Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

System kontroli poziomu z laserowym pozycjonowaniem dla procedury montażu podsystemów kotła energetycznego

Bialic G., Zmarzły M., Szmechta M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 11

1207--1209

PL

Technologia montażu części ciśnieniowej kotła energetycznego wymaga instalacji dużych konstrukcji mechanicznych [1-3, 5], za pomocą hydraulicznych siłowników linowych (rys. 1). Kluczowym problemem w tym procesie jest kontrola poziomu montowanych elementów z dużą dokładnością na poziomie pojedynczych milimetrów. W tym celu zaprojektowany, przetestowany i wykonany został innowacyjny, mikroprocesorowy, przemysłowy system kontroli poziomu wykorzystujący laserowy pomiar odległości (LIS – Level Indication System).

EN

The assembly technology of a power boiler pressure part requires installation of the so-called buckstays [1-3, 5]. The buckstays constitute a steel construction whose job is to stiffen screens of a combustion chamber. The buckstays are suspended on all four internal walls of the boiler support construction (Fig. 1) by means of strand jacks. In the corners of the boiler supporting construction the auxiliary equipment (e.g. burners) is installed and assembled with the buckstays subsystem. However, in spite of the fact that the procedure of suspending buckstays seems theoretically to be very simple, it is very inconvenient for the operating stuff. Thus, a key issue from the perspective of the boiler pressure part assembly process is to control the level of engineering structures during suspending processes with an accuracy of a single millimeter. Not uniform suspending of buckstays could lead to damage of the piping systems installed in the power boiler chamber. For this reason, there was designed, tested and implemented an innovative, microprocessor-based level control system using high precision laser distance measurement. This prototype solution supporting the assembly of power boiler subsystems is presented in this paper.

2

System kontroli poziomu podczas wciągania wężownic w komorze kotła energetycznego

Bialic G., Zmarzły M., Cudek Z.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2010

|

R. 14, nr 4

22-25

PL

Technologia montażu części ciśnieniowej kotła energetycznego wymaga zainstalowania rusztu wewnętrznego z systemem wężownic. Konstrukcję rusztu stanowi zestaw niezależnych belek stalowych wciąganych do wnętrza komory paleniskowej kotła za pomocą hydraulicznych siłowników linowych. W takich warunkach procedura podnoszenia rusztu, choć teoretycznie stosunkowo prosta w praktyce sprawia wiele kłopotów ekipom monterskim. Nierównomierne wciąganie belek rusztu może spowodować zerwanie systemu wężownic, a w rezultacie zagrożenie dla pracujących tam ludzi oraz ogromne straty materialne. Dlatego kluczowe z punktu widzenia bezpieczeństwa całego procesu montażu wężownic jest umożliwienie stałego monitorowania poziomu belek rusztu. W tym celu zaprojektowany, przetestowany i wykonany został prototypowy mikroprocesorowy, przemysłowy system kontroli poziomu. To nowatorskie rozwiązanie wspomagające montaż podsystemów kotła energetycznego zostało przedstawione w niniejszym artykule.

EN

The technology of power boiler pressure subsystems erection requires installation of inner grid with the system of coils. The construction of the inner grid consist of set of independent beams which are suspended by means of strand jacks. In spite of that theoretically the procedure of suspending the grid seems to be very simply, that is very inconvenient for the operating stuff in fact. Not uniform suspending process could lead to brake the system of coils and as a result could be a danger to workers and could bring about significant financial loss. Therefore the control of beams level is crucial to ensure the safety of whole coil erection process. To this end the microprocessor based prototype, industrial level indication system was designed, tested and built. This novel solution supporting assembly of power boiler subsystems is presented in the paper.

3

Modelling and optimization of the force sensor network

Bialic G., Zmarzły M., Stanisławski R.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2010

|

Vol. 4, No. 3

55-59

EN

The power boiler erection process requires temporary suspending of buckstays (Fig. 1). The aim of buckstays installation is to brace screens of combustion chamber. Suspending of buckstays is performed by means of strand jacks and steel rods. The amount, location and force ranges of each rods are modelled on the basis of static structural strength computations. In the paper the force sensor network incorporated into computer and wireless communication system designed to prevent overloading of the rods resulting from force asymmetry or computational faults is introduced and next subjected to optimization procedure. The operational data delivered by the network and recorded on the system hard drives let the authors perform the correlation analysis and linear regression to reduce the number of sensors. Thus two stage hierarchic algorithm which constructs the set of models for every single sensor and estimates their parameters, and then using genetic procedure minimizes a certain loss function to automate the sensor network optimization process is introduced. As a result, such investigation could significantly reduce cost of the whole system.

4

System pomiaru sił dla procesu wciągania bandaży na konstrukcję kotłów energetycznych

Rogala A., Zmarzły M., Bialic G., Stanisławski R.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2009

|

R. 55, nr 2

111-113

PL

Technologia montażu kotła wymaga instalacji konstrukcji stalowej zwanej bandażami, której zadaniem docelowym jest usztywnienie ekranów komory paleniskowej (wykonanych z rur kotłowych). W czasie montażu kotła bandaże wykorzystywane są także jako element technologiczny (podesty robocze). Wciąganie bandaży odbywa się za pomocą siłowników hydraulicznych za pośrednictwem cięgien stalowych, do których stopniowo podwieszane są poszczególne elementy konstrukcji. Liczba, zakresy przenoszonych sił oraz rozmieszczenie cięgien zostały ustalone na drodze obliczeń projektowych. Zawsze istnieje jednak zagrożenie przeciążenia cięgna, wynikające z możliwej asymetrii obciążeń lub błędów obliczeniowych, co może doprowadzić do katastrofy budowlanej. Z tego powodu, jako część technologii montażu bandaży na ścianach kotła, zaproponowano monitorowanie sił przy pomocy pomiarów elektronicznych w systemie FSS (Force Sensor System) i symetryzację obciążeń poprzez dociskanie (dokręcanie) odpowiednich nakrętek montażowych. Opisane rozwiązanie jest przedmiotem zgłoszenia patentowego [3, 4].

EN

The technology of power boiler erection requires temporary suspend of buckstays. The aim of buckstay installation is to brace screens of a combustion chamber. During the power boiler assembling process buckstays are used as the engineering equipment (working platform). The suspending of buckstays is performed by means of hydraulic cylinders and steel strings. The amount, location and force ranges of strings are selected using designing computation. However, there is always a danger of string overload which results from the force asymmetry or computational faults. This can lead to a building accident. To minimise this risk and to ensure the highest process safety level, the computer system (Force Sensor System) for monitoring the force in each string allowing force symmetrization by tightening up special screw caps was designed and built. The force sensor system [3, 4] consists of 24 measurement units (MU) which make the sensor network connected via RS 485 interface. Each measurement unit (Fig. 3) contains: 1) a measurement foot to transfer the total force from a single string to the sensor (there is assumed the 1:3 force transmission), 2) a strain gauge based force sensor, 3) a microprocessor based signal amplifier equipped with a communication interface. The data coming from MU are acquisited by a central data concentrator. Next after pre-processing, the data are transmitted to the operation unit via a radiomodem. They are further presented in the online mode on the LCD panel and recorded on the system hard drives. The operation unit (Fig. 6) is equipped with a system which generates sonic and visual alarms when the critical values are exceeded. The use of the FSS during suspending of buckstays caused that the safety of the whole erection procedure was improved. The electronic online measurements and recorded data let engineers symmetrize the force and verify the values modelled before, that is when the construction had been designed.

5

Proces kalibracji głowic pomiarowych dla systemu pomiaru sił wykorzystywanego podczas montażu kotła energetycznego 1100MW

Bialic G., Zmarzły M., Szmechta M., Stanisławski R.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2009

|

R. 55, nr 2

114-116

PL

Zaproponowane zastosowanie pomiarów elektronicznych oraz systemu komputerowego podczas montażu konstrukcji kotła energetycznego ma na celu zwiększenie poziomu bezpieczeństwa procesu montażowego. System FSS (Force Sensor System) monitorujący siły działające na stalowe cięgna podczas procedury tymczasowego wciągania "bandaży" daje możliwość weryfikacji obliczeń projektowych dla technologii montażu kotła. Dane zgromadzone przez system pozwolą w przyszłości na uniknięcie ewentualnych błędów, które mogą pojawić się w fazie projektowej. Dla zapewnienia wysokiej precyzji pomiaru wartości sił kalibrowane zostały kompletne głowice pomiarowe. Specjalnie w tym celu zaprojektowano, wykonano i przetestowano komputerowy system kalibrujący. System ten współpracuje z prasą hydrauliczną, posiadającą aktualną legalizację. Przeprowadzone badania systemu wykazały poprawność proponowanych rozwiązań technicznych a dokładność kalibracji spełnia postawione wymagania technologiczne.

EN

The main goal of using electronic measurements and a computer system during the power boiler erection is to ensure the highest process safety level. The FSS (Force Sensor System) applied to force monitoring allows designers to verify the computations carried out for the technology of the power boiler erection. The data acquisited by FSS will let designers avoid eventual faults in the future. In order to ensure the high precision of measurements, the authors decided that complete measurement units should be calibrated. For that purpose a special automatic calibration system for FSS measurement units was designed and realised. This system cooperates with a legalised hydraulic press. Numerous tests proved that the proposed solution is correct and the accuracy of calibration meets the technological requirements. The computer system (Fig. 1) of automatic calibration consists of: 1) a legalised hydraulic press of the range 1000 kN,a measurement interface of instant force values with a high precision linear displacement sensor (Fig. 3) and a communication unit; these components determine the system master value, 2) a computer system supervising the calibration process. This computer unit displays instantaneous master and slave values of the force, calculate and update the calibration parameters of an amplifier. The calibration system for FSS modules is characterized by the linear relation between the voltage across the strain gauge bridge of the range 0-15mV and the master value obtained from the press. For that reason the estimation of the measured value using a linear function was suggested (1). The automation of the calibration process is obtained as a result of the following procedure: a) sampling the master and measured values in discrete time instants with the frequency of 1Hz, b) the calibration time should be within the range of 1-2 min, c) determining the value of b parameter - corresponding to zero force, d) data selection for the estimation algorithm resulting from technological limits, e) determining the slope of the straight line factor a by means of the least square algorithm.

6

Identyfikacja własności dynamicznych układu przygotowania paliwa kotła energetycznego BP-1150

Stanisławski R., Bialic G., Zmarzły M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2009

|

R. 55, nr 2

108-110

PL

W pracy przedstawiono wyniki identyfikacji własności dynamicznych układu przygotowania paliwa kotła energetycznego BP-1150. Ze względu na fakt, że otrzymany model ma być użyteczny dla celów sterowania, do identyfikacji zastosowano stosunkowo proste liniowe modele dynamiczne oparte na funkcjach bazy ortonormalnej. Do estymacji parametrów modelu zastosowano zarówno rekursywne jak również adaptacyjne algorytmy estymacji. Wyniki identyfikacji pokazują dobre własności otrzymanego modelu w sensie niskich błędów predykcji.

EN

The paper presents new results of identification of dynamic properties of the fuel preparation system for a steam boiler BP-1150 operating at "Opole" Electric Power Station. A fuel preparation system, which is an important part of a boiler, creates a number of problems connected with effective control of the boiler system. In order to improve the control performance, the first step is to develop accurate, control-related models of the boiler subsystems (Fig. 1). The results of identification of the other subsystems of the boiler are presented in Refs. [4, 6]. Since the model should be useful for model-based control, there is applied a simple, linear, dynamic model based on orthonormal basis functions (OBF) described by equations (1) (2) and (3) (the Laguerre functions has been used as the OBF). The dominant Laguerre pole p has been determined by means of the stochastic gradient (SG) estimator (presented in equations (4), (5) and (6)). The unknown model parameters are estimated by using classical estimation schemes - recursive/adaptive least squares (RLS/ALS). The results in Table 1 show that the high accuracy of identification has been obtained for the models presented in the paper. However, the performance of the adaptive model is essentially better than that of the recursive one. It is mainly due to the process nonlinearity. Better results can probably be obtained with use of nonlinear models e. g. nonlinear block-oriented models.

7

Badanie jakości tłumienia zakłóceń stochastycznych w układach ciągłych z różnymi typami regulatorów dyskretnych

Bialic G., Błachuta M.J.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Opolska

|

2004

|

Vol. 297, z. 54

185-201

PL

Artykuł dotyczy oceny jakości tłumienia zakłóceń stochastycznych dla liniowych obiektów ciągłych, sterowanych za pomocą regulatora dyskretnego w oparciu o benchmark bazujący na optymalnej strategii sterowania LQG. Benchmark ten jest traktowany jako strategia minimalnowariancyjna z ograniczeniem na wariancję sterowania. Badania dotyczą jakości sterowania systemów z dyskretnymi regulatorami typu PID strojonymi zarówno metodą klasyczną oraz w sposób optymalny uwzględniający charakterystykę zakłócenia oraz ograniczenie na wariancję sygnału sterującego. W pracy przedstawiono wyniki świadczące, że optymalne nastawy regulatorów klasycznych typu PID poprawiają zdolności tłumienia zakłócenia systemu i zbliżają go do dolnej granicy jakości.

EN

The paper deals with a LQG control benchmark for a linear continuous-time plant whose output is corrupted by a stochastic disturbance controlled by a discrete-time controller, which can be seen as a MV benchmark with bounded control variance. The quality of discrete-time control systems with PID controllers tuned both classically and optimally in such way that disturbance characteristics are taken into account is investigated and, assuming the same control effort, compared with the benchmark. It has been shown that optimal tuning of classical PID controllers improves the disturbance attenuation bringing it closer to the lower bound.

8

Przegląd prostych metod sterowania predykcyjnego liniowymi obiektami dyskretnymi

Latawiec K., Bialic G.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Opolska

|

2000

|

z. 50

141-156

PL

Artykuł obejmuje przegląd prostych predykcyjnych metod sterowania liniowymi dyskretnymi obiektami nieminimalnofazowymi z samowyrównaniem.Na bazie sterowania minimalnowariacyjnego omówiono metodę sterowania z wydłużonym horyzontem i metodę sterowania MAC,opartą na strukturze sterowania z modelem wewnętrznym .Przedstawiono reguły sterowania,przypomniano zalety i wady metod.Wreszcie omówiono metodę odpornego sterowania predykcyjnego EHMAC,która jest efektywną kombinacja metody EHPC oaz MAC.Artykuł zawiera wyniki symulacji algorytmu EHMAC dla systemów SISO oraz MIMO,przeprowadzonych przy pomocy pakietu MATLAB.