CN102477760B - 供水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种供水装置，该供水装置能够被控制成从变频器流向泵的电流成为额定电流以下。该供水装置具有：与供水管连接而进行供水的泵、可变速地驱动泵的变频器、检测泵的排出侧压力的压力检测单元、设定泵的排出侧目标压力的目标压力设定单元、以及控制变频器以使压力检测单元检测的压力成为目标压力的控制部，且还具有检测从变频器流向泵的电流的电流检测单元和设定从变频器流向泵的电流的上限值的上限电流设定单元，控制部控制变频器以使在运转时所述电流检测单元检测出的电流成为上限值以下。

Description

供水装置

技术领域

本发明涉及供水装置。

背景技术

作为本技术领域的背景技术，有日本特开2009-47125号公报(专利文献1)。该公报中记载：“提供使用了由多个可变速驱动单元驱动的多个泵的供水装置，该供水装置使用了适合于自动生成在供水设备要求规格(水量Q0、总扬程H0)的1点上进行泵运转控制、末端压力恒定控制所需的参数和算式的可变速泵。该供水装置具有：由可变速驱动单元驱动的多个可变速泵和供水管1、安装于供水管1的压力检测单元、设定供水系统所要求的压力目标值的单元、按照压力目标值可变速运转以使泵成为规定关系的单元，且具有：根据输入的供水设备要求规格数据来自动生成末端压力恒定控制的算式的单元和存储所生成的算式的单元。具有：根据输入的供水设备要求规格数据来自动生成末端压力恒定控制所需的参数的单元和存储所生成的参数的单元。(参见摘要)”

发明内容

(发明要解决的问题)

上述专利文献1中，描述了执行末端压力恒定控制的供水装置。但是，专利文献1中并未公开控制供水装置以使从变频器流向泵的电流成为额定电流以下。此外，也没有公开在更新了末端压力恒定控制(或排出压力恒定控制)的目标压力时使供水压力稳定从而不发生猎振。

因此，本发明提供能够控制成使从变频器流向泵的电流成为额定电流以下的供水装置。此外，提供能够在更新了末端压力恒定控制(或排出压力恒定控制)的目标压力时使供水压力稳定的供水装置。

(解决问题的方案)

为了解决上述问题，采用例如权利要求书中记载的结构。本申请包括多个解决上述问题的方案，举其一例，有如下的供水装置，具有：与供水管连接而进行供水的泵、可变速地驱动泵的变频器、检测泵的排出侧压力的压力检测单元、设定泵的排出侧目标压力的目标压力设定单元、控制变频器以使压力检测单元检测的压力成为目标压力的控制部，且还具有：检测从变频器流向泵的电流的电流检测单元和设定从变频器流向泵的电流的上限值的上限电流设定单元，控制部控制变频器以使在运转时上述电流检测单元检测的电流成为上限值以下。另外，执行如下处理：设置在供水压力与目标压力一致后该状态经过规定时间的确认时间，或者在变频器到达频率与所指令的变频器频率一致时更新目标压力等。

(发明效果)

根据本发明，能够提供可控制成使从变频器流向泵的电流成为额定电流以下的供水装置。另外，能够提供这样的供水装置，该供水装置能够通过设置在供水压力与目标压力一致后该状态经过规定时间的确认时间或者在变频器到达频率与所指令的变频器频率一致时更新目标压力等而使目标压力更新时的供水压力稳定化。

附图说明

图1是实施例1的供水装置所使用的运转特性图。

图2是实施例1的供水装置的管路系统图和控制电路图。

图3是实施例1的供水装置的另一管路系统图和控制电路图。

图4是实施例1的供水装置的控制流程图。

图5是实施例1的供水装置的控制流程图。

图6是实施例1的存储器映射的说明图。

图7是实施例1的运转2台泵时的运转特性图。

图8是实施例1的使用2台泵的供水装置的管路系统图和控制电路图。

图9是实施例1的另一供水装置的管路系统图和控制电路图。

图10是在图4中增加了交替切换处理的流程图。

图11是并行引入和解除处理的说明图。

图12是实施例2的供水装置的控制流程图。

图13是实施例2的供水装置的控制流程图。

图14是将末端压力恒定控制的目标压力收敛于阻力曲线上的动作的说明图。

具体实施方式

以下，用附图说明实施例。

(实施例1)

以下，用附图说明实施例1。

本实施例涉及使用可变速泵的供水装置，该可变速泵适合于在使用由可变速驱动单元驱动的泵的供水装置的末端压力恒定控制方式中实现设定和操作的简化或消除在这些处置前的图式计算等的麻烦。

然后，在使用了由1台以上的可变速驱动单元驱动的1台以上的泵的供水装置中，说明本实施例的目的。

(1)首先，即使在运转范围中存在成为可变速驱动单元、可变速泵(马达)的过电流(或者过载)的区域，也要在该区域中运转。

即，在求出基于规格点(水量Q和总扬程H)的目标压力的算式(H和Q的函数)与表示最高频率时泵Q、H性能的函数(H和Q的函数)的交点，从而自动生成目标压力的算式(H和频率f的函数，以当前频率为变量)而进行控制的情况下，有发生在对应于上述交点(运转范围的最大水量点)的运转时电流超出额定电流的可能。特别是，在1台以上的泵并行运转的情况下尤为显著。作为其对策，可以考虑如(2)所示那样，预先确定以不超过额定电流的泵的频率使泵的Q-H性能处于泵的规格点之上，但是在设置供水装置前就预先对此加以研究是麻烦的。

(2)假如在不是极限负载特性(在整个使用范围上不发生过载、过电流)的泵上进行变频器驱动并采用末端压力恒定控制方式，则需要按照以下的顺序加以研究，还是会很麻烦。

(i)设定成泵的规格点(Q0、H0)的水量Q0对应电流(可变速驱动单元和马达的电流)在小于额定电流IT的范围内。

(ii)在并行运转的情况下，将通过泵的规格点(Q0、H0)的管路阻力曲线在该泵的性能曲线图上绘出，设定成与Q-H性能曲线的交点水量对应电流(可变速驱动单元和马达的电流)在比额定电流IT小的范围内。或者，为了使交点对应电流在小于额定电流IT的范围内，基于与性能曲线所示的Q-H性能对应的频率(一般在50HZ地区为50HZ，在60HZ地区为60HZ)进行频率换算而算出频率。

(iii)确定算出的频率和其它参数(设定值)，并生成末端压力恒定控制的算式。

(3)假设以节能为目标而变频驱动既有的泵并采用末端压力恒定控制方式，则需要按照与上述(2)相同的顺序进行研究，仍然很麻烦。这是因为缺少用来使可变速泵运转时的电流不超过额定电流的处理或算法。

因此，本实施例旨在提供一种供水装置，该供水装置使用了适宜执行如下处理的可变速泵：在使用了由1台以上的可变速驱动单元驱动的多个泵的供水装置的末端压力恒定控制中，执行运转时电流不超过额定电流的处理来限制运转范围，并且检测出可变速驱动单元的运转电流成为额定电流时的压力、频率、从并行运转中减少泵数时的可变速驱动单元的最低频率并将它们存入存储部，据此执行并行运转的增泵处理、减泵处理。

图1是实施例中的运转1台泵时的运转特性图，纵轴表示供水压头H(m)、横轴表示用水量Q(m³/min)和泵马达运转电流I(A)。曲线A是以特定泵性能的特定频率Nmax运转时的泵Q-H性能，PS为其截止压头。特定频率Nmax通常为商用电源频率，面向50HZ地区的机型选用50HZ，面向60HZ地区的机型选用60HZ，但是并不限于此。曲线D为在特定频率Nmax下运转时的泵马达运转电流、IT表示其额定电流。如果在特定频率Nmax(泵Q-H性能曲线A)下运转至大水量，就会有超出额定电流IT的区域。但是，具有极限负载特性的泵不限于此。

E为管路阻力曲线，在末端压力恒定控制方式中，改变泵马达的频率进行运转，以使供水压力随着用水量的增减而在此曲线上移动。曲线C为执行了末端压力恒定控制时的用水量0的点、即以最低频率Nb运转时的泵的Q-H性能。为了执行此末端压力恒定控制，在用频率和压头表示的座标的两点产生成为目标压力的算式。即，一点是PM(目标压力的上限值)和上述的特定频率Nmax，另一点是PL(目标压力的下限值)和最低频率Nb。这两点在图上分别表示为O1(Q-H性能曲线A、阻力曲线E和PM的交点)和O2(Q-H性能曲线C、阻力曲线E和PL的交点)。另外，O0点表示泵规格点(Q0、H0)。

目标压力设为SV，将这两点作直线近似而生成如下算式。

SV＝((PM-PL)/(Nmax-Nb))×(Nx-Nb)+PL      (1)

另外，若用2次曲线表示则成为如下的式(2)。

SV＝((PM-PL)/(Nmax-Nb)²)×(Nx-Nb)²+PL    (2)

式中，Nx为变量，将当前运转的频率代入式(1)或(2)，求得目标压力SV。即，控制运转频率以使供水压力成为与该目标压力SV相等。

曲线B是为了在上述末端压力恒定控制中不超过额定电流IT而将频率限制在Nt时的泵Q-H性能，此时的运转电流曲线为F。由此可知，如果运转范围为QT为以下，则不超过额定电流IT。换言之，在末端压力恒定控制中，为了使运转电流不超过额定电流IT，可以一边随时判断频率控制一边进行处理。于是，算式(1)的PH＝PL的排出压力恒定控制也作为该末端恒定控制的奇解而包含于其中。

图2表示实施例的供水装置的管路系统图和控制电路图。1为吸水管，2-1～2-2为隔离阀，3为由马达4驱动的、经由吸水管1将吸水侧的水送往需要侧的泵，5为止回阀，6为供水管，7为压力罐，8为设于供水管6、检测该处的压力并与此对应地发出压力信号的压力传感器，9为位于上述止回阀5的上流侧、设于供水管6的途中的流量开关，如果出现过少水量使用状态就发出信号。另外，PW为电源、ELB为漏电断路器，执行此后的系统的漏电保护。INV为可变速驱动马达4的变频器，根据由来自后述的控制装置CU的速度指令信号f1提供规定的频率、电压。

此外，对于这些特定频率，作为变频器的当前频率，将f10返回控制装置CU。而且，还具有显示电流、频率、运转和故障状态或具有按键输入开关等的控制台CONS1、电流检测单元CT。再者，上述电流检测单元CT也可以设在上述变频器内部。另外，运转指令信号RUN一旦成为ON则起动，成为OFF则停止。再有，为了简化，可省略上述f10而兼用f1。另外，也可省略RUN信号而在输出f1时起动，输出停止时停止。R、S为控制电源、TR为变压器，其二次侧连接于控制装置CU的电源端子。控制装置CU具有显示运转和故障状态或具有按键输入开关等的控制台CONS2。而且，输入变频器当前频率f10的信号S1、压力传感器的信号S0、流量开关的信号S2和电流检测单元CT的输出信号S10，具有运转用开关SS的输入端子，且还具有与送往变频器的速度指令信号f1同样地将运转信号RUN输出至继电器的输出端子。

图3是表示另一实施例的供水装置的管路系统图和控制电路图。此实施例中省略了图2所示的控制装置CU，将其功能作为软件收纳到变频器INV的内部。另外，对变频器INV的频率f1指令、来自变频器的响应频率f0、对变频器的运转指定RUN、电流检测单元CT是为了利用变频器内部数据、状态信号而设置的。而且，压力传感器8的输出信号S0、流量开关9的输出信号S2分别与变频器INV输入端子1、2和3、4连接。另外，用与图2相同的标记表示相同的部件，而省略其说明。

接着，用图4、图5的流程图和图6的存储器映射详细说明如何用控制装置CU进行以上所述的处理。

如图4所示，步骤400中例如为准备下一步骤401的初始处理而执行中断禁止处理D1。初始处理中进行寄存器、中断向量、存储器、栈指针等各种处理来执行起动准备。然后，在步骤402将图6所示的作为参数的规格点数据Q0存入EEPROM存储器M0，同样地将数据H0存入M1，将参数Nmax(最高频率数据)存入M10，将特定最高频率Nmax时的泵性能的测定数据PS存入存储器M11，并将变频器额定电流IT数据存入M30。

然后，用这些数据的一部分求得前述的末端压力恒定控制所需的参数PL、PH，并存入存储器RAM的M100、M101。执行同样的处理，求得末端压力恒定控制所需的参数Nb、Nc、Hton、Htoff，并存入存储器M103～M106。并且，在存储器M107中作为变量存入变频器当前频率的数据，并将变频器的电流检测单元检测额定电流IT时的频率Nt、此时的压力检测单元检测的压力数据Ht存入存储器M111、M112，在后面将对此详述。预先确保能够存储这些数据的区域。而且，存储器RAM中存储的值作为变量使用。此处，对于将数据写入存储器EEPROM的处理，也可以预先通过别的处理写入。在接着的步骤403中生成末端压力恒定控制的算式并进行运转控制用参数的初始化。

在步骤404中，初始处理、参数设定处理、算式控制用参数初始化的处理结束，因此执行中断许可处理EI。接着在步骤405执行计时处理Δt，等待中断。当然，中断发生，步骤500以后的处理被执行。

在步骤500以后的INT0中断处理中，如图5的A所示，步骤501中判断图2或图3的按键开关10是否被按下。若判断结果为未按下，则进入步骤502，例如显示由初始值确定的压力等，在步骤509执行从中断处理返回中断前的处理的RET0处理。若步骤501的判断结果为按键开关10已被按下，则进入步骤503，判断被按下的按键开关10是否为参数变更按键。如果是参数变更按键，则进入步骤505，此后的处理与步骤402中的说明同样地执行参数设定(可变更)处理和存入存储器的处理。如果这样，则即便在运转中也能进行参数的设定变更。

在步骤510之后的INT1中断处理中，如图5的B所示，在步骤511进行故障的检查、监视。步骤512中，检测压力传感器和电流检测单元的信号，将模拟寄存器AN0(压力)、AN1(电流)的数据预先存入存储器M110、M111。在步骤513检测变频器的当前频率并预先存入存储器M107、108。然后，在步骤514从中断处理返回到中断前的处理。

这样处理之后，在图4的步骤406中，判断压力传感器检测的压力数据是否为起动压头PL以下。如果是PL以下，则进入步骤407，对泵发出起动指令，在步骤408将目标压头作为初始值并设H0＝PL。接着，在步骤409将目标压头H0(H0＝PL)与压力传感器检测的压力数据H作比较。若其结果为H0+2m＜H，则表示供水压高于目标压头H0，执行步骤410以后的减速处理。

如果在步骤409中为H0-2m＞H，则表示供水压比目标压头H0低，执行步骤415以后的处理。如果在步骤409中H0+2m≥H≥H0-2m，则表示供水压与目标压头H0相等，进入到步骤411执行基于算式的目标压头更新处理。再者，±2m表示目标压头H0的不灵敏区。

现在，如前述通过式(1)或式(2)使用存储器M100～M108中存储的数据自动生成算式。然后，将当前的变频器频率代入该算式来更新目标压头，再跳回到步骤409。此时，将更新的目标压头与压力传感器的检测值比较。以下，继续进行此后的处理。

在步骤415在前述的中断处理中进行检测，并执行将存储器M111(AN1)中存储的变频器运转电流载入(到寄存器)的处理。然后，在步骤416将该变频器运转电流与变频器额定电流It比较，如果未达到It，则进入步骤417，在该步骤执行增速处理。在步骤418中，一直进行到变频器指令频率f1与到达频率f10相一致为止。如果为额定电流以上，则进入到步骤420，在该步骤中，将变频器运转电流成为额定电流以上时的变频器频率数据Nt和此时的压力传感器检测的压力数据Ht预先存入存储器M112、M113。之后，返回到步骤409，执行此后的处理。

如此，能够限制频率控制范围，使变频器运转电流不超过额定电流。因此，在整个运转范围不发生过载、过电流。并且，不需要研究现有技术所述的步骤。

返回说明，在执行了减速处理的步骤410、步骤412后，在步骤413判断流量开关9是否在动作。该流量开关使流量的开关，在流过的流量在例如10l(升)/min以下时为ON，在15l/min以上时为OFF。因此，如果用水量少至10l/min以下，则进入414步骤，在该步骤发出泵停止指令。

接着，用图7、图8、图9、图10说明2台以上的泵的实施例。图7是实施例中运转2台泵时的运转特性图，纵轴表示供水压头H(m)、横轴表示用水量Q(m³/min)和泵马达运转电流I(A)。与图1相同的标记表示相同的部件而省略其说明。

曲线I是特定泵性能的特定频率Nmax下运转时的2台并行(同时)运转的泵Q-H性能。这种情况也与1台运转时相同，在特定频率Nmax(泵Q-H性能曲线A)下运转到大水量，会有超过额定电流IT的区域。

因此，在作为末端压力恒定控制的目标的管路阻力曲线E上，相对图1中描述的两点(O1，O2)，增加提供2台并行运转时的目标值的O3点(Q-H性能曲线I、阻力曲线E和PH的交点)，而成为三点。如前文所述，这是为了执行末端压力恒定控制而生成在用频率和压头表示的座标的三点成为目标压力的算式所需的。

然后，在管路阻力曲线E上设置变频器运转时电流成为额定电流的点O4点。在该点上，如前所述，将供水压力Ht和此时的频率Nt存入存储器，用单泵能够运转到该点为止。即，用单泵能够运转的运转范围的最高频率为Nt、供水压力为Ht、用水量为Qt。如果用水量超过Qt，则需要2台并行(同时)运转。此时第2台泵的频率为Nc，预先保存在存储器中。另外，泵的性能曲线为G。曲线H是2台并行运转时的运转范围内最大水量Qt×2使用时的频率Nt×2(表示2台同时为Nt)泵Q-H性能。

设目标压力为SV，并以两点(O2和O3)生成用水量Qt～Qt×2之间的算式，得到如下算式。

直线近似时，

SV＝(PH-Ht)/(Nmax-Nc)×(Nx-Nc)+Ht      (3)

二次函数时，

SV＝(PH-Ht)/(Nmax-Nc)²×(Nx-Nc)²+Ht    (4)

这里，Nx为变量，将当前运转的频率代入式(3)、(4)，求得目标压力SV。即，控制运转频率以使供水压力等于该目标压力SV。

曲线H是为了在上述末端压力恒定控制中不超过额定电流IT而将频率限制为Nt×2时的泵Q-H性能，虽然未图示，此时的运转电流曲线将F设为2倍，因而可知，如果运转范围在QT×2以下，则不会超过额定电流IT。可是，算式(2)、(3)的PH＝Ht的排出压力恒定控制也作为该末端恒定控制的奇解而包含于其中。

作为参考，将以上参数(设定值和变量)的意义表示如下。

一般通过推理计算，以PL＝实际扬程(Ha)+需要末端压头(Hp)进行求解。

PH是与总扬程相当、泵最终停止的停止压头(将频率升高至Nst后停止)，即水量Q3时的上限目标压头。

PM是水量Q2时的中间目标压头(m)。

PS是泵关闭压头(频率Nm时)(m)。

Hton是第2台并行引入压力。

Htoff是第2台并行解除压头。

Nm是1台运转时泵的最高频率。

Nb是1台运转时泵的最低频率，通过

求出。

Nm×2是2台并行运转时泵的最高频率。

Nc是用水量Q2时第2台运转时泵的最低频率，通过

求出。

Nst是第1台泵停止时的频率，图1中，用水量少，如果即使将泵停止也成为良好状态(用水量为Q1)，则将变频器频率从Nb升高至Nst后使之停止。这意味着在压力罐内充满水。通过

求解。

此外，Nx为当前频率，且为变量。将该值代入算式(1)、(3)或者(2)、(4)，生成当前频率下的目标压头。

根据以上所述，在进行目标压头变更时，需要变更PL、PM、Nb、Nc。此外，需要与此关联地变更泵运转控制所需的参数(变量)Nb、Nc、Nst。

接着说明并行运转引入、解除时的条件。

并行引入条件能够用按上述设定的Nt和Ht设定为以下的(i)～(v)中的任一项。

(i)可变速泵的变频器的运转频率成为Nt以上或者该状态持续规定时间，压力传感器检测的供水压力成为Ht以下或者该状态持续规定时间。

(ii)可变速泵的变频器运转电流成为额定电流It以上或者该状态持续规定时间。

(iii)压力传感器检测的供水压力成为Ht以下或者该状态持续规定时间，可变速泵的变频器运转电流成为额定电流It以上或者该状态持续规定时间。

(iv)可变速泵的变频器的运转频率成为Nt以上或者该状态持续规定时间，可变速泵的变频器运转电流成为额定电流It以上或者该状态持续规定时间。

(v)可变速泵的变频器的运转频率成为Nt以上或者该状态持续规定时间，压力传感器检测的供水压力成为Ht以下或者该状态持续规定时间，可变速泵的变频器运转电流成为额定电流It以上或者该状态持续规定时间。

另外，并行解除条件可以设定为以下的任一项。

(i)可变速泵的变频器的运转频率成为Nc以下或者该状态持续规定时间，压力传感器检测的供水压力成为Ht以上或者该状态持续规定时间。

(ii)可变速泵的变频器运转电流成为Ic以下或者该状态持续规定时间。

(iii)可变速泵的变频器的运转电流成为Ic以下或者该状态持续规定时间，压力传感器检测的供水压力成为Ht以上或者该状态持续规定时间。

(iv)可变速泵的变频器的运转频率成为Nc以下或者该状态持续规定时间，可变速泵的变频器的运转电流成为Ic以下或者该状态持续规定时间。

(v)可变速泵的变频器的运转频率成为Nc以下或者该状态持续规定时间，可变速泵的变频器运转电流成为Ic以下或者该状态持续规定时间，压力传感器检测的供水压力成为Ht以上或者该状态持续规定时间。

图8是实施例的使用2台泵的供水装置的管路系统图和控制电路图。与图2所示相比，增加了吸水管1-2、隔离阀2-2～2-4、由马达4-2驱动并经由吸水管1-2将吸水侧的水送往需要侧的泵3-2、止回阀5-2、流量开关9-2、漏电断路器ELB-2、可变速驱动马达4-2的变频器INV2，相同的标记表示相同的部件而省略说明。而且，利用来自控制装置CU的速度指令信号f2将规定的频率、电压指令送往变频器INV2。另外，对应于该指令频率将f20作为变频器的当前频率返回到控制装置CU。此外，具有可显示电流、频率、运转和故障状态或具有按键开关等的控制台CONS2和电流检测单元CT2。再有，上述电流检测单元CT2也可设在上述变频器内部。另外，运转指令信号RUN2成为ON即起动，成为OFF即停止。再有，为了简化，也可以省略上述f20而兼用f2。另外，也可省略RUN2信号而在输出f2时起动，输出停止时停止。

而且，还具有输出端子，输入变频器的当前频率f20、压力传感器的信号S0、流量开关9-2的信号2、S和电流检测单元CT2的输出信号I2，输出送往变频器的速度指令信号f2，同样向继电器输出运转信号RUN2。

图9表示另一实施例的供水装置的管路系统图和控制电路图。其中省略了图8所示的控制装置CU，并将其功能以软件方式收纳到变频器的内部。另外，送往变频器INV的频率f2指令、来自变频器的应答频率f20、送往变频器的运转指令RUN2和电流检测单元CT2均设置成利用变频器内部数据、状态信号。而且，压力传感器8的输出信号S0连接到各个变频器端子3、4，流量开关9-2的输出信号2、S连接到变频器INV2的输入端子1、2。另外，与图8相同的标记表示相同的部件而省略说明。

接着，用图10、图11、图5的流程图和图6的存储器映射详细说明如何在控制装置CU上进行以上所述的处理。

图10是在图4中增加了交替切换处理，图11示出了并行引入和解除处理。在这些图中，用与图4相同的步骤编号表示相同的步骤，因此省略说明。图10中，在步骤104执行了第1台泵的停止处理后，在步骤105执行交替切换处理。之后，跳回到步骤405并进行此后的处理。所谓交替切换处理，就是例如若当前运转的泵为1号机，则接着运转的泵成为2号机那样的方式进行指针(pointer)切换的处理。

图11中，在步骤110进行Nt、Ht、It的载入(从存储器读出并载入寄存器)。这些数据在之后的处理中适当利用。在步骤111判断运转中的变频器(INV1和INV2中的某一个运转)的指令频率f1或f2是否为Nt以上，如果是Nt以上，则在步骤112中判断是否经过了规定时间而进入下一个步骤113。如果不是，则返回到图10的步骤409。也可以不设定步骤112、114、116、121、123的规定时间，但是，为了可靠地执行动作，优选设定规定时间。

在步骤113中判断压力传感器检测的供水压力是否为Ht以下。如果为“是”，则在步骤114中判断是否经过了规定时间，然后进入下一步骤115。如果为“否”，则返回到图10的步骤409。在步骤115中判断变频器运转电流是否成为It以上。如果为“是”，则在步骤116中判断是否经过了规定时间后进入下一步骤117。如果为“否”，则返回图10的步骤409。在步骤117中，进行第2台的运转处理。该处理有如下两种方法，适当分别使用。

(i)将先运转的泵用作可变速泵(变频器为频率控制)，每次随后运转时将泵用作为定速泵(变频器为频率定速控制)。可变速泵为1台、定速泵为2台以上。作为定速泵随后运转的泵的变频器输出Nt频率，并使运转频率不超过Nt。

(ii)将先运转的泵从可变速泵变更为定速泵，随后运转的最先的泵用作可变速泵，接着每次随后运转时将泵用作定速泵(变频器为频率定速控制)。当然，定速泵的频率输出Nt频率，运转频率不超过Nt。

以上的处理为并行引入处理(增泵处理)。该并行引入处理的运转条件即如上所述，基于该条件适当地将步骤110～116的处理并行、串行或删除地进行组合。

在步骤118中为了接着的并行解除(减泵)处理，检测可变速泵的变频器的最低频率NC并存入存储器M114。最低频率NC检测处理(方法)如下所述。

定速泵输出固定速度Nc，可变速泵将目标压力设为Hc，改变上述可变速泵的变频器的频率，以使压力传感器8检测的供水压力成为与该Hc相等并将其输出，执行目标压力Hc恒定控制。成为相等时的变频器频率为Nc。前述的初始处理中Nc的数据例如预先设为FFH，如果预先设置为这样，则可以预先防止上述所示的并行解除(减泵)的预想的误动作。

在步骤119中，将Nt、Nc、Ht的数据载入(从存储器读出并载入寄存器)。这些数据在之后的处理中适当利用。然后，进入下一步骤120。这里，判断可变速泵的变频器指令频率(f1或f2)是否成为Nc以下。如果为“是”，则在步骤121中判断是否经过了规定时间后，进入下一次步骤122。如果为“否”，则返回步骤117。在步骤122中判断压力传感器检测的供水压力是否成为Ht以上。如果为“是”，则在步骤123中判断是否经过了规定时间后，进入下一步骤124。如果为“否”则返回步骤117。在步骤124，判断运转电流是否为Nc以下。如为“是”则执行步骤125后，进入步骤126。如为“否”则返回步骤117。

在步骤126中执行停止当前运转的泵中的1台的并行解除(减泵)处理。之后，返回图10的步骤405。该步骤126的并行解除(减泵)处理有如下两种方法，可适当地分别使用。

(i)将当前运转的可变速泵(变频器为频率控制)停止，将运转中的定速泵中最先运转的泵变更为可变速泵，并使该泵的变频器的运转频率不超过Nt。

(ii)运转中的可变速泵保持不变，并将运转中的定速泵中最先运转的泵停止。

以上的处理为并行解除处理(减泵处理)。该并行解除处理的运转条件与上述所示的一样，基于该条件适当地将步骤119～125的处理并行、串行或删除而进行组合。

在以上那样的本实施例中，提供一种供水装置，具有：由可变速驱动单元驱动的1台以上的可变速泵以及与这些泵连接的供水管、安装于该供水管的压力检测单元、检测上述可变速驱动单元的电流的电流检测单元，向可变速驱动单元发出速度指令的速度指令单元、设定供水系统所要求的压力目标值的设定单元、基于由该设定单元设定的设定值而自动生成或更新末端压力恒定控制的算式的单元、自动设定或更新自动运转所要求的设定值的单元、以及存储这些算式和设定值的存储部，上述1台以上的泵具有根据上述自动生成或更新的末端压力恒定控制的算式和设定值可变速运转的可变速控制单元，且具有上述可变速驱动单元的额定电流设定单元及其存储部，在运转时限制运转范围，以使上述可变速驱动单元的电流检测单元检测的电流值不超过存储于上述存储部的额定电流。

另外，本实施例中，提供一种供水装置，该供水装置具有：由可变速驱动单元驱动的1台以上的可变速泵及与这些泵连接的供水管、安装于该供水管的压力检测单元、检测上述可变速驱动单元的电流的电流检测单元、向可变速驱动单元发送速度指令的速度指令单元、设定供水系统所要求的压力目标值的设定单元、基于由该设定单元设定的设定值自动生成或更新末端压力恒定控制的算式的单元、自动设定或更新自动运转所要求的设定值的单元以及存储这些算式和设定值的存储部，且具有使上述1台以上的泵按照上述自动生成或更新的末端压力恒定控制的算式和设定值可变速运转的可变速控制单元，且具有上述可变速驱动单元的额定电流设定单元及其存储部，并在随时增速处理前设置有判断是否超过额定电流的判断处理，以使得在运转时上述可变速驱动单元的电流检测单元检测的电流值不超过上述存储部中存储的额定电流。

而且，本实施例是在上述供水装置中，设置成可在规定时间执行判断是否超过额定电流的判断处理的供水装置。

另外，本实施例中，提供一种供水装置，具有：由可变速驱动单元驱动的1台以上的可变速泵及与这些泵连接的供水管、该供水管上安装的压力检测单元、检测上述可变速驱动单元的电流的电流检测单元、向可变速驱动单元发送速度指令的速度指令单元、设定供水系统所要求的压力目标值的设定单元、基于由该设定单元设定的设定值而自动生成或更新末端压力恒定控制的算式的单元、将自动运转所要求的设定值自动设定或更新的单元以及存储这些算式和设定值的存储部，该供水装置具有使上述1台以上的泵按照上述自动生成或更新的末端压力恒定控制的算式和设定值可变速运转的可变速控制单元，将上述可变速驱动单元的额定电流设定单元检测出额定电流时或者检测额定电流并且经过了规定时间时的上述可变速驱动单元的频率和压力检测单元检测出的供水压力或这二者中的任一者存入上述存储单元。

此外，本实施例中，设置成使增速处理时的频率输出不超出存储部中存储的额定电流对应的频率。

另外，本实施例中，提供一种供水装置，具有：由可变速驱动单元驱动的1台以上的可变速泵及与这些泵连接的供水管、安装在该供水管上的压力检测单元、检测上述可变速驱动单元的电流的电流检测单元、向可变速驱动单元发出速度指令的速度指令单元、设定供水系统所要求的压力目标值的设定单元、基于由该设定单元设定的设定值而自动生成或更新末端压力恒定控制的算式的单元、将自动运转所要求的设定值自动设定或更新的单元以及存储这些算式和设定值的存储部，且具有使上述1台以上的泵按照上述自动生成或更新的末端压力恒定控制的算式和设定值可变速运转的可变速控制单元，在变速泵运转中、或者变速泵和定速泵的并行运转中、或者变速泵和多个定速泵的并行运转中，上述变速泵随着用水量的增加而增速，上述可变速驱动单元的电流检测单元在规定时间内检测出额定电流时使定速泵起动。

另外，本实施例中，在变速泵运转中、或者变速泵和定速泵的并行运转中、或者变速泵和多个定速泵的并行运转中，上述变速泵随着用水量的增加而增速，在上述可变速驱动单元的电流检测单元检测出额定电流时将上述可变速驱动单元的频率和压力检测单元检测出的供水压力或者这二者中的任一者存入上述存储单元，并且，在上述可变速驱动单元的电流检测单元检测额定电流，且在上述可变速驱动单元的频率成为上述存储部中存储的上述可变速驱动单元的频率以上并经过了规定时间时或者检测出上述压力检测单元检测的供水压力成为上述存储部中存储的压力检测单元检测的供水压力以下持续规定时间时使定速泵起动。

另外，本实施例提供一种供水装置，设置成在可变速泵最大能力运转中、或者可变速泵最大能力与定速泵的并行运转中、或者在可变速泵最大能力与多个定速泵的并行运转的各阶段上述可变速泵随着用水量的增减而增减速时，将上述可变速泵的可变速驱动单元在各阶段上的上述电流检测单元检测出额定电流时的上述1台以上的定速泵的频率、上述电流检测单元检测出额定电流时的上述压力检测单元检测的压力和上述可变速泵的可变速驱动单元的最低频率存入上述存储单元的存储部，上述可变速泵的可变速驱动单元输出上述存储部中存储的最低频率，并且上述1台以上的定速泵的可变速驱动单元输出上述存储部中存储的最高频率，在上述压力检测单元检测出上述存储单元的存储部中存储的压力时或者经过了规定时间时使可变速泵停止以减少泵数。

另外，本实施例提供一种供水装置，设置成在可变速泵最大能力运转中、或者可变速泵最大能力与定速泵的并行运转中、或者可变速泵最大能力与多个定速泵的并行运转中的各阶段上述可变速泵随着用水量的增减而增减速时，上述可变速泵的可变速驱动单元将各阶段上的上述电流检测单元检测出额定电流时的上述1台以上的定速泵的频率和上述电流检测单元检测出额定电流时的上述压力检测单元检测的压力、以及上述可变速泵的可变速驱动单元的最低频率存入上述存储单元的存储部，上述可变速泵的可变速驱动单元输出上述存储部中存储的最低频率，并且上述1台以上的定速泵的可变速驱动单元输出上述存储部中存储的最高频率，在上述压力检测单元检测出上述存储单元的存储部中存储的压力时或者经过了规定时间时将可变速泵停止以减少泵数，并将1台以上的定速泵中最先运转的泵设为可变速泵。

另外，本实施例中提供一种供水装置，在可变速泵最大能力运转中、或者可变速泵最大能力与定速泵的并行运转中、或者可变速泵最大能力与多个定速泵的并行运转中的各阶段上述可变速泵随着用水量的增减而增减速时，上述可变速泵的可变速驱动单元将在各阶段上的上述电流检测单元检测出额定电流时的上述1台以上的定速泵的频率、上述电流检测单元检测出额定电流时的上述压力检测单元检测的压力、和上述可变速泵的可变速驱动单元的最低频率存入上述存储单元的存储部，上述可变速泵的可变速驱动单元输出上述存储部中存储的最低频率并且上述1台以上的定速泵的可变速驱动单元输出上述存储部中存储的最高频率，在上述压力检测单元检测出上述存储单元的存储部中存储的压力时或者经过了规定时间时，将1台以上的定速泵中最先运转的泵停止以减少泵数。

而且，本实施例提供一种供水装置，在可变速泵最大能力运转中、或者可变速泵最大能力与定速泵的并行运转中、或者可变速泵最大能力与多个定速泵的并行运转中的各阶段上述可变速泵随着用水量的增减而增减速时，上述可变速泵的可变速驱动单元将各阶段上的上述电流检测单元检测出额定电流时的上述1台以上的定速泵的频率、上述电流检测单元检测出额定电流时的上述压力检测单元检测出的压力、上述可变速泵检测出上述压力检测单元所检测出压力时的上述可变速驱动单元的最低频率、和此时的可变速驱动单元的电流值存入上述存储单元的存储部，上述可变速泵的可变速驱动单元输出上述存储部中存储的电流值，上述1台以上的定速泵的可变速驱动单元输出上述存储部中存储的最高频率，在上述压力检测单元检测出上述存储单元的存储部中存储的压力时或者经过了规定时间时将上述可变速泵停止以减少泵数，并且将1台以上的定速泵中最先运转的泵设为可变速泵。

此外，本实施例提供一种供水装置，在可变速泵最大能力运转中、或者可变速泵最大能力与定速泵的并行运转中、或者可变速泵最大能力与多个定速泵的并行运转中的各阶段上，上述可变速泵随着用水量的增减而增减速时，上述可变速泵的可变速驱动单元检测出各阶段上的上述电流检测单元检测出额定电流时的上述1台以上的定速泵的频率和上述电流检测单元检测出额定电流时的上述压力检测单元检测出的压力、上述可变速泵检测出上述压力检测单元所检测的压力时的上述可变速驱动单元的最低频率、和此时的可变速驱动单元的电流值存入上述存储单元的存储部，在上述可变速泵的可变速驱动单元输出上述存储部中存储的电流值、上述1台以上的定速泵的可变速驱动单元输出上述存储部中存储的最高频率、上述压力检测单元检测出上述存储单元的存储部中存储的压力时、或者经过了规定时间时，将上述1台以上的定速泵中最先运转的泵停止以减少泵数。

此外，本实施例提供一种供水装置，在2台以上运转的各区间，作为上限值侧的压力设定值和频率设定值，将所设定的值存储在存储部中，作为下限值侧的压力设定值，检测出在运转中成为额定电流时的供水压力并存入存储部，作为频率设定值，在将并行运转中成为额定电流时的供水压力作为目标的恒定控制中获得并检测出，作为最低频率存入存储部，并基于上述下限值侧和上限值侧各设定值自动生成或更新末端压力恒定控制的算式。

利用本实施例，可取得这样的效果：在使用通过1台以上的可变速泵的可变速驱动单元驱动的多个泵的供水装置的末端压力恒定控制中，执行运转时电流不超过额定电流的处理来限制运转范围，并且检测出可变速驱动单元的运转电流成为额定电流时的压力、频率、并行运转的泵数减少时的可变速驱动单元的最低频率并存入存储部，并据此进行并行运转的增泵处理、减泵处理，因此，不必关心成为过载运转或过电流运转，使得无论在具有何种性能的泵中都可适用末端压力恒定控制。

再有，以上的实施例中，以2台泵为例作了说明，但是对于1台或3台以上的泵也能适用。

(实施例2)

以下，参照附图说明实施例2。

图12、13是表示运转1台以上的泵时的控制步骤的流程图，图12在前述的图10的步骤412和418之后增加了基于算式更新目标压力的处理，并在步骤411之前增加了确认经过规定时间t0的处理。

即，在步骤309的判断中，如果是H0+2m≥H≥H0-2m，则表示目标压头H0与供水压相等，进入步骤311并在该步骤中判断是否经过了规定时间。如果经过了规定时间，则进入步骤312，执行基于算式的目标压头更新处理。在此，如上所述，通过算式(1)～(4)，使用前述的存储器中存放的数据自动生成算式。然后，在该算式中将当前的变频器频率代入fx来更新目标压头，然后跳回到步骤309。

如果在步骤309的判断中判断为H0+2m＜H，则执行步骤310的减速处理，并执行步骤313，如果变频器到达速度与指令速度一致，则在下一步骤314中更新基于如前述那样的算式的目标压力。

如果在步骤309的判断中判断为H0-2m＞H，则执行步骤318的增速处理，并执行步骤319，如果变频器到达速度与指令速度相一致，则接着在步骤320中基于与前述同样的算式更新目标压力。

再有，在以上的步骤312、314、320中执行了目标压力的算式自动更新，但是该算式自动更新可以单独地处理任一个而将其它屏蔽，也可组合地进行处理，或者将三个全部处理。此外，也可以将图13所示的定期的目标压力的算式自动更新与图12所示的上述步骤组合进行。

因此，在进行目标压力的算式自动更新时不会发生猎振，从而能够不产生压力变动。图13可以用例如100msec的计时中断处理等执行。在该图中，在步骤501～504以规定时间检测当前供水压力与前一时间的供水压力之间的变化，在步骤505～508以规定时间检测发送给变频器的指令频率与前一指令频率之间的变化，在步骤509～510以规定时间检测发送给变频器的指令频率是否与变频器到达频率一致，如果为真，则在步骤511自动更新目标压力的算式。更新的方法步骤在前面已清晰阐述而省略说明。这样一来，在用水量变动而更新目标压力时，能够不发生变频器频率变动、目标压力的猎振和压力变动。

接着，用图14说明以上说明的末端压力恒定控制的目标压力如何在阻力曲线上收敛。为了使说明简单易懂，将目标压力的不灵敏区2m排除而进行说明。在图14中，现在设为在阻力曲线E、变频器频率Ni时的泵性能曲线与目标压力H0i的交点Oi上运转。这里，目标压力H0i是在上述算式(1)～(4)中作为变量的当前频率Nx中代入频率Ni得到的结果。考虑在该状态下用水量从Qi增加到Qi1的情况。当然，供水压力下降，运转点成为O1。

压力传感器检测出该降低的压力，将其与目标压力H0i比较，并进行将变频器频率增速至Ni1的处理。结果，运转点移动到O2点，但是由于与目标压力H0i不相等，所以一直进行上述增速处理，直到成为相等为止。结果，变频器频率为Ni2、运转点为O3，目标压力H0i与压力传感器检测出的供水压力相一致。这里，如前所述，目标压力的更新条件是到达目标压力后经过一定时间、或者指令速度不再变化时、或者频率到达时、或者这些状态的组合、或者设置成定期更新。即，在将变频器频率Ni2代入算式的变量Nx时，得到目标压力H01。此时假想的运转点为O4。但是，用水量为Qi1、供水压力为H0i，实际运转点为O3。对于目标压力H01而言，供水压力仍处于低的状态。重复进行上述处理步骤，其结果是，目标压力收敛于阻力曲线E(未图示)。

以上的说明描述了用水量增加的情况，但是同样可以推断出用水量减少的情况。即，一旦供水压力上升，目标压力和供水压力从该点开始在阻力曲线上收敛。但是，可以认为：如果前述的目标压力设定更新条件不成立，则成为基于前一目标压力的排出压力恒定控制，不能将阻力曲线上的规定压力设为目标压力，会产生压力低或者压力高的问题。因此，作为对策，在进行增速处理或者减速处理前，测量目标压力不被更新的时间和速度变化的增减量，如果该时间经过了规定时间则更新目标压力。然后，更新时的代入算式的变频器频率设成对所测量的速度变化的增减量进行平均、并将该平均值与更新前的频率相加而得到的值。具体而言，执行图12的流程图中的步骤318的增速处理、步骤310的减速处理和步骤312的目标压力更新处理即可。

再有，如果在比设定时间长的第2设定时间内没有进行目标压力的更新，则也可以在以压力检测单元检测出的压力不变化的状态经过了第3设定时间时由目标压力设定单元更新目标压力。

Claims (5)

1.一种供水装置，具备：

第1泵和第2泵，与供水管连接而进行供水；

第1变频器和第2变频器，分别可变速地驱动所述第1泵和所述第2泵；

压力检测单元，检测所述第1泵和所述第2泵的排出侧压力；

目标压力设定单元，设定所述第1泵和所述第2泵的排出侧的目标压力；以及

控制部，控制所述第1变频器和所述第2变频器，以使所述压力检测单元检测的压力成为所述目标压力，

其特征在于，还具备：

电流检测单元，检测从所述第1变频器和所述第2变频器流向所述第1泵和所述第2泵的电流；和

上限电流设定单元，将从所述第1变频器和所述第2变频器流向所述第1泵和所述第2泵的电流的上限值设定为所述第1变频器和所述第2变频器的额定电流值，

在所述第1泵运转的状态下所述电流检测单元检测的电流达到了上述上限值时，所述控制部控制所述第2变频器以增加运转所述第2泵，从而使所述电流检测单元检测的电流成为所述上限值以下。

2.如权利要求1所述的供水装置，其特征在于，

还具备存储部，该存储部存储在所述第1泵运转的情况下所述电流检测单元检测的电流超过所述上限值时所述第1泵的旋转速度；

所述控制部在所述第1泵的旋转速度达到了所述存储部中存储的所述旋转速度时，控制所述第2变频器以增加运转所述第2泵，从而使所述电流检测单元检测的电流成为所述上限值以下。

3.如权利要求1所述的供水装置，其特征在于，

还具备存储部，该存储部存储在所述第1泵运转的情况下所述电流检测单元检测的电流超过所述上限值时所述压力检测单元检测的压力；

所述控制部在所述压力检测单元检测的压力达到了所述存储部中存储的所述压力时，控制所述第2变频器以增加运转所述第2泵，从而使所述电流检测单元检测的电流成为所述上限值以下。

4.如权利要求3所述的供水装置，其特征在于，

所述存储部还存储在所述第1泵运转的情况下所述电流检测单元检测的电流超过所述上限值时所述第1泵的旋转速度，

所述控制部在所述第1泵的旋转速度达到了所述存储部中存储的所述旋转速度时，控制所述第2变频器以增加运转所述第2泵，从而使所述电流检测单元检测的电流成为所述上限值以下。

5.如权利要求1所述的供水装置，其特征在于，

在所述增加运转的所述第2泵的旋转速度成为设定速度以下时，所述控制部控制所述第2变频器以停止所述第2泵。

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