PC-basierte Steuerungstechnik für die Photovoltaik-Industrie

Das klassische Ausgangsmaterial zur Herstellung von Solarzellen ist hochreines Silizium (Si). Zur Verwendung kommt es in zwei Formen, als kristallines (c-Si) und als amorphes Silizium (a-Si). Entsprechend unterscheidet man bei der Solarzellenproduktion zwischen kristalliner Technologie und amorpher Dünnschichttechnologie. Beim kristallinen Verfahren werden aus Siliziumscheiben, den sogenannten Solarwafern, in mehreren Produktionsschritten Solarzellen hergestellt. Die einzelnen Solarzellen werden anschließend zu einem Solarmodul verschaltet, um höhere Leistungen zu erzielen. Bei der amorphen Dünnschichttechnologie wird das Silizium direkt auf eine große Glasscheibe, Metall- oder Kunststofffolie, das spätere Solarmodul, aufgebracht. Die innere Struktur des amorphen Siliziums bildet die Voraussetzung zur Absorption des Sonnenlichtes. Neben dem amorphen Silizium dienen zunehmend Kadmium-Tellurid (CdTe), Kupfer-Indium-Diselenid (CIS) sowie Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) als Ausgangsmaterial der Dünnschichttechnologie. Zum Schutz vor mechanischer Beanspruchung und vor Witterungseinflüssen werden die Solarmodule zwischen zwei Glas- oder Kunststoffscheiben eingebettet, mit einem Metallrahmen gefasst oder verbleiben als rahmenloses Laminat. PC-basierte Steuerungstechnik unterstützt Energieversorgung Damit die Photovoltaik langfristig einen nennenswerten Beitrag zur Energieversorgung leisten kann, sind über die nächsten Jahrzehnte kontinuierliche Kostensenkungen gefordert. Einen wesentlichen Beitrag zur Reduktion der Produktionskosten von Solarwafern, -zellen und -modulen leistet die PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff. Als offene und flexible Automatisierungslösung kann sie in allen Bereichen der Photovoltaikindustrie eingesetzt werden. Mit den Industrie-PCs, EtherCat-E/As und Feldbuskomponenten, der Antriebstechnik sowie der Automatisierungssoftware TwinCat bietet das Unternehmen ein skalierbares und modulares Steuerungskonzept. Es stellt für viele Aufgabe der Wertschöpfungskette in der Photovoltaik eine passende Lösung bereit: Wafersägetechnologie und -inspektion, Sägescha­denätzen, Texturätzen, Diffusion, Phosphorglasätzen, Antireflexbeschichtung, Metallisation, Klassifizierung, Transport- und Speichersystem sowie Stringer und Laminierstraßen. Offenheit und Standards sorgen für Investitionssicherheit Die offene, skalierbare Automatisierungssoftware TwinCat von Beckhoff ist eine Software-SPS und Motion-Control-Lösung für PCs. Die Programmierung gemäß der internationalen IEC61131-3-Norm gewährleistet den Maschinenbauern Investitionssicherheit. Die Nutzung technologischer Standards auf der Basis von Windows-Betriebssystemen eröffnet Erweiterungsoptionen und lässt den Anwender von der raschen Entwicklung der Computerindustrie profitieren. Beckhoff liefert ein umfangreiches Programm an Feldbuskomponenten für alle gängigen E/As und Feldbussysteme. Mit den IP20-Busklemmen und den IP67-Feldbus-Box-Modulen steht das komplette Programm für alle in der Photovoltaik-Industrie relevanten Signalarten zur Verfügung. XFC-Technologie nutzt Ethercat für Photovoltaik-Industrie voll aus Voraussetzung für die technologische Führerschaft des Maschinenbaus in der Photovoltaik-Branche sind immer leistungsfähigere Steuerungskomponenten. Ethercat, der schnelle Ethernet-basierte Feldbus, bietet gute Echtzeiteigenschaften bei kritischen Prozessphasen ohne Spezialhardware in der Zentraleinheit. Mit der XFC-Technologie (eXtreme Fast Control Technology) ist eine zeitliche Auflösung von < 100ns mit dem Zeitstempelverfahren möglich; Sensorsignale können mit Abtastzeiten von 10µs eingelesen werden. Dies erhöht Reproduzierbarkeit und Genauigkeit der Bewegungen. Folgende Vorteile bietet die Technologie für Photovoltaik-Anbieter: - in einem weiten Bereich industrieller Anwen- dungen bewährte, moderne Technologien - flexibles Baukastensystem, das aus Industrie- und Embedded-PCs, Controllern, Displays, Buskopplern, Busklemmen und Feldbussystemen besteht - Spezialklemmen sind standardmäßig verfüg- bar: 3-Phasen-Leistungsmessklemme, Oszil­- los­kopklemme, PWM usw. - einfache Anbindung an jedes relevante industrielle Bussystem in freier Kombination: Ethercat, Ethernet, Devicenet, CANopen, Profibus, Modbus, Interbus, RS232, RS485 usw. - integrierte Safety-I/O-Klemmen (TwinSafe) - nur ein Softwaretool (TwinCat) für alle Auto- matisierungs-Hardwareplattformen - offene Industriestandards in jedem Detail (IEC61131-3, Ethernet TCP/IP, PLCopen, OPC)