JP5508822B2 - 給水装置及び水位制御装置 - Google Patents

Description

本発明は給水装置及び水位制御装置の水位制御技術に関する。

ポンプ吸込み側水源の水位を検出してこの水位に応じてポンプを運転していく給排水ポンプシステムの水位制御システムの従来技術として特許文献１に示す 液面制御装置や、特許文献２に示す水位検出装置や給液制御装置等がある。また、特許文献２においては、水位がＥ１１又はＥ２１以上の状態を４（電極が４本導通している状態）、水位がＥ１２又はＥ２２以上の状態を３（電極が３本導通している状態）、水位がＥ１３又はＥ２３以上の状態を２（電極が２本導通している状態）、水位がＥ１４又はＥ２４以上の状態を１（電極が１本導通している状態）、水位がＥ１４又はＥ２４未満の状態を０（電極が全て導通していない状態）として扱っている。

特開平０５−０９４２１７ 特開平０４−１２８９０８

従来技術によれば以下のような問題が生じていた。
(１)Ｅ１４（又はＥ２４）で受水槽の低水位（減水の意味）とポンプが停止し断水となる水位が一緒であり、断水する前に点検などの予防処置を講ずることができない。又、Ｅ１３（又はＥ２３）で流入弁開とポンプ始動が同時に発生する可能性もあり、電源への影響も考えられる。
(２)水槽水位検出（Ｎｏ１、Ｎｏ２）、表示及び警報発報（低水位、満水位）、各種機能（流入弁開閉、ポンプ運転、停止）には種々の形態があり、標準化ができずコスト高の要因となっていた。
(３)水位検出手段の検出本数を増やせば、より高機能な水位制御が可能となるが、本数を増やせば設備費の増加に繋がるため、少ない本数で高機能な水位制御することが求められている。
本発明はコスト低下を図り、受水槽の水位に対して高機能な水位制御を行う給水装置及び水位制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一実施態様は、受水槽の水を需要側に供給するポンプと、受水槽の水位を検出する水位検出手段と、を備えた給水装置において、複数の水位制御パターンを記憶する記憶部と、水位検出手段が検出する水位に対して前記記憶部に記憶された水位制御パターンを設定する水位制御機能設定手段と、水位制御機能設定手段により設定された水位制御パターン及び前記水位検出手段により検出された水位に基づいて受水槽の水位制御を行う水位制御手段と、を備え、前記水位制御機能設定手段は前記水位検出手段が検出する所定の水位に対して２つ以上の前記水位制御手段パターンを設定できることを特徴とする。

また上記態様において、以下の構成を備えたものであることが望ましい。
（１）水位制御機能には、設定された第１の水位以上である場合に前記ポンプの運転開始を可能とするポンプ運転開始条件設定手段が含まれること。
（２）水位制御機能には、設定された第２の水位以下となった場合にポンプの運転を停止させるポンプ停止手段が含まれること。
（３）水位制御手段には、設定された第３の水位以上となった場合に受水槽へ流入する水の流路を閉じる流路閉手段が含まれること。
（４）水位制御手段には、設定された第４の水位以下となった場合に受水槽へ流入する水の流路を開く流路開手段が含まれること。
（５）水位制御手段には、設定された第５の水位以下となった場合に水位が低いことの警報を発する低水位警報手段が含まれること。
（６）水位制御手段には、設定された第６の水位以上となった場合に水位が高いことの警報を発する満水位警報手段が含まれること。
（７）水位制御機能設定手段により、水位検出手段により検出される所定の水位に対して、受水槽へ流入する水の流路を閉じる流路閉手段と水位が高いことの警報を発する満水位警報手段とが設定されること。
（８）水位制御機能設定手段により、水位検出手段により検出される所定の水位に対して、ポンプの運転開始を可能とするポンプ運転開始条件設定手段と受水槽へ流入する水の流路を開く流路開手段とが設定されること。
（９）水位制御機能設定手段により、所定の水位に対して、ポンプの運転を停止させるポンプ停止手段とが設定されること。

本発明の上記実施形態によれば、コスト低下を図り、受水槽の水位に対して高機能な水位制御を行う給水装置及び水位制御装置を提供することができる。

給排水ポンプシステムの構成を示したシステム構成図。 給排水ポンプシステム制御装置の動力回路部。 給排水ポンプシステム制御装置の制御回路部。 水位制御及び機能のパターン図。 水位制御及び機能のパターン図。 水位制御及び機能パラメータ閾値設定図。 給排水ポンプシステム制御装置の制御回路部。 制御の処理手順を説明するための図。 制御の処理手順を説明するための図。 タイマ割り込み処理を説明するための図。 ＡＤ変換割り込み処理を説明するための図。 水位処理の詳細を説明するための図。 タイマー１の処理による遅延について説明するための図。 タイマー２の処理による遅延について説明するための図。 タイマー３の処理による遅延について説明するための図。

まず図１、図２、図３を用いて給排水ポンプシステムの水位制御について、説明する。４は２槽式の受水槽であり第１の水槽４−１及び第２の水槽４−２より成り、２−１、２−２はそれぞれ第１の水槽４−１及び第２の水槽４−２に水道水を取水するための第１及び第２の流入弁であり一般に自動弁が用いられる。１−１及び１−２はこれら第１及び第２の自動弁保守のための仕切り弁、１−３は前述した第１の水槽及び第２の水槽を連通管１−８によって連通するための仕切り弁である。そして、これらの第１の水槽及び第２の槽の水位を検出する水位検出手段３−１、３−２を備えている。

これは、検出する水位数に応じて詳細は後で述べるが例えば、満水位、低水位、ポンプ始動水位（水槽水位がこの水位以上にあればポンプを運転してよいことを意味している。）、ポンプ停止水位（水槽水位がこの水位以下低下したらポンプを直ちに停止して空転保護行う水位であることを意味している。）、流入弁開水位、流入弁閉水位など５水位を必要とする場合、例えば電極棒によって構成され第１の水位検出手段では電極Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４、Ｅ１５が用いられている。第２の水位検出手段では電極Ｅ２１、Ｅ２２、Ｅ２３、Ｅ２４、Ｅ２５が用いられている。

回路構成の詳細説明は省略するが、この場合、Ｅ１５、Ｅ２５は共通電極でありこれらと水を介して他の電極との間で電気的導通状態を成立させて検出する。水位がＥ１４、Ｅ２５未満であれば共通電極Ｅ１５、Ｅ２５に対して前述した電気的導通状態が成立せず未検出である。水位がＥ１１、Ｅ２１以上であれば共通電極Ｅ１５、Ｅ２５に対して前述した電気的導通状態が成立しているので全て検出している状態である。途中の水位検出状態は前述で明らかなので説明を省く。

７−１は第１のモータ８−１によって駆動される第１のポンプ、１−４、１−６はこのポンプの前後に設けて保守を行うための仕切り弁、６−１はこのポンプの吸い込み管、９−１はこのポンプの使用水量が少ないときに停止信号を発するための流量スイッチである。同様に、７−２は第２のモータ８−２によって駆動される第２のポンプ、１−５、１−７はこのポンプの前後に設けて保守を行うための仕切り弁、６−２はこのポンプの吸い込み管、９−２はこのポンプの使用水量が少ないときに停止信号を発するための流量スイッチである。更に、１１は給水管であり、１２、１３はこの給水管に設けられた圧力タンク及び圧力センサである。この圧力センサは前記給水管の圧力を検出しこの圧力に応じた電気信号を発する。給水は、第１の系統では、第１のポンプが運転することにより、受水槽４の第１の水槽より給水管を通して需要端に給水する。第２の系統では、第２のポンプが運転することにより、受水槽４の第２の水槽より給水管を通して需要端に給水する。今、第１の水槽を清掃点検する際は、仕切り弁１−４を閉鎖して第１のポンプ系統を停止し、第２のポンプの系統で運転し第２の水槽より給水を行う。第２の水槽を点検する際は前述より明らかなので説明を省く。

図２において、Ｒ、Ｓ、Ｔは電源、ＥＬＢは漏電遮断器、５２Ｐ１、５２Ｐ２はそれぞれ前述した第１及び第２のモータを始動、停止するための電磁接触器である。更に、ＩＮＶ１、ＩＮＶ２はそれぞれ第１及び第２のモータを可変速駆動するためのインバータである。図３において、Ｒ，Ｓは制御電源、Ｆはヒューズ、ＴＲはトランス、ＳＷ１は手動、切、自動運転モード切り替える切り替えスイッチ、ＳＷ２は自動運転モード切り替えスイッチＳＷ１によって手動モードを選択したときの、第１のポンプを運転するか第２のポンプを運転するかを選択する選択スイッチ、ＴＳ第１の水槽又は第２の水槽を選択する選択スイッチである。ＲＸはこれらを第１の水槽、第１の流入弁又は第２の水槽、第２の流入弁へ切り替えるためのリレーであり、その接点ＲＸａによって、第１側に接点ＲＸｂによって、第２側へ切り替える。ＳＶ１、ＳＶ２はそれぞれ第１及び第２の自動弁である。Ｅ１１〜Ｅ１５及びＥ２１〜Ｅ２５は前述した水位検出手段の電極棒である。

ＣＵは制御基板であり、これの制御電源である安定化電源Ｚ、マイクロプロセッサＣＰＵ、メモリＭ（本制御基板が作動するためのプログラムや後で述べる各種データが格納されている。）、Ｉ／Ｏ−１はデジタルスイッチＤＳＷ１（例えば始動圧力を設定）、ＤＳＷ２（ポンプを圧力制御する際の制御定数の例えば下限目標圧力を設定）、ＤＳＷ３（ポンプを圧力制御する際の制御定数の例えば上限目標圧力を設定）等からの設定データを取り込みメモリＭに格納するための入出力ポート端子、Ｉ／Ｏ−２は前述した第１及び第２のインバータにそれぞれ速度指令信号Ｎ１、Ｎ２を出力するための入出力ポート端子、Ｉ／Ｏ−３は前述した第１及び第２の電磁接触器５２Ｐ１、５２Ｐ２に出力するための入出力ポート端子、Ｉ／Ｏ−４は前述した第１及び第２の流量スイッチ９−１、９−２からの信号を取り込みにメモリＭに格納するための入出力ポート端子、Ｉ／Ｏ−７は前述した第１及び第２の自動弁ＳＶ１、ＳＶ２に出力するための入出力ポート端子及び前述した水位検出手段（電極棒Ｅ１１〜Ｅ１５及びＥ２１〜Ｅ２５）からの水位信号を取り込みメモリＭに格納するための入出力ポート端子、Ｉ／Ｏ−６は満水位、低水位、流入弁開、流入弁閉の各状態を出力するための入出力ポート端子、Ｌ１〜Ｌ４は表示部（例えば満水位、低水位、１号機流入弁開、２号流入弁開）であり、これらから構成されている。これらの各水位と第１及び第２のポンプ始動、停止条件、第１及び第２の流入弁の開閉条件は例えば次のとおりとなっている。

水位がＥ１１又はＥ２１以上で満水位警報発報、これ未満で満水位警報発報解除、水位がＥ１４又はＥ２４未満で低水位警報発報、水位がＥ１３又はＥ２３以上で低水位警報発報解除などである。ポンプは水位がＥ１４又はＥ２４未満で運転不可（停止）、運転していれば直ちに停止、水の使用があり始動条件が成立して運転不可である。水位がＥ１３又はＥ２３以上でポンプ運手不可条件解除、流入弁は水位がＥ１３又はＥ２３以下で開、水位がＥ１２又はＥ２２以上で閉となる。

しかしながら、以上で述べた給排水ポンプシステムの水位制御システムでは、次のような問題がある。
(１)図１（図３）の場合、Ｅ１４（又はＥ２４）で受水槽の低水位（減水の意味）とポンプが停止し断水となる水位が一緒であり、断水する前に点検などの予防処置を講ずることができない。又、Ｅ１３（又はＥ２３）で流入弁開とポンプ始動が同時に発生する可能性もあり、電源への影響も考えられる。
(２)水槽水位検出（Ｎｏ１、Ｎｏ２）、表示及び警報発報（低水位、満水位）、各種機能（流入弁開閉、ポンプ運転、停止）には種々の形態があり、標準化ができずコスト高の要因となっていた。
(３)水位検出手段の検出本数を増やせば、より高機能な水位制御が可能となるが、本数を増やせば設備費の増加に繋がるため、少ない本数で高機能な水位制御することが求められている。

そこで、本実施例においては、ポンプ吸込み側水源の水位に応じた水位制御及び機能の作動、停止の各閾値をパラメータ化すると共に、水源の水位を検出する検出手段が検出した水位数を数値化し、上記課題を改善した給水ポンプシステムの水位制御システムを提供する。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
図４ａ、ｂは種々の水位制御及び機能を説明したもので、水位検出手段の検出水位数（例えば電極棒の検出本数）と水槽の貯留状態（例えば満水位、低水位）、ポンプの運転可能か否かの状態及び流入弁の開閉可能か否かの状態を示したものである。ここでは、これらの種類は例えばａからｆまで６種類ある。図中の受水槽への注水をボールタップ（機械式動作のもので水位による開閉制御が不必要）と水位による開閉制御が必要な流入弁と検出手段の検出水位数によって区別して示している。

図５は図４に示すａからｆまで６種類の水位制御及び機能の作動停止の閾値をパラメータ化して整理してまとめたものである。同図において、制御条件を電極棒の数と図４の機能ａ〜ｆとを関連付けて示している。例えば４Ｐ（図４ｂ）、４Ｐ（図４ｃ）、５Ｐ（図４ｄ）、５Ｐ（図４ｅ）という具合である。後で詳細に述べるが、このパラメータを例えば操作部で設定し、その設定内容を表示部で確認する。設定したパラメータは、制御基板ＰＣＢの入出力ポート端子Ｉ／Ｏ−１から読み込んで記憶部Ｍの保存しておく。別の方法としてデイップスイッチＤＳＷ１（Ｐ１ＯＮ）、ＤＳＷ２（Ｈ00）、ＤＳＷ３（Ｈ01）、ＤＳＷ４（タイマー）、ＤＳＷ５（ＭＯＤＥ）から読み込んで同様に記憶するようにしても良い。

パラメータＰ００は、制御機能名は満水表示．警報出力であり、動作条件（閾値）は例えば水位検出手段が電極棒であり、３Ｐの場合ＯＦＦＨ（機能が無効であることを示す）、４Ｐの場合０３Ｈ（１６進数で表示、電極４本全てが水没して共通電極と他の３電極とが３個導通していることを意味する）、５Ｐの場合０４Ｈ（既に明らかなので説明を省く）、図示していないが６Ｐの場合０５Ｈ（既に明らかなので説明を省く）、７Ｐの場合０６Ｈ（既に明らかなので説明を省く）である。

パラメータＰ０１は、制御機能名は満水表示．警報解除出力であり、上記した満水表示による警報出力を解除する。動作条件（閾値値）は例えば水位検出手段が電極棒であり、３Ｐの場合００Ｈ（機能が無効であることを示す）、４Ｐの場合０２Ｈ（１６進数で表示、共通電極と他の２電極とが２個導通していることを意味する）、５Ｐの場合０３Ｈ（既に明らかなので説明を省く）、図示していないが６Ｐの場合０４Ｈ（既に明らかなので説明を省く）、７Ｐの場合０５Ｈ（既に明らかなので説明を省く）である。

パラメータＰ０６は、制御機能名は流入弁開出力あり、この水位以下になったら水槽に水を貯めるために流入弁を開く機能である。動作条件（閾値値）は例えば水位検出手段が電極棒であり、３Ｐの場合０（機能が無効であることを示す）、４Ｐの場合００Ｈ（１６進数で表示、共通電極と他の電極とが導通していないことを意味する）、５Ｐの場合０２Ｈ（既に明らかなので説明を省く）、図示していないが６Ｐの場合０３Ｈ（既に明らかなので説明を省く）、図示していないが７Ｐの場合０２Ｈ（既に明らかなので説明を省く）である。これ以外のパラメータについても既に明らかなので詳細説明を省く。

尚、詳細説明を省いたパラメータの意義は次のとおりである。
Ｐ０２：低水位表示、警報出力
Ｐ０３：低水位表示．警報解除出力
Ｐ０４：ポンプ運転可能出力
Ｐ０５：ポンプ空転保護停止出力
Ｐ０７：流入弁閉出力
例えば、Ｐ０４＝０２Ｈ（１６進数で表示、電極３本全てが水没して共通電極と他の２極との導通が２量の意味）であれば、これでポンプ運転可能状態、００Ｈでポンプ停止（水槽に水が入っておらず運転禁止、ポンプの運転保護水位である。）状態を示す。ソフトの処理としてはフラグ名ＴＡＮＫＦを設け、これがＴＡＮＫＦ＝０２Ｈのときポンプ運転可能状態、ＴＡＮＫＦ＝００Ｈのときポンプ停止（運転禁止）状態として扱う。同様に低水位表示、警報はＴＡＮＫＦ＝００Ｈのとき低水位表示及び警報を発報する状態、ＴＡＮＫＦ＝０２Ｈのときこれを解除する状態として扱う。

次に、水位制御及び機能の種類がｆの場合、検出手段７Ｐ（電極棒が７本）であり、運転可能出力パラメータＰ０４＝０４Ｈで、ＴＡＮＫＦ＝＞０４Ｈ（１６進数で表示、電極５本が水没して共通電極と他の４極との導通が４量の意味）となりポンプ運転可能状態、ポンプ空転保護停止出力パラメータＰ０５＝００Ｈで、ＴＡＮＫＦ＝００Ｈとなりポンプ停止（水槽に水が入っておらず運転禁止、ポンプの運転保護水位である。）状態を示す。流入弁開出力パラメータＰ０６＝０２Ｈで、ＴＡＮＫＦ＝＞０２Ｈ（１６進数で表示、電極３本が水没して共通電極と他の２極との導通が２量の意味）となり流入弁開の状態、流入弁閉出力パラメータＰ０７＝０５Ｈで、ＴＡＮＫＦ＝＞０５Ｈ（１６進数で表示、電極６本が水没して共通電極と他の５極との導通が５量の意味）となり流入弁閉の状態を示す。低水位表示及び警報出力パラメータＰ０２＝０１ＨでＴＡＮＫＦ＝＜０１Ｈ（１６進数で表示、電極２本が水没して共通電極と他の１極との導通が１量の意味）となり低水位表示及び警報を発報する状態、低水位表示及び警報解除出力パラメータＰ０３＝０４Ｈで、ＴＡＮＫＦ＝＞０４Ｈ（１６進数で表示、電極５本が水没して共通電極と他の４極との導通が４量の意味）となりこれが復帰している状態を示す。さらに、満水位表示．警報出力パラメータＰ００＝０６Ｈで、ＴＡＮＫＦ＝＞０６Ｈ（１６進数で表示、電極７本が水没して共通電極と他の６極との導通が６量の意味）となり満水位表示及び警報を発報する状態、満水位表示．警報解除出力パラメータＰ０１＝０５Ｈで、ＴＡＮＫＦ＝＜０５Ｈ（１６進数で表示、電極６本が水没して共通電極と他の５極との導通が５量の意味）となりこれが復帰している状態を示す。

満水位の意義：流入弁閉状態にもかかわらず、故障する等水が水槽より溢れ保守点検を必要とする水位であり最上位水位に決定する、制御装置で表示、中央の監視盤へ発報する。
流入弁閉水位の意義：水槽に水が十分に注入されており流入弁を閉路する水位である。満水より一つ下の水位に決定する。
ポンプ始動水位の意義：水槽に水が十分に注入されておりポンプ運転可能水位であり、基本的にはポンプ停止（禁止）水位よりも上位にあればよいが、インチング防止の観点と他の水位とのバランスをとって決めればよいが、流入弁閉の一つ下位に決定する。
流入弁開水位の意義：水槽に水を注入始める水位であり、ポンプ始動水位の一つ下位に決定する。
低水位の意義：流入弁開状態にもかかわらず、故障する等水が水槽水位が低下して、ポンプが運転できない状態が近づいており保守点検を必要とする水位でありポンプ停止水位より下位水位決定する、制御装置で表示、中央の監視盤へ発報する。
ポンプ停止水位の意義：水槽に水が入っておらず、ポンプ空転保護のためのポンプ停止水位（運転禁止）であり、最下位水位に決定する。
尚、この種類ｆが理想的なパターンであるが、設備上の制約や経済性の点で、ａ〜ｆまでのパターンが使用されている。

図６は本第１の実施態様の制御回路図であり、従来技術で説明した図３にデジタルスイッチＤＳＷ４（タイマー）、ＤＳＷ５（ＭＯＤＥ）、水槽選択スイッチＳＳＷ１及び流入弁選択スイッチＳＳＷ２を追加し、第１及び第２水槽の水位検出手段の全検出部（本実施例では電極棒）を、入出力ポート端子Ｉ／Ｏ−８を拡張子して接続し、ここよりこの信号をＰＣＢのメモリに取り込むようにしたものである。入出力ポート端子Ｉ／Ｏ−８の必要ｂｉｔ数（データの大きさ）は、５Ｐの場合は、共通電極を除き４ｂｉｔがポートに接続され、２水槽あるから８ｂｉｔであり、７Ｐの場合は１２ｂｉｔである。さらに、表示部Ｄ、操作部Ｏを追加したものである。これ以外は図３と同じである。これらのスイッチＤＳＷ４、ＤＳＷ５、ＳＳＷ１、ＳＳＷ２の設定あるいは操作した信号が入出力ポート端子Ｉ／Ｏ−１（図３のものを拡張している。）より読み込み制御基板ＣＵのメモリＭに格納しておく。又、これらの代わりに操作部Ｏ、表示部Ｄにより実行することもできる。

次に水位制御及び機能を図７〜図１０により説明する。これらの図は制御の処理手順を示すフローチャートであり、プログラムとして制御基板ＣＵのメモリＭに保存されている。図７ａ、図７ｂの７００ステップでＣＵのマイクロプロセッサーＣＰＵを動作させるための処置、メモリ、レジタなどの初期設定を実行し、７０１ステップでＴＩＭＮＴ（タイマ割り込み）、ＡＤ変換割り込み（圧力センサ検出データの読み込み）等の割り込みを許可する処理を実行し、７０２ステップで割り込み処理待ちを実行する。これによりこれらの割り込み処理が随時実行されるようになる。ＴＩＭＮＴ（タイマ割り込み）処理を図８に示し、ＡＤ変換割り込み（圧力センサ検出データの読み込み）処理を図９に示している。図８において、８０１〜８０４ステップの処理で第１のポンプ側の流量スイッチの開閉動作をチエックしＯＮ（使用水量が少なくスイッチが閉じている状態）していれば、メモリＦＬＯＷ１（メモリに便宜上名前を付け表示）にデータ００Ｈをセットし、ＯＦＦ（使用水量が多くスイッチが開いている状態）していれば、メモリＦＬＯＷ１（メモリに便宜上名前を付け表示）にデータ０ＦＦＨをセットする。

同様にして、明らかなので説明は省くが８０５〜８０７ステップで第２のポンプ側の流量スイッチの開閉動作をチエックしメモリＦＬＯＷ２（メモリに便宜上名前を付け表示）にデータをセットする。８０８ステップでは、デイップスイッチＤＳＷ１〜ＤＳＷ５、ＳＳＷ１〜ＳＳＷ２により設定したデータが読み込まれ、メモリＭの名前のパラメータ（図５に示したパラメータ）、始動圧力データ（００Ｈ〜０ＦＦＨ）、目標圧力、タイマーデータ（００Ｈ〜０ＦＦＨ）等を、保存しておく。これの代わりに、操作スイッチＯ、表示部Ｄよりパラメータ設定したもを読み込んでの良い。同様に、水槽選択スイッチＳＳＷ１及び流入弁選択スイッチＳＳＷ２の設定データを読み込みメモリＭの名前ＳＳＷ１に水槽選択データ（００：同時、０１Ｈ：第１の水槽、０２Ｈ：第２の水槽）を、名前ＳＳＷ２に流入弁選択データ（００：同時、０１Ｈ：第１の流入弁、０２Ｈ：第２の流入弁）をセットし保存しておく。

更に、水位検出手段のデータ、例えばＥ１１〜Ｅ１５（第１の水槽用）及びＥ２１〜Ｅ２５（第２の水槽用）のデータ（導通してるとそのｂｉｔが１、不導通であるとそのｂｉｔは０）を、メモリ名ＴＴＡＮＫＦ１（第１の水槽用）及びメモリ名ＴＴＡＮＫＦ２（第２の水槽用）に保存しておく。これらの処理後、８１０ステップでこの割り込み処理より割り込み前の処理部に戻って、ここより処理を続ける。図９において、９０２ステップの処理で圧力センサの検出した圧力データをメモリ名ＰＤＡＴＡにセットして保存しておく。９０４ステップでこの割り込み処理より割り込み前の処理部に戻って、ここより処理を続ける。

メーン処理の７０３ステップでは図１０に詳細処理を示す水位処理を実行する。図１０において、１００ステップでメモリ名ＳＳＷ１に保存されているデータが０１Ｈかチエックする。即ち、水槽選択スイッチＳＳＷ１が第１の水槽を選択しているかのチエックである。判定結果、第１の水槽であれば１０１ステップへ進み、ここでＴＡＮＫＦ１（第１の水槽用）に格納しているデータの１が立っているｂｉｔをカウントアップしてＴＡＮＫＦ（第１の水槽用として）格納する。例えば、５Ｐの全電極が水没しておれば４ｂｉｔ全て１が立ち値は４となる。共通電極を除く４Ｐ（４本）が水から離れていると４ｂｉｔ全て０が立ち値は０となる。途中の各水位及び他のパターンの水位については、前述で明らかなので説明を省く。同様にして、１０２、１０３ステップでＴＡＮＫＦ２（第２の水槽用）に格納しているデータの１が立っているｂｉｔをカウントアップしてＴＡＮＫＦ（第２の水槽用として）格納する。こうして、水位検出手段の検出データが数値かされそのデータがメモリＴＡＮＫＦに格納される。

この後、メーン処理の７０４ステップに戻りこれ以降の処理を実行する。即ち、７０４〜７０６ステップで運転処理、７０７〜７０９ステップで停止処理（空転保護）、７１０〜７１２ステップで満水位表示、警報処理、７１３〜７１５ステップで満水位表示、警報解除処理、７１６〜７１８ステップで流入弁開処理、７１６〜７１８ステップで流入弁閉処理を実行する。尚、低水位表示、警報処理及び低水位表示、警報解除処理は前述の説明で明らかなので図示及び説明を省いている。７０４ステップにおいて、パラメータＰ０４のデータを読み出し、水位検出手段の検出データＴＡＮＫＦと比較し、運転可能条件が成立しているか判定する。運転可能条件が成立している場合は次の７０５ステップへ、否であれば７０７ステップへ進む。７０５ステップでは運転可能処理を実行して７０７ステップへ進む。運転可能条件は図５の通りであり、例えば電極棒が５Ｐで図４ｅの例であれば、パラメータＰ０４には０２Ｈが格納されている。７０４ステップでの比較で、ＴＡＮＫＦの値が０２Ｈかこれより大きければ条件が成立し、０２Ｈより小さければ条件不成立である。他の図４ｅ以外のパターンについては、前術で明らかなので説明を省く。７０５ステップの運転可能処理を第１及び第２のポンプが交互運転する例で、且つ、第１のポンプが優先機としている例で説明する。

この状態では水槽の水位が高く運転可能状態であることは当然である。同ポンプは圧力センサの検出した給水圧力が始動圧力Ｐ１（始動圧力としてメモリＰ１に格納されている）以下となったときに始動し、使用水量の減少に伴い流量スイッチがＯＮ（メモリ名ＦＬＯＷ１に格納されている）したら停止する。次に、前述の始動条件が成立すると、今度は第２のポンプが始動する。停止条件が成立すると同ポンプは停止する。以下、このようにして交互運転を行う。７０７ステップではパラメータＰ０５のデータを読み出し、これと水位検出手段の検出データＴＡＮＫＦと比較し空転保護停止処理の条件が成立しているか判定する。判定結果、条件が成立している場合には７０８ステップへ、否の場合は７１０ステップへ進む。７０８ステップではポンプが既に運転しているか判定し運転中であれば次の７０９ステップでポンプ空転保護（水槽の水位が低下しポンプの運転が出来ない状態）のために緊急停止処理を実行する。停止中であれば７１０ステップへ進む。停止条件は図５の通りであり、例えば電極棒が５Ｐで図４ｅの例であれば、パラメータＰ０５には００Ｈが格納されている。７０７ステップでの比較で、ＴＡＮＫＦの値が００Ｈであれば条件が成立し、００Ｈでなければ条件不成立である。７１０ステップではパラメータＰ００のデータを読み出し、これと水位検出手段の検出データＴＡＮＫＦと比較し満水位表示、警報処理条件が成立しているか否かを判定する。条件が成立していれば７１１ステップへ進み、ここで既に満水位表示、警報が出力されているか判定し出力されていなければ次の７１２ステップへ進み、ここで満水位表示、警報処理を出力する。この後、次の７１３ステップへ進む。７１０及び７１１ステップでの判定が否の場合も７１３ステップへ進む。満水位表示、警報処理およびこれの解除処理は前述で明らかなので詳細説明を省く。

７１６ステップではパラメータＰ０６のデータを読み出し、これと水位検出手段の検出データＴＡＮＫＦと比較し流入弁開出力条件が成立しているか判定する。条件が成立している場合には７１７ステップに進み、ここで既に流入弁が開状態にあるか判定し、開状態になければ７１８ステップに進みここで流入弁開処理を実行する。７１６、７１７の判定結果、否の場合には次の７１９ステップへ進む。流入弁開の条件は図５の通りであり、例えば水位検出手段の電極棒が５Ｐで図４ｅの場合であればパラメータＰ０６に０２Ｈが格納されている。７１６ステップでの比較でＴＡＮＫＦが０２Ｈはこれより小さければ条件成立、０２Ｈより大きければ条件不成立である。他の図４ｅ以外のパターンについては前述で明らかなので説明を省く。又、流入弁閉処理についても前述から明らかなので説明を省く。この後、７０３ステップに戻り、これ以降の処理を繰り返し実行する。

以上のように図５に示す制御機能、即ちパラメータＰ００〜Ｐ０Ｂを水位検出手段の本数、水位制御機能の種類、パターンに応じて設定するので、これらが変わっても制御装置を共用することができ、これらが変更になってもパラメータ変更で対応できるので利便性が向上する。

以上のように本実施例においては、図５、図８に示すように各水位制御及び各機能の作動停止の閾値をパラメータ化し、これを設定手段にて設定し、メモリーに格納するようにした。

そして、図５、図８に示すように複数の水位制御及び機能が満水位、低水位、ポンプ始動水位、ポンプ停止水位、流入弁開水位、流入弁閉水位であり、これら作動、停止がこれらの作動、停止に対応してパラメータを設け、これらのパラメータを設定手段により設定しメモリーに記憶するようにしたものである。

さらに水位検出手段が電極棒であり、この電極棒が４Ｐの場合、 (１)流入弁閉水位と満水位、 (２)流入弁開水位とポンプ運転可能水位及び (３)ポンプ空転保護停止水位と低水位が同一水位であり、前記 (１)が作動する水位となったとき流入弁閉を出力して、タイマー１を作動させこのタイマー１がタイムアップし、且つ、作動水位条件を満たしているとき満水位警報を発報する。即ち、図１１において、７１２ステップの満水位出力の前にステップ７１１ａ、７１１ｂ、７１１ｃのタイマー１の処理を実行し満水表示、警報処理を遅延する。流入弁の閉処理条件は満水表示、警報処理と同じなので流入弁閉処理が先に実行される。７１２ａ、７１１ｄはタイマー１のリセット処理である。尚、図１１は図７ａ、ｂにこの処理を追加したものである。タイマー１の設定値は図５のパラメータに示すとおり予め前述の各パラメータと同様に設定されている。このタイマーを無効にするときは値を０に設定すれば良い。 (３)が作動する水位となったとき流入弁開を出力して、タイマー２を作動させこのタイマー２がタイムアップし、且つ、作動水位条件を満たしているときポンプ運転可能水位を出力する。即ち、図１２において７０６ステップのポンプ運転可能処理の前にステップ７０５ａ、７０５ｂ、７０５ｃのタイマー２の処理を実行し、ポンプ運転可能処理出力を遅延する。流入弁の開処理条件はポンプ運転可能処理条件と同じなので流入弁開の処理が先に実行される。

７０６ａ、７０５ｄはタイマー２のリセット処理である。尚、図１２は図７ａ、ｂにこの処理を追加したものである。タイマー２の設定値は図５のパラメータに示すとおり予め前述の各パラメータと同様に設定されている。このタイマーを無効にするときは値を０に設定すれば良い。 (２)が作動する水位となったときポンプ空転保護水位を出力して、タイマー３を作動させこのタイマー３がタイムアップし、且つ、作動水位条件を満たしているとき低水位警報をする。即ち、図１３において７３３ステップの低水位表示、警報処理の前にステップ７３１、７３２、７３６のタイマー３の処理を実行し、この低水位表示、警報処理を遅延する。ポンプ空転保護停止処理の条件はこの低水位表示、警報処理と同じなのでポンプ空転保護停止処理が先に実行される。ステップ７３４、７３５はタイマー３のリセット処理である。尚、図１３は図示が省略されているが、図７ａ、ｂにこの処理を追加したものである。タイマー３の設定値は図５のパラメータに示すとおりであり、予め前述の各パラメータと同様に設定されている。このタイマーを無効にするときは値を０に設定すれば良い。

さらに、水位検出手段が電極棒であり、この電極棒が５Ｐの場合、 (１)流入弁開水位とポンプ運転可能水位及び、 (２)ポンプ空転保護停止水位と低水位が同一水位であり、前記 (１)が作動する水位となったとき流入弁開を出力して、タイマー２を作動させこのタイマー２がタイムアップし、且つ、作動水位条件を満たしているときポンプ運転可能水位を出力する。 (２)が作動する水位となったときポンプ空転保護水位を出力して、タイマー３を作動させこのタイマー３がタイムアップし、且つ、作動水位条件を満たしているとき低水位警報を発報する。タイマー２，３の処理は上記で説明した態様と同じなので説明を省く。

以上説明したように、本発明の実施態様に於いては、ポンプ吸込み側水源の水位に応じて水位制御及び機能の動作、停止閾値をパラメータ化し、給水ポンプ装置の水位制御システムを構築したので、操作性及び使いやすさが向上する効果がある。又、制御装置が共用となる。また以下の効果を奏する。
(１)図１（図３）の場合、Ｅ１４（又はＥ２４）で受水槽の減水位とポンプが停止し断水となる水位が一緒であり、断水する前に点検などの予防処置講ずることができない。又、Ｅ１３（又はＥ２３）で流入弁開とポンプ始動が同時に発生する可能性もあり、電源への影響も考えられるが、タイマーを設けてこれを解消した。
(２)水位検出手段の検出本数を増やせば、より高機能な水位制御が可能となるが、本数を増やせば設備費の増加に繋がるため、少ない本数で高機能な水位制御することが求められているが、機能がダブっている水位については、タイマーを設けて一方の動作を遅らせるようにしてこれを解消した。

１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６、１−７、１−８…仕切り弁
２−１、２−２…流入弁
３−１、３−２…水位検出手段
４−１、４−２…水槽
Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４、Ｅ１５、Ｅ２１、Ｅ２２、Ｅ２３、Ｅ２４、Ｅ２５ …電極
７−１…ポンプ
８−１…モータ
９−１…流入スイッチ

Claims (10)

1. 受水槽の水を需要側に供給するポンプと、
   前記受水槽の水位を検出する水位検出手段と、を備えた給水装置において、
   複数の水位制御パターンを記憶する記憶部と、
   前記水位検出手段が検出する水位に対して前記記憶部に記憶された水位制御パターンを設定する水位制御機能設定手段と、
   該水位制御機能設定手段により設定された水位制御パターン及び前記水位検出手段により検出された水位に基づいて前記受水槽の水位制御を行う水位制御手段と、を備え、
   前記水位制御機能設定手段は前記水位検出手段が検出する所定の水位に対して２つ以上の前記水位制御手段パターンを設定できることを特徴とする給水装置。
2. 請求項１に記載の給水装置において、前記水位制御パターンには、設定された第１の水位以上である場合に前記ポンプの運転開始を可能とするポンプ運転開始条件設定手段が含まれることを特徴とする給水装置。
3. 請求項１に記載の給水装置において、前記水位制御パターンには、設定された第２の水位以下となった場合に前記ポンプの運転を停止させるポンプ停止手段が含まれることを特徴とする給水装置。
4. 請求項１に記載の給水装置において、前記水位制御パターンには、設定された第３の水位以上となった場合に前記受水槽へ流入する水の流路を閉じる流路閉手段が含まれることを特徴とする給水装置。
5. 請求項１に記載の給水装置において、前記水位制御パターンには、設定された第４の水位以下となった場合に前記受水槽へ流入する水の流路を開く流路開手段が含まれることを特徴とする給水装置。
6. 請求項１に記載の給水装置において、前記水位制御パターンには、設定された第５の水位以下となった場合に水位が低いことの警報を発する低水位警報手段が含まれることを特徴とする給水装置。
7. 請求項１に記載の給水装置において、前記水位制御パターンには、設定された第６の水位以上となった場合に水位が高いことの警報を発する満水位警報手段が含まれることを特徴とする給水装置。
8. 請求項１に記載の給水装置において、前記水位制御機能設定手段により、前記水位検出手段により検出される所定の水位に対して、前記受水槽へ流入する水の流路を閉じる流路閉手段と水位が高いことの警報を発する満水位警報手段とが設定されることを特徴とする給水装置。
9. 請求項１に記載の給水装置において、前記水位制御機能設定手段により、前記水位検出手段により検出される所定の水位に対して、前記ポンプの運転開始を可能とするポンプ運転開始条件設定手段と前記受水槽へ流入する水の流路を開く流路開手段とが設定されることを特徴とする給水装置。
10. 請求項９に記載の給水装置において、前記水位制御機能設定手段により、前記所定の水位に対して、前記ポンプの運転を停止させるポンプ停止手段とが設定されることを特徴とする給水装置。

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