JP2009133253A

JP2009133253A - ポンプ運転制御システム

Info

Publication number: JP2009133253A
Application number: JP2007309717A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Inagaki; 美史稲垣
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2009-06-18

Abstract

【課題】各ポンプの運転時間を均一化するとともに各ポンプのメンテナンスの頻度を少なくすることのできるポンプ運転制御システムを提供する。
【解決手段】受水場１から配水池２に水を供給するためのポンプＰ１〜Ｐ３の運転制御を行う際、各ポンプの運転時間を設定する設定器３と、ポンプの累積運転時間を記憶する運転時間積算部６と、設定運転時間と累積運転時間とを比較する比較部７と、比較部７による比較結果に基づいてポンプに運転指令を出す運転・停止指令部９とを設け、運転・停止指令部９は、累積運転時間が設定運転時間に到達するまでは、同じポンプを運転させ、設定運転時間に到達した時に別のポンプを運転させるように指令を出す。
【選択図】図３

Description

この発明は、ポンプ運転制御システムに関するものであり、特にポンプの運転時間を設定することにより、複数台のポンプの運転時間を均一化するためのポンプ運転制御システムに関するものである。

従来のポンプの運転台数制御システムにおいては、各ポンプの運転時間を累積して記憶するとともに、ポンプ運転台数を追加または減少する要求を検出し、この要求がポンプ運転台数を追加する要求であれば、非稼働中のポンプのうち、累積運転時間の最も短いポンプの運転を開始し、前記要求がポンプ運転台数を減少する要求であれば、稼動中のポンプのうち、累積運転時間の最も長いポンプの運転を停止させるようにしていた（特許文献１参照）。

特開平５−１３３３４４号公報

従来のポンプ運転制御システムにおいては、運転要求がなされた際の各ポンプの運転時間にばらつきがあるため、２台ある中の１台のポンプが非常に長い時間を運転した後に、１台のポンプを短い時間で繰り返し運転する場合などには、同一のポンプが連続して運転及び停止を繰り返すことが生じてしまい、特定のポンプのみが故障しやすくなり、更にはポンプのメンテナンスを頻繁に行わなければならなくなるというような問題点があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、各ポンプの運転時間を均一化するとともに各ポンプのメンテナンスの頻度を少なくすることのできるポンプ運転制御システムを提供することを目的とするものである。

この発明に係るポンプ運転制御システムは、受水場から配水池に水を供給するためのものであって、各ポンプの運転時間を設定する設定器と、ポンプの累積運転時間を記憶する運転時間積算部と、設定運転時間と累積運転時間とを比較する比較部と、比較部による比較結果に基づいてポンプに運転指令を出す運転・停止指令部とを設けたものである。

この発明に係るポンプ運転制御システムによれば、受水場から配水池に水を供給するためのものであって、各ポンプの運転時間を設定する設定器と、ポンプの累積運転時間を記憶する運転時間積算部と、設定運転時間と累積運転時間とを比較する比較部と、比較部による比較結果に基づいてポンプに運転指令を出す運転・停止指令部とを設けたので、各ポンプの運転時間を均一化するとともに各ポンプのメンテナンスの頻度を少なくすることができるようになる。

実施の形態１．
以下、この発明の一実施形態を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１によるポンプ運転制御システムが配設されるポンプ設備全体を示す概略構成図であり、図において、受水場１から配水池２に水を供給するためにポンプＰ１〜Ｐ３と配管が設置されている。配水池２の水位が１台目起動水位２ａに達した時、１台目のポンプが運転を行い、１台のポンプによる水の供給では不足する場合、配水池２の水位が２台目起動水位２ｂに達した時、２台目のポンプが追加運転される。

図２はポンプ運転制御システムを操作するための操作装置における操作面を示す図である。図において、操作面は設備の状況に応じた運転時間の設定を任意に行うための設定器３、ポンプＰ１〜Ｐ３それぞれの運転時間の表示を行う表示器４ａ〜４ｃ、起動水位に到達した時、自動的にポンプを運転させるか、あるいはオペレータの操作によって手動で運転させるかを選択させる切替スイッチ５ａ〜５ｂから構成されるものである。

図３はポンプ運転制御システムを示すブロック構成図である。この制御システムには、それぞれのポンプの累積運転時間を記憶させる運転時間積算部６と、設定器３によって設定された運転時間と累積運転時間とを比較する比較部７が搭載されており、ポンプの累積運転時間と設定された運転時間を比較してポンプの運転または停止を決定する。

例えば、水位が１台目起動水位２ａになった場合にポンプを運転させることが必要となるが、この場合設定された運転時間とポンプの累積運転時間を比較部７において比較して、対象となるポンプの累積運転時間が設定された運転時間より少なければ、ポンプ運転自動制御回路８から運転・停止指令部９に信号を送信し、最初のポンプの運転指令が出力される。

運転中のポンプの累積運転時間が設定された運転時間に達したと比較部７が判断すれば、ポンプ運転自動制御回路８が停止指令を出力する。次に１台目起動水位２ａになった場合は、次号機である別のポンプが運転を行う。尚図１において、水位が停止水位２ｃに到達したときには、累積運転時間が設定された運転時間に達していなくてもポンプの運転は停止される。

ポンプを起動させる場合に、当該ポンプが故障していたり、あるいは操作員の不在などにより手動モードでの運転ができず、しかも自動でも運転できないとポンプ運転制御回路８が判断したときは、ポンプ運転自動制御回路８は次号機のポンプを起動させるような指令を出力する。運転順序は、号機の小さい番号から運転させることとする（本実施形態ではポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３の順番）。この場合ポンプＰ１の累積運転時間が既に設定運転時間に到達していれば、ポンプＰ２から運転されることとなる。

全てのポンプＰ１〜Ｐ３の累積運転時間が設定された運転時間に到達すれば、ポンプの累積運転時間をリセットして、０となり、再び運転時間の累積を始める。図４はポンプを運転する場合のタイムチャートを示す図である。

１つのポンプは設定された運転時間に達するまで運転を繰り返し、累積運転時間が設定された運転時間に達すると別のポンプが運転を行う。ポンプは設定された運転時間により運転時間が決まるため、それぞれのポンプの運転時間を均一化することができ、ポンプのメンテナンスの回数を減らすことができる。また、運転時間を短く設定すれば、ポンプを１回運転させた後すぐに別のポンプの運転に切り替えることが可能となる。

実施の形態２．
上記実施の形態１においては、ポンプを１台運転する場合について述べたが、本実施形態においては、ポンプを２台運転するものである。図５はポンプを２台運転する場合のタイムチャートを示す図である。

水位が１台目起動水位２ａに到達した時に、ポンプ運転自動制御回路８は１台目のポンプに運転指令を出力する。１台目ポンプが運転しているにもかかわらず、配水池２の水位が上昇せず、２台目起動水位２ｂに到達した場合は、ポンプ運転自動制御回路８は次号機である２台目のポンプに運転指令を出力する。

設定器３によって設定された運転時間に１台目のポンプの累積運転時間が到達したと比較部７が判断すると、ポンプ運転自動制御回路８は、１台目のポンプに停止指令を出力する。２台目の運転ポンプは、１台目のポンプが停止したことにより、今回新たに１台目の運転ポンプとなり、再び２台目起動水位２ｂになった場合は、ポンプ運転自動制御回路８はその次の号機の２台目ポンプに運転指令を出力する。

また、ポンプを起動させる場合に、当該ポンプが故障していたり、あるいは手動モードでの運転ができないときは、ポンプ運転自動制御回路８は次号機のポンプを起動させるような指令を出力する。

ポンプは設定された運転時間により運転時間が決まるため、それぞれのポンプの運転時間を均一化することができ、ポンプのメンテナンスの回数を減らすことができるようになる。尚本実施形態においては、ポンプを２台同時に運転する場合について述べたが、３台以上の複数のポンプを同時に運転させるようにしてもよい。この場合は３台目起動水位、４台目起動水位・・・・・と起動水位が増えていくことになる。

実施の形態３．
上記実施の形態１では、１台のポンプが故障することなく、通常に運転する場合について述べたが、本実施形態においては、ポンプが故障した場合の動作を説明するものである。図６は本実施形態によるポンプ運転制御システムの動作を示すフローチャートである。

１台目のポンプが運転中（ＳＴＥＰ３０１）に故障して停止した場合は、ポンプ運転自動制御回路８が当該ポンプの故障を認識する（ＳＴＥＰ３０２）。次に水位が１台目起動水位２ａに到達しているか否かを判断し（ＳＴＥＰ３０３）、当該水位に到達していれば、次号機のポンプを決定し、運転させる（ＳＴＥＰ３０４）。

故障して停止したとき直ちに次号機である別のポンプを運転させた場合、次号機のポンプの運転時間が非常に短くなることがあり効率的ではないので、各ポンプの運転時間を均一化させるため、１台目起動水位２ａまで水位が下がったときに次号機のポンプを運転させるようにしたものである。これによりポンプの運転時間を均一化することができ、ポンプのメンテナンスの回数を減らすことができるようになる。

実施の形態４．
上記実施の形態２では、２台のポンプが故障することなく通常に運転する場合について述べたが、本実施形態においては、いずれかのポンプが故障した場合の動作を説明するものである。図７は本実施形態によるポンプ運転制御システムの動作を示すフローチャートである。

２台のポンプが運転中（ＳＴＥＰ４０１）にそのうちの１台が故障して停止した場合は、ポンプ運転自動制御回路８が当該ポンプの故障を認識する（ＳＴＥＰ４０２）。次に水位が２台目起動水位２ｂに到達しているか否かを判断し（ＳＴＥＰ４０３）、当該水位に到達していれば、次号機である別のポンプを決定し、運転させる（ＳＴＥＰ４０４）。

故障して停止したとき直ちに次号機を運転させた場合、次号機のポンプの運転時間が非常に短くなることがあり効率的ではないので、各ポンプの運転時間を均一化させるため、２台目起動水位２ｂまで水位が下がったときに次号機のポンプを運転させるようにしたものである。これによりポンプの運転時間を均一化することができ、ポンプのメンテナンスの回数を減らすことができるようになる。

実施の形態５．
上記実施の形態３、４においては、ポンプが故障した場合について述べたが、本実施形態においては、ポンプの故障が回復した場合の動作を説明するものである。図８は本実施形態によるポンプ運転制御システムの動作を示すフローチャートであり、１台のポンプを運転している場合（実施の形態３に対応）を示すものである。

１台目のポンプが運転中（ＳＴＥＰ５０１）に故障して停止した場合は、ポンプ運転自動制御回路８が当該ポンプの故障を認識する（ＳＴＥＰ５０２）。次に水位が１台目起動水位２ａに到達しているのか否かを判断する（ＳＴＥＰ５０３）。

この場合、１台目起動水位２ａまで水位が下がったときに、故障をして停止していたポンプが１台目起動水位２ａになるまでに故障が直り（ＳＴＥＰ５０４）、しかも設定運転時間に達していなければ（ＳＴＥＰ５０５）、故障が直ったポンプを運転させる（ＳＴＥＰ５０６）。

１台目起動水位２ａまで水位が下がったときに、故障して停止していたポンプが１台目起動水位２ａになるまでに故障が直っていなければ、次号機である別のポンプを運転させる（ＳＴＥＰ５０７）。これによりポンプの運転時間を均一化することができ、ポンプのメンテナンスの回数を減らすことができるようになる。

次に図９は２台のポンプが運転されている場合に、いずれかのポンプが故障して停止した場合の動作を示すフローチャートである。２台のポンプが運転中（ＳＴＥＰ６０１）に１台が故障して停止した場合は、ポンプ運転自動制御回路８が当該ポンプの故障を認識する（ＳＴＥＰ６０２）。次に水位が２台目起動水位２ｂに到達しているか否かを判断する（ＳＴＥＰ６０３）。

この場合、２台目起動水位２ｂまで水位が下がったときに、故障をして停止していたポンプが２台目起動水位２ｂになるまでに故障が直り（ＳＴＥＰ６０４）、しかも設定運転時間に達していなければ（ＳＴＥＰ６０５）、故障が直ったポンプを運転させる（ＳＴＥＰ６０６）。

２台目起動水位２ｂまで水位が下がったときに、故障して停止していたポンプが２台目起動水位２ｂになるまでに故障が直っていなければ、次号機である別のポンプを運転させる（ＳＴＥＰ６０７）。これによりポンプの運転時間を均一化することができ、ポンプのメンテナンスの回数を減らすことができるようになる。

この発明の実施の形態１によるポンプ運転制御システムが配設されるポンプ設備全体を示す概略構成図である。ポンプ運転制御システムを操作するための操作装置における操作面を示す図である。この発明の実施の形態１によるポンプ運転制御システムを示すブロック構成図である。この発明の実施の形態１によるポンプを運転する場合のタイムチャートを示す図である。この発明の実施の形態２によるポンプを運転する場合のタイムチャートを示す図である。この発明の実施の形態３によるポンプ運転制御システムの動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態４によるポンプ運転制御システムの動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態５によるポンプ運転制御システムの動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態５によるポンプ運転制御システムの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１受水場、２配水池、３設定器、６運転時間積算部、７比較器、
９運転・停止指令部、Ｐ１〜Ｐ３ポンプ。

Claims

受水場から配水池に水を供給するためのポンプの運転制御を行うポンプ運転制御システムにおいて、各ポンプの運転時間を設定する設定器と、上記ポンプの累積運転時間を記憶する運転時間積算部と、上記設定運転時間と上記累積運転時間とを比較する比較部と、上記比較部による比較結果に基づいて上記ポンプに運転指令を出す運転・停止指令部とを設けたことを特徴とするポンプ運転制御システム。
上記運転・停止指令部は、上記累積運転時間が上記設定運転時間に到達するまでは、同じポンプを運転させ、上記設定運転時間に到達した時に別のポンプを運転させるように指令を出すことを特徴とする請求項１記載のポンプ運転制御システム。
上記運転・停止指令部は、複数のポンプを同時に運転させるように指令を出すことを特徴とする請求項２記載のポンプ運転制御システム。
上記運転・停止指令部は、運転中のポンプが故障して停止した場合に、水位が起動水位に到達してから別のポンプを運転させるように指令を出すことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のポンプ運転制御システム。
上記運転・停止指令部は、運転中のポンプが故障して停止した場合に、水位が起動水位に到達するまでに当該故障したポンプの故障が回復し、かつ当該ポンプの累積運転時間が設定運転時間に達していなければ、当該ポンプを再び運転させるように指令を出すことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のポンプ運転制御システム。