Tất cả những tính năng này đã gây ấn tượng mạnh với khách hàng và giúp họ cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất. “Nhờ sử dụng giải pháp RFID của Turck, công ty hiện có thể theo dõi toàn bộ quy trình sản xuất và đảm bảo chất lượng quy trình ở mức cao. Hệ thống RFID không chỉ cải thiện luồng thông tin mà còn cung cấp cơ sở đáng tin cậy để đưa ra quyết định sáng suốt cho các lần tối ưu hóa trong tương lai”, nhà tích hợp hệ thống kết luận.

Mô đun I/O đơn giản hóa việc thiết lập và sử dụng di động giá thử nghiệm pin nhiên liệu

Các mô-đun I/O khối TBEN của Turck với trình điều khiển LabVIEW riêng giúp cải thiện tính linh hoạt và khả năng di chuyển của hệ thống tại các giá thử nghiệm pin nhiên liệu tại FutureE

“Chỉ lưu trữ pin thôi là chưa đủ”, Siegfried Limmer nói về quá trình chuyển đổi năng lượng. “Trong tương lai, chúng ta sẽ cần cả hai công nghệ, hydro và lưu trữ pin.” Ông đã nhận thấy nhu cầu ngày càng tăng về pin nhiên liệu như một phần của xu hướng này. Là giám đốc điều hành của công ty tư vấn phát triển FutureE tại Nürtingen, Siegfried Limmer đang cùng với nhân viên và đối tác của mình phát triển các hệ thống pin nhiên liệu. Khách hàng của ông đến từ các ngành công nghiệp xử lý vật liệu, ô tô và xe thương mại, cũng như từ các lĩnh vực năng lượng hoặc xây dựng.

Siegfried Limmer | FutureE

• Bệ thử nghiệm công nghệ

Để thử nghiệm hệ thống pin nhiên liệu của riêng mình, FutureE đã phát triển một bệ thử nghiệm tương tự, có thể sử dụng trong môi trường phòng thí nghiệm. Việc thử nghiệm trong trường hợp này không chỉ đơn thuần là kiểm tra chất lượng sau khi sản xuất. Đây là một phần quan trọng của công tác phát triển, bởi hiệu suất của pin nhiên liệu phụ thuộc vào nhiều thông số được chạy qua nhiều lần lặp lại để xác định thông số vận hành lý tưởng cho các kịch bản tải khác nhau của hệ thống pin nhiên liệu.

• LabVIEW: tiêu chuẩn ảo cho giá đỡ thử nghiệm

LabVIEW của National Instruments gần như là phần mềm tiêu chuẩn cho các quy trình thử nghiệm mở rộng trong R&D. Tuy nhiên, LabVIEW cũng được sử dụng để chạy các giá thử nghiệm trong quá trình phát triển sản phẩm và ngày càng được sử dụng song song với sản xuất. Albert Wais giải thích: “Khối lượng lập trình cần thiết cho PLC lớn hơn đáng kể, đặc biệt là khi tính toán bằng các hàm mảng. LabVIEW cũng cung cấp nhiều tùy chọn hơn đáng kể so với PLC khi thiết kế giao diện người dùng đồ họa”.

Các mô-đun khối IP67 với trình điều khiển LabVIEW giúp đơn giản hóa đáng kể việc tạo và mở rộng các giá đỡ thử nghiệm

• Học hỏi từ ngành công nghiệp: kết nối tín hiệu phi tập trung

Kết nối tín hiệu phân tán hiện đã được thiết lập tốt trong ngành công nghiệp như một giải pháp thay thế cho kết nối điểm-điểm. Các mô-đun I/O có bảo vệ IP67 được lắp đặt trực tiếp tại máy, thu tín hiệu và truyền chúng đến bộ điều khiển thông qua một cáp Ethernet duy nhất. Các giải pháp I/O IP67 trước đây hiếm khi được sử dụng để giao tiếp với các giá thử nghiệm, một phần vì các mô-đun I/O được thiết kế cho Ethernet công nghiệp khó có thể giao tiếp với LabVIEW. “Mặc dù NI cung cấp trình điều khiển cho Ethernet/IP, nhưng nó quá cơ bản đến mức bạn không thể thực sự làm việc với nó một cách hiệu quả”, Albert Wais giải thích tình hình. Việc National Instruments không coi Ethernet/IP là ưu tiên cho LabVIEW là điều dễ hiểu, đặc biệt là vì phần mềm này chỉ mới được sử dụng ngày càng nhiều trong những năm gần đây để thử nghiệm song song trong sản xuất.

Tủ điều khiển của khu vực thử nghiệm được đặt gần máy tính của người vận hành và có thể được làm nhỏ hơn đáng kể

• Độc đáo: Mô-đun I/O IP67 với trình điều khiển LabVIEW

Bản thân Albert Wais đã tham gia vào công việc thu hẹp khoảng cách này. Wais và các đồng nghiệp từ các nhà chế tạo máy chuyên dụng Kirschenhofer đã viết trình điều khiển LabVIEW cho các mô-đun I/O phân tán TBEN-S của Turck cho một dự án của Kirschenhofer và Britax Römer. “Đây là một nhiệm vụ vô cùng to lớn vì chúng tôi đã chọn mô-đun RFID phức tạp nhất trong dòng TBEN-S cho dự án này.” Tuy nhiên, công sức bỏ ra là xứng đáng: Người dùng hiện có thể tìm thấy trình điều khiển cho hầu hết các mô-đun I/O IP67 của Turck trong cơ sở dữ liệu trình điều khiển NI LabVIEW. Do đó, Wais đã đề xuất các mô-đun TBEN-S của Turck cho kết nối tín hiệu LabVIEW cũng như cho giá thử nghiệm của FutureE.

• Khách hàng cuối cùng được hưởng lợi từ tính linh hoạt

Các bộ truyền động như bộ điều khiển nước làm mát và quạt làm mát cũng cần được kết nối ngoài các tín hiệu cho các cảm biến trên bệ thử nghiệm. Tính linh hoạt cũng được đảm bảo nhờ chính các mô-đun. Ví dụ, các kênh DXP của TBEN-S có thể được sử dụng làm đầu vào hoặc đầu ra mà không cần bất kỳ cấu hình nào. Việc sử dụng hệ thống I/O mô-đun trên bệ thử nghiệm cũng mang lại lợi ích cho khách hàng FutureE. Hệ thống được bàn giao theo cách mà khách hàng có thể chạy các kịch bản thử nghiệm của riêng mình sau này thông qua giao diện người dùng LabVIEW, và các quy trình này có thể được khách hàng tự định nghĩa.

Có thể sử dụng máy tính Windows thông thường để chạy giá thử nghiệm nhờ giao diện Ethernet/IP LabVIEW

• Kết luận

Giám đốc điều hành Limmer cũng hài lòng với dự án gian hàng thử nghiệm như với các mô-đun I/O. “Với mỗi khách hàng, yêu cầu lại khác nhau. Có lúc chúng tôi phát triển hệ thống cho xe nâng, lúc khác lại phát triển hệ thống sưởi ấm hoặc máy phát điện di động. Những yêu cầu này luôn khác nhau, nhưng chúng tôi vẫn có thể đáp ứng được nhờ các mô-đun I/O. Vì vậy, chúng tôi rất trân trọng các mô-đun này. Chúng giúp công việc của chúng tôi dễ dàng hơn.”

Nguồn: Turck

Xem thêm các sản phẩm của Turck tại đây.