Control architecture of optic fiber-draw process
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2018-12-17
Department
Major/Subject
Control, Robotics and Autonomous Systems
Mcode
ELEC0007
Degree programme
AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)
Language
en
Pages
64
Series
Abstract
Fiber optics industry has a critical role in the next generation mobile networks and future devices that require ubiquitous internet access. An optical fiber is a practical space-saving solution for data transfer in telecommunication networks. In addition, it provides significant speed for data transfer since light rays deliver the information through the fiber. The main research problems set for this thesis work are related to the production of optical fibers and the fiber manufacturing process control. A production line of the optical fiber cable is presented in detail and currently used process control system is described. A process model is created based on data samples from the running optical fiber-draw process. The process model describes the characteristics of the process. It has limitations in considered process-related parameters. The process control strategy is based on the closed-loop feedback of the process. Two variables of the process used for the process control criteria are the fiber diameter and the fiber tension. These properties of the product determine the quality of the optical fiber. As a result of this thesis, a linear multivariable process model and a process controller are designed to estimate the optic fiber-draw process. This knowledge will be used later for design work of more complex control architecture for the fiber-draw process.Kuituteollisuudella on suuri vaikutus seuraavan sukupolven matkapuhelinverkkojen kehitykseen ja katkeamatonta internet-yhteyttä vaativien laitteiden yleistymiseen. Optinen kuitu on käytännöllinen ja tilaa säästävä ratkaisu tiedonsiirtoon. Lisäksi se mahdollistaa nopean tiedonsiirron perustuen optiseen liikenteeseen kuidussa. Tämän diplomityön tutkimuskysymykset liittyvät optisen kuidun valmistusprosessiin ja kuidun valmistusprosessin ohjaukseen. Optisen kuidun valmistus esitetään yksityiskohtaisesti ja nykyinen säätöjärjestelmä hahmotellaan. Prosessimalli on toteutettu perustuen näytteisiin kuidun vetoprosessista. Prosessimallin tarkoitus on määrittää prosessin luonne pääpiirteittäin ja se sisältää prosessin parametreihin liittyviä rajoitteita. Prosessin säätöstrategia perustuu suljetun järjestelmän takaisinkytkentään. Prosessin säädön kriteereitä ovat optisen kuidun paksuus ja tensio, jotka määrittävät kuidun laadun. Työn tuloksena suunnitellaan prosessin monimuuttujamalli ja prosessiohjaus, joilla simuloidaan kuidun vetoprosessia. Tätä tietoa käytetään jatkossa monimutkaisemman säätöjärjestelmän suunnittelussa.Description
Supervisor
Zenger, KaiThesis advisor
Laukkarinen, ErkkaKeywords
control architecture, optic fiber, fiber-draw process, process control