JP2539355B2 - 給水装置 - Google Patents

給水装置

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JP2539355B2
JP2539355B2 JP60024303A JP2430385A JP2539355B2 JP 2539355 B2 JP2539355 B2 JP 2539355B2 JP 60024303 A JP60024303 A JP 60024303A JP 2430385 A JP2430385 A JP 2430385A JP 2539355 B2 JP2539355 B2 JP 2539355B2
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【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は給水装置の制御装置に係り、特に、メモリに
圧力データや速度データを書込むのに好適な給水装置の
メモリ書込み装置に関する。
〔発明の背景〕
従来の給水装置は需要水量の変動に応じて、ポンプの
運転速度を変え、圧力一定制御を行うものが提案されて
いる。(特開昭56−110589号公報)。これの欠点を改め
るものとして、発明者は別に特願昭58−169132号で出願
している。これを第2図乃至第5図により説明する。第
2図は一般的な給水装置の系統図で1は受水槽、2は吸
込管、3A、3Bは仕切弁、4はポンプ、5は逆止め弁、6
は圧力タンク、7は給水管8に備わる圧力センサーであ
る。
第3図は第2図に示す給水装置のポンプ4を可変速運
転する際の運転特性図で、横軸に水量Q、縦軸に圧力H
を取つて示す。ここで曲線イ、ロ、ハ、ニ、ホはそれぞ
れポンプの運転速度が最高速度NMAX及びN1、N2、停止時
速度NOFF、最低速度NMINの時のポンプのQ−H性能を示
す。Hoは目標圧力(ポンプ全揚程に相当)、HONは始動
圧力、HOFFは停止圧力である。第5図は第2図で示す給
水装置の制御装置の制御回路を示し、Pは交流電源、MC
Bは配線用しや断器、MCは電磁接触器、INVは可変周波イ
ンバータ装置(以下インバータと略称する。なお、モー
タの可変速手段は種々あり、インバータに限定する必要
はない。)である。Mは第2図に示すポンプ4を駆動す
るモータで、前記したインバータINVの出力される周波
数により の関係で速度制御されるものである。またR、Sは制御
母線、μは演算処理装置CPU、電源端子B、メモリM、
入出力ポートPIO−1、PIO−2、PIO−3、PIO−4など
より成るマイクロコンピユータ、F1は圧力センサー7よ
り検出し、このデータを前記した入出力ポートPIOより
ロードするためのインターフエース、同じくF2は入出力
ポートPIO−4より速度指令信号を前記インバータINVへ
指令するためのインターフェース、DS−1は目標圧力Ho
を設定するためのデイツプスイツチ、同じくDS−2は最
低速度NMINを設定するためのデイツプスイツチである。
またAはスイツチS、電磁開閉器MC、トランスTr、安定
化電源回路Zより成る操作回路部を示し、F3は入出力ポ
ートPIO−5からの前記した電磁開閉器MCへ信号を送る
ためのインターフエースである。
ところで、第3図の運転特性図に示した圧力や速度の
データは第6図に示すようにしてメモリ(RAM)に記憶
する。すなわち、最低速度NMINのデータは第5図に示す
デイツプスイツチDS−2にて設定してある内容を入出力
ポートPIO−3より読み込み、たとえばメモリ(RAM)の
Mo番地に格納し、始動時速度NINはMo番地(NMINと等し
い。)と同じデータをメモリ(RAM)のMl番地に格納す
る。同様に停止時の速度NOFFはデイツプスイツチDS−2
で設定した最低速度NMINのデータにa bit(NMINを基準
にして、そのシステムに所望なタンクの保有水量から停
止時の速度を決め、この値をビツトに変換した値。)を
加算してメモリ(RAM)のM2番地に格納する。さらに最
高速度NMAXも同様に最低速度NMINのデータを基準にして
これにb bitを加算して、メモリ(RAM)のM3番地に格納
する。目標圧力Hoのデータは第5図に示すデイツプスイ
ツチDS−1にて設定してある内容を入出力ポートP1A−
2より読み込み、たとえば、メモリ(RAM)のM10番地に
格納する。始動圧力HONのデータは始動して指令速度に
達するまでに遅れ時間があるため、これを考慮して目標
圧力より若干高くしてあり、目標圧力Hoを基準にして、
これにc bit高くしてメモリ(RAM)のM11番地に格納し
ている。
従つて、デイツプスイツチDS−1とDS−2を設定すれ
ば他のデータも自動的に設定される。つまり、電源投入
後、マイクロコンピユータは初期設定を行うが、この際
にこれらのデータ設定を実行し、予じめ記憶してある制
御手順(プログラム)に従つて、給水管の測定圧力と目
標圧力Hoと比較し、これが等しくなるようポンプの回転
数を変えて運転し、給水末端へ給水を行うのである。こ
の作動を第3図により具体的に説明すると次の通りとな
る。
1. 使用水量がQMINより大きい範囲では給水圧力を目標
圧力Hoに一定に保ちながらポンプの運転速度を変えて運
転を行う。
2. 使用水量がQMINより小さくなつた場合、ポンプの運
転速度をNMINより停止時速度NOFFまで高めて停止する。
3. 給水圧力がHONまで低下したらポンプを始動し、上
記1.の運転を行う。
しかし、従来の装置ではデイツプスイツチDS−1、DS
−2を自在に設定できるため、たとえば最低速度設定用
のデイツプスイツチDS−2を誤つて下げすぎると停止時
の速度も自動的に下がるため、第4図に示すように停止
圧力HOFFが始動圧力HONより低くなつてしまい、ポンプ
は停止した瞬間に再始動してしまうという問題が生じ
る。また、停止圧力HOFFが始動圧力HONより高い場合で
あってもポンプ停止時に逆止め弁の閉鎖遅れにより圧力
タンク内の圧力がリークして、圧力タンク内の圧力が始
動圧力を下回ってしまうと、ポンプが停止した瞬間に再
始動してしまうという問題が生じる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、ポンプ吐出圧力の目標値を外部から
任意に設定できる設定手段により設定する際、外部から
の設定操作を誤っても、またポンプ停止時に圧力タンク
内の圧力がリークしても、ポンプが停止した瞬間に再始
動することのない給水装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、ポンプと、前記ポンプの吐出側に設けられ
た圧力タンクと、前記圧力タンクより上流側に設けられ
且つ弁の閉鎖遅れにより前記圧力タンク内の圧力にリー
ク圧力を生じる構成の逆止め弁と、前記ポンプを駆動す
るモータと、前記モータの速度を制御する制御手段とを
備え、前記ポンプの吐出側の圧力を目標圧力に保つよう
に前記モータの速度を制御して行く給水装置において、
前記ポンプの吐出側に備わった給水管の水量が予め定め
た過少水量に達したことを検出する過少水量検出手段
と、前記目標圧力を外部から任意に設定できる目標圧力
設定手段と、前記目標圧力設定手段で設定された目標圧
力に基づいて前記ポンプの少なくとも始動圧力を設定す
る手段と、前記始動圧力と前記リーク圧力とを加えた圧
力より高い値に停止圧力を設定する手段と、前記過少水
量検出手段による過少水量に達したことの検出を受け、
前記ポンプの吐出側圧力が前記停止圧力に達するまで前
記ポンプの運転速度を高めて停止させる手段を備えたこ
とを特徴とする。
本発明はこのように構成することにより次のように作
用する。即ち、前記目標圧力設定手段で目標圧力が設定
されると、この目標圧力を基準にして上記の始動圧力が
設定され、更にこの始動圧力を基準にして上記の停止圧
力が設定され、そしてこの停止圧力を設定する手段は、
始動圧力に逆止め弁の閉鎖遅れによるリーク分を加えた
圧力より常に高くなるように停止圧力を設定するように
作用するので、前記目標圧力設定手段で目標圧力が誤っ
て設定されても停止圧力は必ず始動圧力を上回り、ま
た、前記過少水量検出手段による過少水量に達したこと
の検出を受け、前記ポンプの吐出側圧力が前記停止圧力
に達するまで前記ポンプの運転速度を高めて停止した際
に、前記圧力タンク内の圧力は少なくとも上記圧力リー
ク分は圧力が低下するが、この低下後の圧力は必ず始動
圧力を上回ることができポンプは確実に停止する。従っ
て、ポンプが停止した瞬間に再びポンプが始動するとい
う不都合な動作がなくなる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。
第1図は従来の問題点を解決した給水装置の制御装置
の制御手順を示したものである。もちろん、第5図に示
すマイコンμのメモリMにこの手順に従つて制御が進行
するようにプログラムが記憶されている。1ステツプで
デイツプスイツチDS−2で設定した最低速度NMINのデー
タをAレジスターにロードし、次の2ステツプでこの内
容をメモリのMoに転送し格納する。次の3ステツプでは
始動時の速度NINのデータをメモリM1にメモリMoより転
送して格納し、4ステツプで最高速度NMAXのデータをメ
モリM1に格納したデータを基準にして、これにaビツト
加えてメモリM2に格納する。
つぎに5ステツプではデイツプスイツチDS−1で設定
した目標圧力HoのデータをAレジスターにロードする。
6ステツプで5ステツプの内容をメモリM10に転送して
格納し、これを基準にして7ステツプでは始動圧力HON
のデータとしてこのメモリM10のデータにbビツト加え
てメモリM11に格納する。さらに8ステツプでは停止圧
力HOFFのデータをメモリM11のデータを基準にし、これ
にcビツト加えてM12に格納する。ここで、この停止圧
力HOFFのデータは停止後、即始動しないようにするため
に、始動圧力HONに約0.2〜0.5kgf/cm2加えた値とし、デ
イツプスイツチを外部より誤操作したことによる停止し
て即再始動しないための修正データに使用するものであ
る。なお、この0.2〜0.5kgf/cm2はポンプ停止時に逆止
め弁の閉鎖遅れにより圧力タンク内の圧力がリークする
ため、この値を考慮してある。そして、9、10ステツプ
では給水管内の圧力を検出して予じめメモリに記憶して
ある始動圧力を読出し、この圧力に達しているか、いな
いか調べる。達していなければ、達するまで9〜10ステ
ツプの処理を繰返し、達した場合には11ステツプに進み
ここでポンプを始動させる。12ステツプでは予じめ記憶
してある目標圧力Hoと測定した給水管内の圧力Hと比較
し、この結果、両者が等しい場合には9ステツプへジヤ
ンプしてこれ以降の処理を実行する。目標圧力Hoより測
定した給水管内の圧力Hが小さい場合には16ステツプへ
進み、ここで増速制御を実行して同様に9ステツプへジ
ヤンプする。12ステツプの判定結果、目標圧力Hoより測
定した給水管内の圧力が大きい場合には13、14ステツプ
で過少水量検出制御(最低速度NMINを検出するか、ある
いは第2図の給水管8に流量センサーを追加してこれに
より過少水量を検出する。)を実行して過少水量に達し
ているか調べる。この結果、過少水量に達していなけれ
ば15ステツプへ進みここで減速制御を行い、前述同様に
9ステツプへジヤンプして、これ以降の処理を実行す
る。14ステツプの判定結果、過少水量の状態を検出した
らつぎの17ステツプへ進む。17ステツプでは今運転して
いる速度に変速制御幅ΔN(精度よくする場合には1bit
とするのが望しい。)だけ増速する。つぎの18、19ステ
ツプでは給水管の圧力を測定し、予じめメモリに記憶し
ている停止圧力HOFFと比較する。比較した結果HOFFに達
するまで17〜19ステツプの処理を繰返し、運転速度を高
める。停止圧力HOFFに達したら、つぎの20ステツプでこ
の速度で予め定めた一定時間運転を継続して、21ステツ
プでポンプを停止させる。この後、9ステツプへジヤン
プし、以下これ以降の処理を繰返し実行していくもので
ある。
以上のように本実施例によれば、たとえ、外部でデイ
ツプスイツチの操作を誤つても異常動作することのない
効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、外部から任意の目標圧力を設定でき
る目標圧力設定手段によって設定された設定値に基づい
て少なくともポンプの始動圧力と停止圧力を設定する際
に、上記目標圧力が任意の設定であるが故に誤って設定
されても常に前記始動圧力の設定値が前記停止圧力の設
定値を上回るように設定され、また、前記過少水量検出
手段による過少水量に達したことの検出を受け、前記ポ
ンプの吐出側圧力が前記停止圧力に達するまで前記ポン
プの運転速度を高めて停止した際に、少なくとも逆止め
弁の閉鎖遅れによってリークする圧力分は低下するが、
この低下後の圧力は必ず始動圧力を上回ることができる
ので、上記目標圧力が外部から任意に設定できることに
よる上記設定手段の誤った操作によっても、またポンプ
が停止する際に上記逆止め弁の閉鎖遅れにより圧力タン
ク内の圧力がリークしても、ポンプが停止した瞬間に再
びポンプが始動する不都合を防止することができるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の具体的な制御の手順を示すフローチヤ
ート、第2図は給水装置の系統図、第3図は第2図に示
す給水装置のポンプを可変速運転する際の運転特性図、
第4図は第3図の異常動作をした時の運転特性図、第5
図は同じく第2図に示す給水装置の制御回路、第6図は
メモリとデータの関係を示した図である。 1は受水槽、4はポンプ、5は逆止め、6は圧力タン
ク、7は圧力センサー、8は給水管、INVは可変周波イ
ンバータ装置、DS−1、DS−2はデイツプスイツチ、μ
はマイクロコンピユータ、Mはメモリ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポンプと、前記ポンプの吐出側に設けられ
    た圧力タンクと、前記圧力タンクより上流側に設けられ
    且つ弁の閉鎖遅れにより前記圧力タンク内の圧力にリー
    ク圧力を生じる構成の逆止め弁と、前記ポンプを駆動す
    るモータと、前記モータの速度を制御する制御手段とを
    備え、前記ポンプの吐出側の圧力を目標圧力に保つよう
    に前記モータの速度を制御して行く給水装置において、 前記ポンプの吐出側に備わった給水管の水量が予め定め
    た過少水量に達したことを検出する過少水量検出手段
    と、 前記目標圧力を外部から任意に設定できる目標圧力設定
    手段と、 前記目標圧力設定手段で設定された目標圧力に基づいて
    前記ポンプの少なくとも始動圧力を設定する手段と、 前記始動圧力と前記リーク圧力とを加えた圧力より高い
    値に停止圧力を設定する手段と、 前記過少水量検出手段による過少水量に達したことの検
    出を受け、前記ポンプの吐出側圧力が前記停止圧力に達
    するまで前記ポンプの運転速度を高めて停止させる手段 を備えたことを特徴とする給水装置。
JP60024303A 1985-02-13 1985-02-13 給水装置 Expired - Lifetime JP2539355B2 (ja)

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