JP4030460B2

JP4030460B2 - Water supply equipment

Info

Publication number: JP4030460B2
Application number: JP2003133685A
Authority: JP
Inventors: 和文立石; 勉高田; 元保佐藤
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2015-11-10
Also published as: JP2003307183A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプの吐出側の圧力に応じて運転、停止する給水装置に係り、特に遠方でポンプの運転状態を監視する遠隔用表示装置及び着脱可能なリモートコントローラを備えた給水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、従来の給水装置の制御系の構成を示す。この給水装置は、ポンプモータＭを可変速運転することにより、ポンプＰの吐出圧力を一定、または末端圧力を推定方式により一定に保ちつつ需要家側に給水する給水装置である。この給水装置は制御盤１３を備え、ポンプモータＭと１対１に対応する周波数変換器から所定の周波数及び電圧を出力することにより上述した制御を行っている。このため、制御盤１３には中央処理装置１４を有する制御部１５を備えると共に、給水装置の各種運転設定及び各種表示、更にブザー警報等を行なうことができるようになっている（図１５参照）。
【０００３】
そして、給水装置が一般に受水槽二次側直近に接続されるので、給水装置の設置現場から離れたところに監視盤１７を設け、ここで給水装置の運転状態を監視することが行なわれている。係る監視盤１７には、運転状態を表示するランプ１２及び警報ブザー１８等が備えられ、給水装置の運転状態を表示し、又必要に応じて警報を発令する。そして、監視盤１７と制御盤１３とは多数の信号線から構成された信号ケーブル１９で接続され、監視盤の電源は給水装置の制御盤とは独立した商用電源から電源ケーブル２０により供給されている。
【０００４】
図１５は、制御盤の内部構造を示す。制御盤の内部では中央処理装置１４を備えた制御部１５と、盤の扉の正面に設けられた各種表示ランプ１２及び各種操作スイッチ１１とからなる表示・操作部１０とが多数の信号線からなる信号ケーブル１６により接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来、給水装置の運転状態を遠方で監視する場合、図１４に示すように遠方監視用の専用監視盤や監視専用表示装置を設け、さらに監視する内容・項目に応じた多数のケーブルを配線しなければならなかった。
また多数のケーブルを遠方へ引き回して配線するため誤配線や、正・負の極性を間違える等の不具合が起こり易かった。また遠方監視盤や表示装置用の電源も、別途に用意する必要があった。
【０００６】
一方、給水装置の機器側で給水装置の各種運転設定および各種表示、或いはブザー警報を行なう操作表示部は、図１５に示すように、一般的に容易に操作、確認ができるように給水装置用制御盤の扉や外面に設置されていた。一方で、中央処理装置を有する制御部は機器の保護や安全のため制御盤の内部に配置されており、制御部と操作表示部との間も、各種運転操作信号や各種表示信号等、多数の入出力信号線が必要であり、そのため誤配線や極性間違いも起こり易かった。さらに給水装置の設置現場によっては操作表示部が操作しにくい、または見にくいという場合があり、従来は制御盤自体の向きを変えたり、制御盤の設置位置を変更したりして対処していた。
【０００７】
本発明は上述した事情に鑑みて為されたもので、制御盤と、遠方で監視可能な表示装置を備え、且つこれらの装置間を極めて僅かな本数の配線で接続することができる、使い勝手がよく、且つ省スペース・低コストの制御系を備えた給水装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の給水装置の第１の態様は、複数のポンプを、該ポンプの吐出側の圧力に応じて運転、停止の制御を行う中央処理装置を有する制御盤と、給水装置の各種表示および警報を給水装置の遠方にて行う遠隔用表示装置とを具備し、前記制御盤は前記遠隔用表示装置へ情報またはデータの送信を一定の通信規約により行える通信機能を有し、前記制御盤は前記遠隔用表示装置へ電源供給を行う電源線を用いて、電源に重畳させたバースト信号により情報またはデータの送信を行い、前記遠隔用表示装置は前記電源と前記バースト信号を分離させる電源／信号分離回路を備え、前記電源は直流電源であり、前記遠隔用表示装置の電源線接続部を無極性としたことを特徴とする。
【０００９】
又、本発明の第２の態様は、前記遠隔用表示装置は前記電源に重畳させたバースト信号をキャパシタンスカップリングにより取り出す回路を備えることを特徴とする。
又、本発明の第３の態様は、前記遠隔用表示装置はバースト信号の直流分を分離する電源／信号分離回路を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の給水装置の制御装置の好ましい態様は、複数のポンプ・モータを、該ポンプの吐出側の圧力に応じて運転、停止する給水装置において、前記ポンプの運転、停止等の制御を行う中央処理装置を有する制御盤と、前記給水装置の各種運転設定および各種表示およびブザー警報を行なう前記制御盤に容易に着脱可能なリモートコントローラと、給水装置の各種表示およびブザー警報を給水装置の遠方にて行なう遠隔用表示装置とを具備し、前記制御盤と前記リモートコントローラとは双方の情報またはデータの送受信を一定の通信規約により行なえる通信機能を有し、また前記制御盤は前記遠隔用表示装置へ情報またはデータの送信を一定の通信規約により行なえる通信機能を有し、前記制御盤は前記リモートコントローラおよび前記遠隔用表示装置へ各々２本の電源線にて電源供給を行ない、かつ前記制御盤と前記リモートコントローラ間および前記制御盤と前記遠隔用表示装置間を各々２本の通信線にて接続してもよい。
【００１１】
又、前記制御盤と前記リモートコントローラ間、および前記制御盤と前記遠隔用表示装置間の電源線に、直流電源と、前記直流電源に重畳させたバースト信号により情報またはデータの送受信を行なう信号を重ね、電源供給と通信制御を２本の電源線のみにて行なってもよい。
【００１２】
又、前記制御盤と前記リモートコントローラ間と、前記制御盤と前記遠隔用表示装置間との電源線に、直流電源と、前記直流電源に重畳させたバースト信号により情報またはデータの送受信を行なう信号とを重ね、電源供給と通信制御を２本の電源線のみにて行なう通信制御において、前記リモートコントローラ又は前記遠隔用表示装置へ各々接続する２本の電源線の極性をどのように接続しても所定の制御が行なえるように前記リモートコントローラ又は前記遠隔用表示装置の電源線接続部を無極性としてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図１３を参照しながら、本発明の実施態様及び実施例について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施態様を示す。制御盤１３は、複数のモータ・ポンプを、ポンプの吐出側の圧力に応じて運転、停止する給水装置を制御するための盤である。この制御盤１３は、ポンプの運転、停止、或いは吐出圧力制御を行う中央処理装置１４を含む制御部１５を備える。また、この制御盤１３は容易に着脱可能なリモートコントローラ２３を備える。このリモートコントローラ２３は、給水装置の各種運転設定および各種表示、或いはブザー等による警報を行なう。
【００１５】
また、この給水装置は、機器側から離れたところに位置する遠隔用表示装置２５を備える。この遠隔用表示装置２５は、給水装置の各種表示およびブザー警報等を、給水装置の制御盤１３から離れた遠方にて行なうものである。そして、制御盤１３とリモートコントローラ２３とは、双方の情報またはデータの送受信を一定の通信規約により行える通信機能をそれぞれが有する。また、制御盤１３は前述した遠隔用表示装置へ情報またはデータの送信を一定の通信規約により行える通信機能を有する。また、制御盤１３は、リモートコントローラ２３および遠隔用表示装置２５へ、それぞれ２本の電源線２６にて電源供給を行ない、また制御盤１３とリモートコントローラ２３の間および制御盤１３と遠隔用表示装置２５間を、それぞれ２本の通信線２７にて接続している。
【００１６】
図２は、本発明の第２の実施態様を示す。前記リモートコントローラ２３と前記制御盤１３間の電源線２８に、リモートコントローラ２３自体の直流電源と前記直流電源に重畳させたバースト信号により情報またはデータの送受信を行う信号を重ね、電源供給と通信制御を２本（１対）の電源線（ペアケーブル）２８のみで行っている。同様に、遠隔用表示装置２５と制御盤１３とも、電源供給と通信制御を２本（１対）の電源線（ペアケーブル）２８のみで行っている。
【００１７】
図３は、本発明の第３の実施態様を示す。前記リモートコントローラ２３と前記制御部１５間の電源線２８により、リモートコントローラ自体の直流電源と前記直流電源に重畳させたバースト信号により情報またはデータの送受信を行う信号を重ね、電源供給と通信制御を２本の電源線２８のみにて行うことは、前述と同様である。この実施の形態では、前記リモートコントローラ２３へ接続する２本の電源線２８の極性をどのように接続しても所定の制御が行えるように前記リモートコントローラの電源線接続部を無極性としている。
【００１８】
本発明では上記のように、給水装置の、中央処理装置１４を有する制御盤１３と、給水装置の各種運転設定、各種表示、ブザー警報を行う着脱可能なリモートコントローラ２３とは、それぞれ双方の情報またはデータの送受信を一定の通信規約により行える通信機能を有し、２本の通信線２７で接続されている。また、制御部１５からリモートコントローラ２３への電源の供給も２本の電源線２６により行われている。そして、前記制御盤１３と遠隔用表示装置２５とは２本の通信線２７にて接続し、また前記制御盤１３は遠隔用表示装置へ電源線２６にて電源供給を行っている。これにより、従来多数必要であった入出力信号用配線がリモートコントローラと制御盤との間は２本の通信線２７のみの接続で可能となり、また遠隔用表示装置と制御盤との間も各々２本の通信線２７で接続すればよい。さらにリモートコントローラ２３と制御盤１３間、及び遠隔用表示装置２５と制御盤１３間はそれぞれ２本の電源線２６で接続すればよいので、通信線２７と合わせて計４本の接続で可能とすることができる。
【００１９】
これにより、制御盤から離れた場所にある遠隔用表示装置、或いはリモートコントローラに多数の信号線を配線する必要がなくなり、給水装置の製造コストを低減し、又据付のためのスペース及びコストを低減することができる。更に、遠隔用表示装置に従来必要であった別途の電源も不要となる。
【００２０】
また、給水装置の設置位置により操作表示部が操作しにくい、または見にくいという問題が従来あったことは前述の通りである。本実施の態様では、リモートコントローラ２３は制御盤１３から容易に着脱可能で、かつ接続線が４本（２６，２７）しかないため、必要に応じて容易に移動させることができる。このため、制御盤自体の向きを変えたり制御盤の設置位置を変更しなくても、容易に設定操作或いは表示の確認を行うことができる。
【００２１】
さらに前記制御盤１３と前記リモートコントローラ２３間、又は遠隔用表示装置２５間の電源線に直流電源と前記直流電源に重畳させたバースト信号により情報またはデータの送受信を行う信号を重ねることにより、配線を電源供給と通信制御とを合わせて２本の電源線２８のみで行うこともできる。これにより配線が更に簡素化される。
【００２２】
さらに、上記リモートコントローラ２３又は遠隔用表示装置２５と制御盤１３間の２本の電源線２８の極性をどのように接続しても所定の制御が行えるよう、前記リモートコントローラの電源線接続部を無極性とすることにより、極性を気にすることなく配線ができ、誤配線という問題がなくなる。
【００２３】
【実施例】
（第１実施例）
図４は、本発明の第１実施例を示す。制御部の基本構成は、中央処理装置（ＣＰＵ）１４、給水装置からの入出力信号をＣＰＵに伝える為のインターフェース回路３０、データ通信の為の通信用ドライバ・レシーバ回路３１、電源回路３２、等からなっている。電源回路３２は、ＣＰＵ１４、インターフェース回路３０、通信用ドライバ・レシーバ回路３１の３種類の電源を作り出し、各回路に供給する。また同時にリモートコントローラ２３及び遠隔表示装置２５にも電源線２６を介して電源を供給する。
【００２４】
ＣＰＵ１４は、中央演算処理機能、ＲＯＭ・ＲＡＭ・Ｅ^２ＰＲＯＭ等のメモリ機能、ディジタルＩ／Ｏ機能、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換機能、シリアルデータ送受信機能（２ＣＨ）等を有する。給水装置からの圧力、流量、水位等の入力信号を取り入れると同時にリモートコントローラ２３からの指示に従い、演算・判断等を行い、給水装置に対する運転・停止指令、周波数変換装置（１〜ｎ）に対して周波数増加減少指令等の信号を出力し、周波数変換装置からの状態情報を演算・判断し、リモートコントローラ２３及び遠隔用表示装置２５等に表示情報を送る。
【００２５】
通信用ドライバ・レシーバ回路３１はＣＰＵ１４からのシリアルデータをリモートコントローラ２３及び遠隔用表示装置２５に送信する機能と、リモートコントローラ２３からのシリアルデータを受信し、ＣＰＵ１４に伝送する機能をつかさどる。
図５は、通信用ドライバ・レシーバ回路３１の具体的な構成を示す。ノイズ強化および低コスト化のため、通信用ドライバ・レシーバ回路３１は、フォトカプラ３５を使用し、ＣＰＵ１４とリモートコントローラ２３又は遠隔用表示装置２５側とを電気的に絶縁するだけの構成としている。
【００２６】
リモートコントローラ２３は、マンマシーンインターフェース機能を持つ。すなわち人間の操作により、給水装置の運転停止、ポンプの吐出圧力の設定、各種警報値の設定等を行うほか、給水装置の状態をランプ表示・ブザーで人間に知らせる機能をつかさどる。
リモートコントローラ２３の構成は、図４に示すように、通信用ドライバ・レシーバ回路４０、ＣＰＵ４１、表示回路（ＬＣＤ）４２、操作回路（ＳＷ群）４３、ブザー４４等からなる。各回路４０，４１，４２，４３，４４の電源は、制御盤１３内の制御部１５より２本の電源線２６で供給される。
【００２７】
ＣＰＵ４１は、中央演算処理機能、ＲＯＭ・ＲＡＭ等のメモリ機能、ディジタルＩ／Ｏ機能、ＬＣＤドライブ機能、シリアルデータ送受信機能を有し、制御部１５の状態を表示器（ＬＣＤ）４２に表示させる他、操作回路（ＳＷ群）４３の情報の演算・判断を行い、表示器（ＬＣＤ）４２に表示させ、同時に制御部１５に送信する。
【００２８】
通信用ドライバ・レシーバ回路４０は、ＣＰＵ４１からのシリアルデータを制御部１５に送信する機能と、制御部１５からのシリアルデータを受信し、ＣＰＵ４１に伝送する機能をつかさどる。回路そのものとしては図５に示したものと同様である。尚、表示器（ＬＣＤ）４２、操作回路４３は低コスト化を図るため、図６に示すようにＣＰＵ４１からのダイナミックスキャン操作での回路構成をとっている。
【００２９】
遠隔用表示装置２５は、リモートコントローラと基本的に同様な構成を有する。異なっている点は、制御部１５の状態を表示するのみであるため、回路構成はリモートコントローラ２３の送信機能と操作回路部分（スイッチ群）４３とを削除したものに相当する。
【００３０】
（第２実施例）
図７は、本発明の第２実施例の回路構成を示す。制御部１５内部の基本構成は、中央処理装置（ＣＰＵ）１４、給水装置からの入出力信号をＣＰＵ１４に伝えるためのインターフェース回路３０、データ通信のための通信用ドライバ・レシーバ回路３９、電源回路３２であり、その基本的な構成は前述の第１実施例と同じであるが、通信用ドライバ・レシーバ回路３９の構成のみが異なる。
【００３１】
通信用ドライバ・レシーバ回路３９の機能として、第１実施例と異なる点は、▲１▼送信時に電源と伝送信号とを合成して送信する。▲２▼受信時は電源と伝送信号を分離し、伝送信号のみをＣＰＵ１４に伝送する。
ＣＰＵ１４からの送信信号は、発振回路５０の信号とともにバースト波発生回路５１に送られ、バースト波を発生させ、その信号を増幅回路５２でパワー増幅する。
【００３２】
増幅回路の出力トランジスタ５５と電源とは、図８に示すように、フィルタ（Ｚ）と抵抗（Ｒ）とで接続され、トランジスタ５５がＯＦＦの時、すなわちＣＰＵ１４が“１”の時は電源電圧はそのままでペアケーブルに出力され、トランジスタがＯＮの時、すなわちＣＰＵが“０”の時は
ΔＶ＝電源電圧×（１−Ｒ／（Ｒ＋Ｚ））
のバースト信号が出力される。
受信時は、図９に示すようにケーブル伝送信号を交流分だけキャパシタンスカップリングで取り出し、整流・平滑し波形整形を行い、ＣＰＵに送る。
【００３３】
リモートコントローラ２３の機能は第１実施例と同じである。リモートコントローラ２３の構成も、第１実施例と同様であるが、異なる点は電源／信号分離回路５３があり、バースト信号の直流分を電源として使用する点にある。図９にこの回路例を示す。原理的には抵抗・ツェナーダイオード、３端子レギュレータ、シャントレギュレータ、定電流ダイオードでも可能である。即ち、電源線２８には図１０に示すような直流分にバースト信号が重畳された電力が伝送されてくる。これを図９に示す回路で直流電源電力と信号とに分離できる。尚、図１１は、ＣＰＵの信号が発振回路の波形を変調して、バースト波を形成し、ケーブルで直流電源と共に伝送され、受信側で復調されるタイムチャートを示している。
【００３４】
（第３実施例）
図１２は、本発明の第３実施例の回路構成を示す。
この実施例としては、第２実施例の電源線（伝送ケーブル）２８の両端、すなわち制御盤１３のバースト信号伝送入出力部分と、リモートコントローラのバースト信号伝送入出力部分に整流回路５５を挿入することにより、電源線２８の接続部分の無極性化を実現している。この整流回路５５は、図１３に示すようなブリッジ型の全波整流回路である。
【００３５】
この整流回路５５を受信側に挿入することにより、バースト信号が重畳した電源がその入力側に供給された場合に、電源線の極性（＋、−極）にかかわらず、常に図１３に示す極性の電源出力が得られる。従って、無極性となり、電源線２８の極性が逆に接続されても、常に出力側には正しい極性のバースト信号が重畳した電源が供給される。尚、この整流回路５５による無極性化は、受信側においてのみ有効であるが、送信側に配置しても差し支えなく、電源線２８は双方向性であるため、その両端に整流回路５５が挿入されている。
【００３６】
尚、上述した実施例ではポンプの吐出圧力を一定に制御する可変速給水装置の例について説明したが、本発明の趣旨は可変速給水装置以外の各種給水装置について適用できるのは勿論のことである。又、給水装置に限らずモータポンプを用いた排水装置等にも適用が可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、下記のような優れた効果がある。
【００３８】
制御盤と、遠方で監視可能な表示装置を備え、且つこれらの装置間を極めて僅かな本数の配線で接続することができる、使い勝手がよく、且つ省スペース・低コストの制御系を備えた給水装置を提供することができる。
【００３９】
給水装置の各種運転設定、各種表示、ブザー警報を容易に行う着脱可能なリモートコントローラ又は遠隔用表示装置を設け、該コントローラ又は遠隔用表示装置と前記制御盤は、それぞれ双方の情報またはデータの送受信を一定の通信規約により行える通信機能を有し、２本の通信線と２本の電源線で接続したものである。従って、リモートコントローラは極めて良好なマンマシンインタフェースを提供し、給水装置の運転操作を容易とし、極めて使い勝手の良いものとすることができる。又、配線が簡素化されることから、制御盤内外の配線のためのスペースを削減し、又、施工を容易なものとすることができる。
【００４０】
また、給水装置の制御盤の設置位置により操作表示部が操作しにくい、または見にくいという場合は、リモートコントローラは着脱可能で、かつ接続線が４本しかないため、必要に応じて容易に移動させることができ、制御盤自体の向きを変えたり制御盤の設置位置を変更しなくてよい。
【００４１】
さらに制御盤とリモートコントローラ又は遠隔用表示装置間の電源線に直流電源とこの直流電源に重畳させたバースト信号を重ねることにより、リモートコントローラ又は遠隔用表示装置と制御盤間の配線を電源供給と通信制御とを合わせて２本の電源線のみで行うこともできる。
【００４２】
また、制御盤と遠隔用表示装置を２本の通信線及び電源線で接続したことから、遠隔の場所にある表示装置への配線のためのスペースを削減し、施工を容易なものとすることができる。また遠隔用表示装置には制御盤から電源が供給されるので、従来必要であった独自の電源を要しない。
【００４３】
さらに上記リモートコントローラ又は遠隔用表示装置と制御盤間の２本の電源線の極性をどのように接続しても所定の制御又は表示が行えるよう、前記リモートコントローラ又は遠隔用表示装置の電源線接続部を無極性とすることにより、極性を気にすることなく配線ができ、誤配線の問題がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施態様の給水装置の制御装置の説明図。
【図２】本発明の第２の実施態様の給水装置の制御装置の説明図。
【図３】本発明の第３の実施態様の給水装置の制御装置の説明図。
【図４】本発明の第１実施例の制御装置のブロック図。
【図５】図４における通信用ドライバ・レシーバの回路図。
【図６】図４におけるＣＰＵと表示回路の接続部分の回路図。
【図７】本発明の第２実施例の制御装置のブロック図。
【図８】電源にバースト信号を重畳する部分の回路図。
【図９】電源とバースト信号を分離する部分の回路図。
【図１０】直流電源にバースト信号が重畳された状態を示すタイムチャート。
【図１１】バースト信号を送信側で重畳させ、受信側で分離する制御回路の各部におけるタイムチャート。
【図１２】本発明の第３実施例の給水装置の制御装置の説明図。
【図１３】図１２における整流回路の回路図。
【図１４】従来の給水装置の説明図。
【図１５】従来の制御盤の説明図。
【符号の説明】
２０周波数変換器
２１中央処理装置（ＣＰＵ）
２２制御盤
２３リモートコントローラ
２５遠隔用表示装置
２６電源線
２７通信線
Ｐポンプ
Ｍモータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water supply device that operates and stops according to the pressure on the discharge side of a pump, and particularly relates to a remote display device that monitors the operation state of a pump at a distance and a water supply device that includes a detachable remote controller.
[0002]
[Prior art]
FIG. 14 shows a configuration of a control system of a conventional water supply apparatus. This water supply device is a water supply device that supplies water to the customer side while keeping the discharge pressure of the pump P constant or the terminal pressure constant by the estimation method by operating the pump motor M at a variable speed. This water supply apparatus includes a control panel 13 and performs the above-described control by outputting a predetermined frequency and voltage from a frequency converter corresponding to the pump motor M on a one-to-one basis. For this reason, the control panel 13 includes a control unit 15 having a central processing unit 14 and can perform various operation settings and various displays of the water supply device, and a buzzer alarm (see FIG. 15). .
[0003]
And since a water supply apparatus is generally connected to the water tank secondary side nearest, the monitoring panel 17 is provided in the place away from the installation site of a water supply apparatus, and monitoring the operation state of a water supply apparatus is performed here. . The monitoring panel 17 is provided with a lamp 12 for displaying the operation state, an alarm buzzer 18 and the like, displays the operation state of the water supply device, and issues an alarm if necessary. The monitoring panel 17 and the control panel 13 are connected by a signal cable 19 composed of a large number of signal lines, and the power of the monitoring panel is supplied from a commercial power source independent of the control panel of the water supply device by the power cable 20. Yes.
[0004]
FIG. 15 shows the internal structure of the control panel. Inside the control panel, a control unit 15 having a central processing unit 14 and a display / operation unit 10 including various display lamps 12 and various operation switches 11 provided in front of the panel door are connected to a number of signal lines. Are connected by a signal cable 16.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, conventionally, when monitoring the operating state of the water supply device remotely, as shown in FIG. 14, a dedicated monitoring panel for remote monitoring and a dedicated monitoring display device are provided, and a number of items according to the contents and items to be monitored are provided. I had to route the cables.
In addition, since many cables are routed away and wired, problems such as miswiring and wrong polarity of positive / negative are likely to occur. In addition, it is necessary to separately prepare a power source for a remote monitoring panel and a display device.
[0006]
On the other hand, as shown in FIG. 15, the operation display unit for performing various operation settings and various displays or a buzzer alarm of the water supply device on the equipment side of the water supply device is generally for the water supply device so that it can be easily operated and confirmed. It was installed on the control panel door and outside. On the other hand, the control unit having the central processing unit is arranged inside the control panel for protection and safety of equipment, and there are many operation operation signals and various display signals between the control unit and the operation display unit. Input / output signal lines are necessary, and therefore miswiring and polarity mistakes are likely to occur. Furthermore, depending on the installation site of the water supply apparatus, the operation display unit may be difficult or difficult to see. Conventionally, this has been dealt with by changing the orientation of the control panel itself or changing the installation position of the control panel.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and includes a control panel and a display device that can be monitored remotely, and can be connected between these devices with a very small number of wires. An object of the present invention is to provide a water supply apparatus having a good and space-saving and low-cost control system.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the water supply apparatus of the present invention includes a control panel having a central processing unit that controls operation and stop of a plurality of pumps according to the pressure on the discharge side of the pumps, various displays and alarms of the water supply apparatus A remote display device that is remote from the water supply device, and the control panel has a communication function capable of transmitting information or data to the remote display device according to a predetermined communication protocol, Power or signal separation is performed by transmitting information or data by a burst signal superimposed on a power source using a power line for supplying power to the remote display device, and the remote display device separates the power source from the burst signal. The power supply is a direct current power supply, and the power supply line connection portion of the remote display device is nonpolar.
[0009]
The second aspect of the present invention, the pre-Symbol remote display device, comprising a circuit for taking out the capacitance coupling burst signal is superimposed on the power supply.
According to a third aspect of the present invention, the remote display device includes a power source / signal separation circuit for separating a direct current component of a burst signal.
[0010]
In a preferred embodiment of the control device for the water supply apparatus of the present invention, a central control unit for controlling the operation and stop of the pump in the water supply apparatus that operates and stops a plurality of pumps and motors in accordance with the pressure on the discharge side of the pump. A control panel having a treatment device, a remote controller that can be easily attached to and detached from the control panel for performing various operation settings and various displays and buzzer alarms of the water supply device, and various displays and buzzer alarms of the water supply device far from the water supply device A remote display device, and the control panel and the remote controller have a communication function capable of transmitting and receiving information or data of both according to a predetermined communication protocol, and the control panel has the remote display. A communication function capable of transmitting information or data to a device according to a predetermined communication protocol, and the control panel includes the remote controller and the remote controller. Power is supplied to each display device with two power lines, and the control panel and the remote controller, and the control panel and the remote display device are connected with two communication lines. Good.
[0011]
Further, a power source line between the control panel and the remote controller, and between the control panel and the remote display device, a DC power source and a signal for transmitting / receiving information or data by a burst signal superimposed on the DC power source. In addition, power supply and communication control may be performed using only two power lines.
[0012]
Further, a signal for transmitting and receiving information or data by a burst signal superimposed on a DC power source between the control panel and the remote controller, between the control panel and the remote display device, and a DC signal. In communication control in which power supply and communication control are performed with only two power lines, how are the polarities of the two power lines connected to the remote controller or the remote display device connected? Alternatively, the power line connection part of the remote controller or the remote display device may be non-polar so that predetermined control can be performed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13.
[0014]
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. The control panel 13 is a panel for controlling a water supply device that operates and stops a plurality of motors and pumps according to the pressure on the discharge side of the pump. The control panel 13 includes a control unit 15 including a central processing unit 14 that performs pump operation, stoppage, or discharge pressure control. The control panel 13 includes a remote controller 23 that can be easily attached and detached. The remote controller 23 performs various operation settings and various displays of the water supply device, or alarms by a buzzer or the like.
[0015]
Moreover, this water supply apparatus is provided with the remote display apparatus 25 located in the place away from the apparatus side. The remote display device 25 performs various displays of the water supply device, a buzzer alarm, and the like at a distance from the control panel 13 of the water supply device. Each of the control panel 13 and the remote controller 23 has a communication function capable of transmitting and receiving both pieces of information or data according to a certain communication protocol. The control panel 13 has a communication function capable of transmitting information or data to the above-described remote display device according to a certain communication protocol. The control panel 13 supplies power to the remote controller 23 and the remote display device 25 through two power lines 26, and between the control panel 13 and the remote controller 23 and between the control panel 13 and the remote display. The devices 25 are connected by two communication lines 27, respectively.
[0016]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. The power supply line 28 between the remote controller 23 and the control panel 13 is overlapped with a direct current power source of the remote controller 23 itself and a signal for transmitting / receiving information or data by a burst signal superimposed on the direct current power source, thereby supplying power and controlling communication. Is performed with only two (one pair) power supply lines (pair cables) 28. Similarly, both the remote display device 25 and the control panel 13 perform power supply and communication control using only two (one pair) power lines (pair cables) 28.
[0017]
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. The power supply line 28 between the remote controller 23 and the control unit 15 superimposes a DC power supply of the remote controller itself and a signal for transmitting / receiving information or data by a burst signal superimposed on the DC power supply, thereby controlling power supply and communication. Performing with only two power supply lines 28 is the same as described above. In this embodiment, the power line connecting portion of the remote controller is non-polar so that predetermined control can be performed regardless of the polarity of the two power lines 28 connected to the remote controller 23.
[0018]
In the present invention, as described above, the control panel 13 having the central processing unit 14 of the water supply device and the detachable remote controller 23 that performs various operation settings, various displays, and buzzer alarms of the water supply device are both information. Alternatively, it has a communication function capable of transmitting and receiving data according to a certain communication protocol, and is connected by two communication lines 27. The power supply from the control unit 15 to the remote controller 23 is also performed by the two power lines 26. The control panel 13 and the remote display device 25 are connected by two communication lines 27, and the control panel 13 supplies power to the remote display device through a power line 26. As a result, a large number of input / output signal wirings that have been necessary in the past can be made by connecting only two communication lines 27 between the remote controller and the control panel, and between the remote display device and the control panel. What is necessary is just to connect with the two communication lines 27. Furthermore, the remote controller 23 and the control panel 13 and the remote display device 25 and the control panel 13 may be connected by two power lines 26, respectively, so that a total of four connections including the communication line 27 are possible. can do.
[0019]
This eliminates the need to wire a large number of signal lines to a remote display device or remote controller located away from the control panel, reducing the manufacturing cost of the water supply device, and reducing the installation space and cost. can do. Further, a separate power source that has been conventionally required for the remote display device is also unnecessary.
[0020]
Further, as described above, there has been a problem that the operation display unit is difficult to operate or is difficult to see depending on the installation position of the water supply device. In this embodiment, the remote controller 23 can be easily detached from the control panel 13 and has only four connection lines (26, 27), so that it can be easily moved as necessary. For this reason, setting operation or confirmation of display can be easily performed without changing the direction of the control panel itself or changing the installation position of the control panel.
[0021]
Further, wiring is performed by superimposing a DC power source and a signal for transmitting and receiving information or data by a burst signal superimposed on the DC power source between the control panel 13 and the remote controller 23 or between the remote display devices 25. The power supply and communication control can be combined using only two power lines 28. This further simplifies the wiring.
[0022]
Furthermore, the power line connecting portion of the remote controller is provided so that predetermined control can be performed no matter how the polarities of the two power lines 28 between the remote controller 23 or the remote display device 25 and the control panel 13 are connected. By making it nonpolar, wiring can be performed without worrying about polarity, and the problem of incorrect wiring is eliminated.
[0023]
【Example】
(First embodiment)
FIG. 4 shows a first embodiment of the present invention. The basic configuration of the control unit is a central processing unit (CPU) 14, an interface circuit 30 for transmitting input / output signals from the water supply device to the CPU, a communication driver / receiver circuit 31 for data communication, a power circuit 32, etc. It is made up of. The power supply circuit 32 generates three types of power supplies, that is, the CPU 14, the interface circuit 30, and the communication driver / receiver circuit 31, and supplies them to each circuit. At the same time, power is supplied to the remote controller 23 and the remote display device 25 via the power line 26.
[0024]
The CPU 14 has a central processing function, a memory function such as ROM / RAM / E ² PROM, a digital I / O function, an A / D / D / A conversion function, a serial data transmission / reception function (2CH), and the like. Incorporates input signals such as pressure, flow rate, and water level from the water supply device, and at the same time performs calculations and judgments in accordance with instructions from the remote controller 23, for operation / stop commands to the water supply device, frequency converters (1 to n) Then, a signal such as a frequency increase / decrease command is output, the state information from the frequency converter is calculated and judged, and the display information is sent to the remote controller 23, the remote display device 25, and the like.
[0025]
The communication driver / receiver circuit 31 has a function of transmitting serial data from the CPU 14 to the remote controller 23 and the remote display device 25 and a function of receiving serial data from the remote controller 23 and transmitting it to the CPU 14.
FIG. 5 shows a specific configuration of the communication driver / receiver circuit 31. In order to enhance noise and reduce costs, the communication driver / receiver circuit 31 uses a photocoupler 35 and is configured to only electrically insulate the CPU 14 from the remote controller 23 or the remote display device 25 side.
[0026]
The remote controller 23 has a man-machine interface function. In other words, the operation of the water supply device is stopped, the discharge pressure of the pump is set, various alarm values are set by human operation, and the function of notifying the human of the state of the water supply device with a lamp display / buzzer is controlled.
As shown in FIG. 4, the remote controller 23 includes a communication driver / receiver circuit 40, a CPU 41, a display circuit (LCD) 42, an operation circuit (SW group) 43, a buzzer 44, and the like. Power for each circuit 40, 41, 42, 43, 44 is supplied from the control unit 15 in the control panel 13 through two power lines 26.
[0027]
The CPU 41 has a central processing function, a memory function such as ROM / RAM, a digital I / O function, an LCD drive function, and a serial data transmission / reception function, and displays the status of the control unit 15 on the display (LCD) 42. Then, the information of the operation circuit (SW group) 43 is calculated and judged, displayed on the display (LCD) 42, and transmitted to the control unit 15 at the same time.
[0028]
The communication driver / receiver circuit 40 controls the function of transmitting serial data from the CPU 41 to the control unit 15 and the function of receiving serial data from the control unit 15 and transmitting it to the CPU 41. The circuit itself is the same as that shown in FIG. Note that the display unit (LCD) 42 and the operation circuit 43 have a circuit configuration in the dynamic scan operation from the CPU 41 as shown in FIG.
[0029]
The remote display device 25 has basically the same configuration as the remote controller. Since the only difference is that the state of the control unit 15 is displayed, the circuit configuration corresponds to that in which the transmission function of the remote controller 23 and the operation circuit portion (switch group) 43 are deleted.
[0030]
(Second embodiment)
FIG. 7 shows a circuit configuration of the second embodiment of the present invention. The basic configuration inside the control unit 15 includes a central processing unit (CPU) 14, an interface circuit 30 for transmitting input / output signals from the water supply device to the CPU 14, a communication driver / receiver circuit 39 for data communication, and a power supply circuit 32. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, but only the configuration of the communication driver / receiver circuit 39 is different.
[0031]
As a function of the communication driver / receiver circuit 39, the difference from the first embodiment is that (1) a power source and a transmission signal are combined and transmitted at the time of transmission. (2) When receiving, the power supply and the transmission signal are separated and only the transmission signal is transmitted to the CPU 14.
A transmission signal from the CPU 14 is sent to the burst wave generation circuit 51 together with the signal of the oscillation circuit 50 to generate a burst wave, and the amplification circuit 52 power-amplifies the signal.
[0032]
As shown in FIG. 8, the output transistor 55 of the amplifier circuit and the power source are connected by a filter (Z) and a resistor (R). When the transistor 55 is OFF, that is, when the CPU 14 is “1”, the power source voltage Is output to the pair cable as it is, and when the transistor is ON, that is, when the CPU is “0”, ΔV = power supply voltage × (1−R / (R + Z))
Burst signal is output.
At the time of reception, as shown in FIG. 9, the cable transmission signal is taken out by an amount corresponding to the alternating current by capacitance coupling, rectified and smoothed, subjected to waveform shaping, and sent to the CPU.
[0033]
The function of the remote controller 23 is the same as that of the first embodiment. The configuration of the remote controller 23 is the same as that of the first embodiment, except that a power source / signal separation circuit 53 is provided and the direct current component of the burst signal is used as a power source. FIG. 9 shows an example of this circuit. In principle, a resistor / zener diode, a three-terminal regulator, a shunt regulator, or a constant current diode is also possible. That is, electric power in which a burst signal is superimposed on a direct current component as shown in FIG. This can be separated into direct-current power and a signal by the circuit shown in FIG. FIG. 11 shows a time chart in which the CPU signal modulates the waveform of the oscillation circuit to form a burst wave, which is transmitted along with the DC power supply via a cable and demodulated on the receiving side.
[0034]
(Third embodiment)
FIG. 12 shows a circuit configuration of the third embodiment of the present invention.
In this embodiment, rectifier circuits 55 are inserted at both ends of the power supply line (transmission cable) 28 of the second embodiment, that is, the burst signal transmission input / output portion of the control panel 13 and the burst signal transmission input / output portion of the remote controller. As a result, non-polarization of the connecting portion of the power supply line 28 is realized. The rectifier circuit 55 is a bridge-type full-wave rectifier circuit as shown in FIG.
[0035]
By inserting the rectifier circuit 55 on the receiving side, when the power on which the burst signal is superimposed is supplied to the input side, the polarity shown in FIG. 13 is always used regardless of the polarity (+, -pole) of the power supply line. The power output can be obtained. Accordingly, even if the polarity of the power supply line 28 is reversed, the power supply with the burst signal having the correct polarity is always supplied to the output side even if the polarity of the power supply line 28 is reversed. The non-polarization by the rectifier circuit 55 is effective only on the reception side, but may be arranged on the transmission side, and the power supply line 28 is bidirectional, so that the rectification circuit 55 is inserted at both ends thereof. Has been.
[0036]
In the above-described embodiment, the example of the variable speed water supply device that controls the discharge pressure of the pump to be constant has been described. However, the gist of the present invention is naturally applicable to various water supply devices other than the variable speed water supply device. is there. Moreover, the present invention can be applied not only to a water supply device but also to a drainage device using a motor pump.
[0037]
【The invention's effect】
As described above in detail, the present invention has the following excellent effects.
[0038]
Water supply with a control panel and a display system that can be monitored remotely, and an easy-to-use, space-saving, low-cost control system that can connect these devices with a very small number of wires An apparatus can be provided.
[0039]
A detachable remote controller or remote display device that easily performs various operation settings, various displays, and buzzer alarms of the water supply device is provided, and the controller or remote display device and the control panel respectively transmit and receive information or data of both. Has a communication function that can be performed according to a certain communication protocol, and is connected by two communication lines and two power lines. Therefore, the remote controller can provide a very good man-machine interface, facilitate the operation of the water supply device, and can be extremely easy to use. Further, since the wiring is simplified, the space for wiring inside and outside the control panel can be reduced, and the construction can be facilitated.
[0040]
Also, if the operation display unit is difficult to operate or difficult to see depending on the installation position of the control panel of the water supply device, the remote controller is detachable and has only four connection lines, so it can be easily moved as needed It is not necessary to change the direction of the control panel itself or change the installation position of the control panel.
[0041]
In addition, a DC power supply and a burst signal superimposed on the DC power supply are superimposed on the power supply line between the control panel and the remote controller or remote display device, thereby supplying power to the wiring between the remote controller or remote display device and the control panel. In combination with the communication control, it can be performed with only two power lines.
[0042]
In addition, since the control panel and the remote display device are connected by two communication lines and a power line, the space for wiring to the display device at a remote location is reduced, and the construction is facilitated. Can do. Further, since the remote display device is supplied with power from the control panel, it does not require a unique power source that has been required in the past.
[0043]
Further, the power line connection of the remote controller or remote display device can be performed so that predetermined control or display can be performed regardless of the polarity of the two power lines between the remote controller or remote display device and the control panel. By making the portion non-polar, wiring can be performed without worrying about polarity, and the problem of incorrect wiring is eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a control device for a water supply apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a control device for a water supply apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a control device for a water supply apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a control apparatus according to the first embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram of the communication driver / receiver in FIG. 4;
6 is a circuit diagram of a connection portion between a CPU and a display circuit in FIG. 4;
FIG. 7 is a block diagram of a control apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a circuit diagram of a portion where a burst signal is superimposed on a power supply.
FIG. 9 is a circuit diagram of a part for separating a power supply and a burst signal.
FIG. 10 is a time chart showing a state in which a burst signal is superimposed on a DC power source.
FIG. 11 is a time chart in each part of a control circuit that superimposes burst signals on the transmission side and separates them on the reception side.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a control device for a water supply apparatus according to a third embodiment of the present invention.
13 is a circuit diagram of the rectifier circuit in FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a conventional water supply device.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a conventional control panel.
[Explanation of symbols]
20 Frequency converter 21 Central processing unit (CPU)
22 Control Panel 23 Remote Controller 25 Remote Display Device 26 Power Line 27 Communication Line P Pump M Motor

Claims

A control panel having a central processing unit for controlling the operation and stop of a plurality of pumps according to the pressure on the discharge side of the pumps;
A remote display device that performs various displays and alarms of the water supply device far away from the water supply device,
The control panel has a communication function capable of transmitting information or data to the remote display device according to a certain communication protocol,
The control panel uses a power line for supplying power to the remote display device, transmits information or data by a burst signal superimposed on the power source,
The remote display device includes a power source / signal separation circuit for separating the power source and the burst signal,
The water supply device according to claim 1, wherein the power source is a DC power source, and the power line connecting portion of the remote display device is non-polar.

Water supply apparatus according to claim 1 before Symbol remote display device, characterized in that it comprises a circuit for taking out a burst signal is superimposed on the power source by capacitance coupling.

The water supply device according to claim 1 or 2, wherein the remote display device includes a power source / signal separation circuit for separating a direct current component of a burst signal.