無錫奧特維旭睿科技有限公司，作為奧特維集團旗下一員，致力于為光伏行業(yè)及其它可再生能源領(lǐng)域提供前沿的生產(chǎn)技術(shù)解決方案。為了在競爭激烈且快速變化的市場中保持競爭力，制造商的設(shè)備必須具備高度的自動化水平。依托 EtherCAT 通信系統(tǒng)和基于 PC 的控制技術(shù)，旭睿在其太陽能電池生產(chǎn)線中無縫集成了所有第三方系統(tǒng)，并通過優(yōu)化生產(chǎn)流程，顯著縮短了生產(chǎn)周期，進而有力保障了最終客戶生產(chǎn)率的顯著提升。
無錫奧特維科技股份有限公司（ATW）于 2010 年在無錫成立，現(xiàn)擁有 4000 多名員工，是光伏、鋰電和半導體專業(yè)領(lǐng)域知名的智能裝備制造商。子公司無錫奧特維旭睿科技有限公司成立于 2021 年 8 月，專注于光伏電池裝備的研發(fā)、生產(chǎn)與應用。公司成立同年，奧特維旭睿就成功中標潤陽 N 型電池絲印整線設(shè)備項目，合同金額約 1.3 億元。整線設(shè)備的控制器全部來自倍福。
根據(jù)客戶需求，燒結(jié)退火部分選用了 C6015 和 CX9020 工業(yè) PC，而分選工藝則選用了 C6030 工業(yè) PC。I/O 部分，除了選用倍福基本的 EtherCAT 數(shù)字量和模擬量輸入輸出端子模塊之外，還選用了 EL5152 增量編碼器接口端子模塊，每個端子可容納兩個編碼器，用于實現(xiàn)運動控制。EtherCAT 端子模塊 EL6022 可通過 Modbus RTU 與第三方儀表進行通信，而 EL6652 則支持通過 EtherNET/IP 與生產(chǎn)線上其它第三方的 PLC 進行實時通信。與第三方觸摸屏的通信通過 TCP/IP 實現(xiàn)，而與其它第三方的上位機 HMI 的實時通信則基于倍福的 ADS 協(xié)議進行。客戶目前使用的是 TwinCAT 2 自動化軟件，但他們也有意向在后續(xù)調(diào)試周期充足的項目上使用 TwinCAT 3 軟件。
01
靈活且可升級的控制平臺
在鄂爾多斯隆基的燒結(jié)退火工藝上，客戶選用的是 C6015 和 CX9020 工業(yè) PC，C6015 采用堅固的鋁制外殼，具有體積小、功耗低、性能強大、節(jié)省電柜安裝空間以及安裝靈活等優(yōu)點。它配備的 2 個 USB 口和 2 個千兆以太網(wǎng)端口可以滿足用戶的日常使用需求。Cx9020 是一款性價比超高的嵌入式控制器，內(nèi)置了 RAM 和 128 kB NOVRAM 作為非易失性存儲器，可以直接在控制器后面搭載我們的各種模塊，使用非常方便，適用于各種應用場景。
四川通威太陽能電池片分選工藝選用的是 C6030 系列的超緊湊型控制柜式工業(yè) PC。控制器搭載的是主頻為 3.3 GHz 的 Intel® Pentium® 雙核處理器，并配備 4 個 USB 3.0 口和 4 個千兆以太網(wǎng)口。它使用兩個以太網(wǎng)口進行 EtherCAT 通信，連接數(shù)十個第三方的模塊和80個第三方伺服，實現(xiàn)對從站的實時穩(wěn)定控制。相較于傳統(tǒng) PLC，倍福系統(tǒng)展現(xiàn)出更高的開放性和靈活性，其實時性能也更勝一籌，能夠充分滿足客戶在生產(chǎn)節(jié)拍方面的嚴格要求。因此，它能夠更有效地滿足客戶在較短時間內(nèi)實現(xiàn)高產(chǎn)出的迫切需求。
02
高效完成故障排除與調(diào)試
在數(shù)據(jù)保存方面，除了一小部分常用參數(shù)使用了持久性數(shù)據(jù)存儲，其它設(shè)備參數(shù)、電機參數(shù)等都使用了寫 XML 文件的方式進行數(shù)據(jù)的保存，避免了在突發(fā)情況后設(shè)備參數(shù)丟失的問題，使設(shè)備運行的穩(wěn)定性有了很大的保證。
倍福提供全面的 EtherCAT 診斷功能，除了簡單的“emergency scan”功能之外，用戶還可以快速檢查 EtherCAT 網(wǎng)絡拓撲中的永久硬件問題此外，還可以在軟件中實現(xiàn)對 EtherCAT 端口的硬件診斷，快速準確地定位到是哪一個從站的哪一個端口口有問題。在設(shè)備調(diào)試初期，這個診斷功能幫助客戶解決了許多第三方從站的通信不穩(wěn)定的問題，并且憑借在早期階段迅速排除故障的能力，加快了整個調(diào)試速度。
03
利用 TwinCAT 進行直觀易用的編程
TwinCAT 支持所有 IEC 61131-3 編程語言，因此用戶可以根據(jù)自己的編程習慣選用自己最順手的編程語言。例如，在該項目中，奧特維旭睿的工程師就選用了 ST 文本編程與 FBD 功能塊圖編程的兩種方式相結(jié)合的方式進行編程。
倍福提供豐富的軟件庫供用戶使用，以進行直觀易用的編程。例如，Modbus 庫可以很方便的與第三方儀表、變頻器通信。NC 庫可以實現(xiàn)對各種第三方伺服的運動控制功能等。同時，對于用戶重復調(diào)用的庫，也可以使用自建庫的功能來提升編程效率。
強大的日志系統(tǒng)可以自動記錄設(shè)備每次的操作動作。在系統(tǒng)異常停機，或者在運行過程中出現(xiàn)報錯時，可以在系統(tǒng)中查找到所有相關(guān)信息，從而確保生產(chǎn)和設(shè)備數(shù)據(jù)的可追溯性，并為未來的優(yōu)化工作提供依據(jù)。
關(guān)于德國倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注于自動化新技術(shù)的德資企業(yè)，創(chuàng)立于 1980 年，總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術(shù)的驅(qū)動者，倍福定義了自動化領(lǐng)域的許多標準，是國際標準的制定者和推動者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場總線模塊、驅(qū)動產(chǎn)品和 TwinCAT 自動化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個工控領(lǐng)域提供開放式自動化系統(tǒng)和完整的解決方案。經(jīng)過 40 年的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設(shè)立 30 多家分支機構(gòu)，加上全球的合作伙伴，業(yè)務遍及 70 多個國家和地區(qū)。
倍福于 1997 年進入中國市場，中國區(qū)總部落戶于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)，現(xiàn)有員工 300 人，辦事處遍及國內(nèi) 30 座大中城市。創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應用于風力發(fā)電、半導體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領(lǐng)域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業(yè)以太網(wǎng)于 2014 年成為中國國家推薦性標準，并已入編工信部的《國家智能制造標準體系建設(shè)指南》。作為一家技術(shù)驅(qū)動型公司，倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽。倍福基于 PC 的控制技術(shù)具有良好的開放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議，將 IT 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動化技術(shù)完美融合在一起，為實現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
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