武漢帝爾激光科技股份有限公司（簡稱武漢帝爾激光）位於武漢東湖新技術開發區（別稱“中國光穀”），公司專注於激光設備和技術在太陽能電池領域的應用，公司采用基於 PC 的控製技術和 EtherCAT 實時總線取代傳統的專用運動控製卡架構，升級和簡化了激光消融設備的控製結構
，產能提高了一倍多。

  升級改造後的運動控製係統助力
  激光消融設備產能實現翻番

  武漢帝爾激光所生產的激光消融設備能夠實現 PERC 太陽能電池（PERC：鈍化發射極和背麵電池技術）背麵鈍化層介質膜進行激光開孔。與傳統工藝相比，不再把鋁直接澱積在矽的背麵
，而是澱積 AL2O3/SiN 介jie質zhi層ceng之zhi後hou用yong激ji光guang選xuan擇ze性xing開kai孔kong
，這zhe樣yang不bu僅jin能neng最zui大da程cheng度du減jian少shao了le背bei麵mian金jin屬shu接jie觸chu麵mian積ji及ji橫heng向xiang電dian阻zu
，而er且qie還hai能neng減jian少shao金jin屬shu與yu半ban導dao體ti界jie麵mian的de高gao速su複fu合he區qu域yu
，從cong而er提ti高gao短duan路lu電dian流liu和he開kai路lu電dian壓ya。
  通過基於 PC 的控製技術
  和 EtherCAT 總線的優勢顯著
  早在 2018 年
，武漢帝爾激光就開始和倍福公司展開合作，在其主要光伏自動化設備領域使用基於 PC 的控製技術並建立 EtherCAT 總線控製標準。例如，CX5120 嵌入式控製器用作激光消融設備的主控製器，結合 EtherCAT 高明度數字量輸入和輸出端子模塊以及 EtherCAT 伺服驅動器，形成結構緊湊、布線簡潔的典型自動化設備控製結構。武漢帝爾激光技術總監艾輝博士解釋說道：“chuantongdeyundongkongzhikaliyonggaoxingnengweichuliqijidaguimokebianchengqijianshixianduogesifudianjideduozhouxietiaokongzhi。suiranyundongkongzhikajiangshixianyundongkongzhidedicengruanjianheyingjianjichengzaiyiqi，shiqijuyousifudianjikongzhisuoxudegezhongsudu、位置控製功能，但多軸的擴展性受到一定程度限製，櫃內布局和後期維護也可能變得複雜。”
  為了解決這些問題，武漢帝爾激光選擇了倍福基於 PC 和 EtherCAT 的控製技術
，艾輝博士繼續說道：“通過倍福的 EtherCAT I/O 係統可以快速集成不同的外圍設備和子係統。基於 PC 的控製技術的開放性和 EtherCAT 總線的高速實時性幫助我們實現了設備產能的大幅提升。除此之外，數字化總線控製方案簡化了係統設計布線
，結合 EtherCAT 總線非常完備的診斷功能
，降低了係統設計和現場維護的成本。”

 
  倍福 CX5120 嵌入式控製器（右下）用作激光消融設備的主控製器

  集成 PLC 邏輯控製和運動控製
  適合 DIN 導軌安裝的無風扇型 CX5120 嵌入式控製器用於控製 20 至 30 根伺服軸的 PTP 運動
，同時管理下位分布式 I/O 的邏輯配合控製。結合 EtherCAT 高密度數字量輸入輸出端子模塊，使得控製櫃內的布局非常緊湊。據武漢帝爾激光介紹，控製器自身搭載的 Intel® Atom™ 單核處理器性能能夠滿足複雜的多軸運動控製和常規的 I/O 邏輯處理
，綜合性能優勢明顯。嵌入式控製器還自帶 1 秒鍾 UPS

，用於在掉電情況下備份持久性係統關鍵數據。
  消融設備采用 TwinCAT 軟件平台進行編程，TwinCAT 軟件基於 PLCopen 的標準運動控製庫為設備多軸運動控製的邏輯編寫提供了豐富的功能接口。武漢帝爾激光公司電氣部技術負責人張浩表示：
  “CX5120 嵌入式控製器強大的多軸運動控製性能
、TwinCAT 軟(ruan)件(jian)平(ping)台(tai)強(qiang)大(da)的(de)功(gong)能(neng)接(jie)口(kou)和(he)開(kai)放(fang)式(shi)編(bian)程(cheng)環(huan)境(jing)給(gei)我(wo)們(men)留(liu)下(xia)了(le)深(shen)刻(ke)的(de)印(yin)象(xiang)。倍(bei)福(fu)提(ti)供(gong)的(de)開(kai)放(fang)式(shi)編(bian)程(cheng)框(kuang)架(jia)提(ti)升(sheng)了(le)整(zheng)體(ti)程(cheng)序(xu)的(de)開(kai)發(fa)效(xiao)率(lv)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，TwinCAT 的通信接口豐富，能夠擴展係統的兼容性。TwinCAT 對上位人機界麵的軟件通信提供了標準 ADS 通信協議接口

，通信速度非常快。”
  高效、開放的解決方案
  武漢帝爾激光為其客戶提供一係列完整的工藝解決方案

，從激光消融工藝環節的各個差異化機型
，到全自動激光劃片機
、太陽能電池激光打孔設備、太陽能電池燒結設備等等。公司已經與倍福展開了多方位的合作。張浩認為：“倍bei福fu控kong製zhi技ji術shu的de軟ruan件jian程cheng序xu兼jian容rong性xing和he控kong製zhi器qi功gong能neng接jie口kou豐feng富fu的de特te點dian為wei後hou續xu設she備bei的de升sheng級ji和he新xin工gong藝yi設she備bei的de研yan發fa提ti供gong了le標biao準zhun的de平ping台tai。倍bei福fu控kong製zhi器qi除chu了le具ju有you PLC、PTP 運動控製功能之外，還具有多軸耦合聯動功能，在凸輪
、NCI chabufangmiangongnengqiangda，shidewomenzaijiguanghuapiandengxinyanfajixingfangmiannenggouzhankaigengguangfandehezuo。tongyideruanjianpingtaiduiyukaifaxinjixingqidaolezhiguanzhongyaodezuoyong。lingwai

，kaifangde EtherCAT 總線架構也可以讓設備方案盡可能優化，體現高度靈活性和可持續性
，為企業的發展帶來更多價值。”