賦能光伏產(chǎn)業(yè):雷賽推出間歇式貼膜機(jī)控制方案
文:深圳市雷賽智能控制股份有限公司2024年第六期
間歇式貼膜機(jī)是在光伏玻璃背板上貼附反光膜(主要對(duì)應(yīng)電池片、電池串間隙),來(lái)提高進(jìn)光量。本文主要介紹了雷賽智能推出的間歇式貼膜機(jī)控制方案,使得設(shè)備的運(yùn)行節(jié)拍大幅提升、貼膜頭精準(zhǔn)度高、放卷工位響應(yīng)快、控制平穩(wěn)。
文/深圳市雷賽智能控制股份有限公司
光伏行業(yè)的降本增效主要來(lái)源于產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的技術(shù)變革與創(chuàng)新,太陽(yáng)能電池提效技術(shù)主要聚焦在電池片的轉(zhuǎn)換效率以及提高組件的進(jìn)光度。目前,組件提高進(jìn)光度的方法包括:光伏玻璃的透光率、雙玻組件背面發(fā)電、反光膜通過(guò)玻璃反射增加進(jìn)光量。
間歇式貼膜機(jī)是在光伏玻璃背板上貼附反光膜(主要對(duì)應(yīng)電池片、電池串間隙),來(lái)提高進(jìn)光量,通過(guò)該方式可提升3~5w的組件功率。
1 提升進(jìn)光量的原理
光學(xué)性能檢測(cè)主要包括透過(guò)率、?反射率、?偏光率和折射率等。??光伏玻璃的折射率穩(wěn)定性對(duì)發(fā)電量的影響非常大,?因?yàn)檫m當(dāng)?shù)恼凵渎士梢源_保光線在玻璃中的傳播路徑最優(yōu)。反光膜通過(guò)反射透過(guò)玻璃折射的光,再經(jīng)過(guò)上層玻璃反射,太陽(yáng)光二次使用,從而提升電池組件的功率(圖1)。
圖1 提升進(jìn)光量原理示意圖
2 工藝流程圖
光伏間歇式貼膜機(jī)的工藝流程如圖2所示。
圖2 工藝流程示意圖
3 面臨的問(wèn)題點(diǎn)
(1)龍門(mén)控制速度、精度需求高
通用性采用控制端的GearIN指令實(shí)現(xiàn)龍門(mén)主從軸同步,高速運(yùn)行時(shí)兩軸同步誤差大,控制精度無(wú)法保證,通過(guò)gear in指令實(shí)現(xiàn)龍門(mén)精度在±1mm,控制需求在±0.3mm。
(2)線材的穩(wěn)定性不夠
偶爾會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力線和編碼器報(bào)警問(wèn)題。
(3)換膜時(shí)間過(guò)長(zhǎng)
更換版型/膜卷時(shí)用時(shí)長(zhǎng)稼動(dòng)率無(wú)法提升,換膜時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2.5小時(shí)。
4 雷賽方案特點(diǎn)
雷賽推出的間歇式貼膜機(jī)控制方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示,系統(tǒng)特點(diǎn)如下:
圖3 雷賽間歇式貼膜機(jī)控制方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
l PLC掃描周期快至1ms;
l 稼動(dòng)率>95%;
l 玻璃定位達(dá)0.2mm;
l 運(yùn)行節(jié)拍大幅提升,貼膜頭在貼膜時(shí)運(yùn)行速度達(dá)到400mm/s,單工位節(jié)拍14S,版型切換2小時(shí);
l 貼膜頭精準(zhǔn)度高,在運(yùn)行過(guò)程中,溫度控制,氣缸壓輪位置要控制精準(zhǔn),避免出現(xiàn)壓不住和貼不上的情況,貼膜溫度±5°C,熱風(fēng)槍溫度控制要平穩(wěn),熱吹風(fēng)要排除外部環(huán)境影響;
l 龍門(mén)驅(qū)動(dòng)精度高,串間距貼膜Y軸需要雙軸龍門(mén)驅(qū)動(dòng),保證貼膜精度,膜條直線度0.25mm;
l 放卷工位響應(yīng)快、控制平穩(wěn),放卷工位在貼膜機(jī)運(yùn)行時(shí)有足夠的響應(yīng)性和平穩(wěn)控制效果,避免出現(xiàn)膜帶拉伸變形的情況出現(xiàn);
l 人機(jī)界面使用便捷,溫度曲線圖、歷時(shí)報(bào)警、操作記錄、日志、配方、界面美觀且便捷。
5 雷賽方案價(jià)值
雷賽推出的間歇式貼膜機(jī)控制方案的應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
①伺服龍門(mén)同步操作便捷,控制精度有保障
通過(guò)設(shè)定4個(gè)關(guān)鍵性參數(shù),即可進(jìn)行龍門(mén)軸增益調(diào)試(龍門(mén)主軸調(diào)試);控制伺服軸時(shí):與PLC關(guān)聯(lián)工位為主軸(從軸可不在EtherCAT從站),如圖4所示。
圖4
②高柔性線材,折彎次數(shù)可達(dá)3千萬(wàn)次
③自動(dòng)調(diào)寬算法
更換膜卷:采用絕對(duì)值電機(jī)自動(dòng)回零點(diǎn),方便換膜穿膜。
更換版型:依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)寬。
依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì):當(dāng)整組貼膜頭間距想調(diào)寬時(shí),橫移軸1保持不動(dòng),橫移軸2向左移動(dòng)后,整組貼膜頭間距變寬。同理向右移動(dòng)間距變窄。
輸入貼膜間距,在貼膜頭緊密閉合貼合時(shí)測(cè)量出相鄰貼膜頭實(shí)際間距基準(zhǔn)值X,此時(shí)輸入目標(biāo)間距值Y,貼膜頭需要變間距的位置就是Z=Y-X;橫移軸1位置不變,橫移軸2所需運(yùn)動(dòng)的位置為:間距Z*4,如圖5所示。
圖5
④貼膜頭功能塊,縮減程序規(guī)劃和設(shè)備調(diào)試時(shí)間
FB_貼膜頭按鈕:實(shí)現(xiàn)單個(gè)貼膜頭的基本動(dòng)作流程,便于控制所有的貼膜頭的控制流程。
FB_貼膜頭選擇:實(shí)現(xiàn)A/B/C各側(cè)是否禁用與啟用,主要用于設(shè)備調(diào)試,如圖6所示。
圖6
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