JP6014509B2 - Fluid compression system - Google Patents
Fluid compression system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6014509B2 JP6014509B2 JP2013022812A JP2013022812A JP6014509B2 JP 6014509 B2 JP6014509 B2 JP 6014509B2 JP 2013022812 A JP2013022812 A JP 2013022812A JP 2013022812 A JP2013022812 A JP 2013022812A JP 6014509 B2 JP6014509 B2 JP 6014509B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compression
- control device
- control
- pressure
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、流体圧縮装置に関する。 The present invention relates to a fluid compression apparatus.
特許文献１には、タンク内の圧力の時間当たりの増加率まはた減少率に応じて複数台の圧縮機の運転台数を増加または減少させる空気圧縮装置の制御装置が記載されている。
特許文献１の空気圧縮装置の制御装置では、全ての圧縮機を運転しても空気量が足りない場合、設置する圧縮機の運転台数をさらに増やすことになる。設置する圧縮機の運転台数を増やした場合、全ての圧縮機を特許文献１の１台の制御装置によって制御すると、増設による煩雑な機種設定が煩雑になり、導入コストが増大する。
In the control device for the air compressor of
上記問題点に鑑み、本発明は簡易な機種設定で圧縮機の設置台数を増やすことができる流体圧縮システムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a fluid compression system capable of increasing the number of installed compressors with a simple model setting.
上記課題を解決するために、本発明は、流体を圧縮する複数台の圧縮装置と、圧縮流体の使用量に応じて、複数台の前記圧縮装置の運転台数を制御する台数制御装置を複数備え、前記圧縮装置は前記台数制御装置の指令により、圧縮流体の使用量に応じて前記圧縮装置の運転台数を変更する容量制御運転または圧縮流体の使用量によらず運転時の出力を変更しない固定制御運転を行い、前記台数制御装置は、他の前記台数制御装置に対し指令を送り、他の前記台数制御装置が制御する前記圧縮装置の運転、停止または制御方式の切替を指示し、複数台の前記台数制御装置と複数台の前記圧縮装置は優先的に運転されるマスター機と、流体使用量に応じて前記マスター機の次に運転するスレーブ機により構成され、前記マスター機とスレーブ機のうち、一方は圧縮流体の使用量に応じて運転時の出力を変更する容量制御運転を行い、先に起動された前記台数制御装置が前記マスター機と自動的に認識することを特徴とする流体圧縮システムを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention includes a plurality of compression devices that compress fluid and a plurality of unit control devices that control the number of operating the plurality of compression devices according to the amount of compressed fluid used. the compression device command of the unit count control device, not change the output during operation regardless of the amount of the capacity control operation or compressed fluid to change the number of operating the compressor in accordance with the amount of compressed fluid fixed Control operation is performed, the number control device sends a command to the other number control device, instructs the operation, stop or switching of the control method of the compression device controlled by the other number control device , a plurality of units The number control device and the plurality of compression devices are configured by a master machine that operates preferentially and a slave machine that operates next to the master machine according to the amount of fluid used, and the master machine and the slave machine Among them, one performs the capacity control operation for changing the output at the time of operation depending on the amount of compressed fluid, fluid said started first number control device, wherein automatically be recognized and said master machine Provide a compression system.
本発明によれば、簡易な機種設定で圧縮機の設置台数を増やすことができる流体圧縮システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fluid compression system which can increase the installation number of compressors by simple model setting can be provided.
以下、本発明の実施例による流体圧縮システムとして、タンクに対し個別に圧縮空気を供給する６台の圧縮装置と２台の台数制御装置を用いて構成した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, a fluid compression system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to an example in which it is configured by using six compression devices and two number control devices for individually supplying compressed air to a tank, according to the attached drawings. Explained.
図１ないし図５を用いて本発明の実施例１の空気圧縮システムを説明する。本実施例における空気圧縮システムの全体構成を図１に示す。図１において圧縮システムは主に２台の台数制御装置１Ａ〜１Ｂと、空気を圧縮する圧縮機本体と圧縮機本体を駆動するモータで構成された６台の圧縮装置７Ａ〜７Ｆと、圧縮装置７Ａ〜７Ｆで圧縮された空気を貯留するタンク９により構成されている。台数制御装置１Ａは圧縮空気の使用量に応じて、圧縮装置７Ａ〜７Ｃの運転台数を制御し、台数制御装置１Ｂは圧縮空気の使用量に応じて、圧縮装置７Ｄ〜７Ｆの運転台数を制御する。各圧縮装置７Ａ〜７Ｆにより圧縮した空気は配管８Ａ〜８Ｆを通じて、空気タンク９に一時的に貯留される。その後、空気タンク９は開閉を制御するバルブ１１と配管１２を通じて圧縮空気を使用する設備に輸送する。
The air compression system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The overall configuration of the air compression system in this embodiment is shown in FIG. In FIG. 1, the compression system is mainly composed of two unit control devices 1A to 1B, six
そして、台数制御装置１Ａは主に制御回路２Ａと、台数制御装置１Ａを起動させる起動スイッチ４Ａと、停止させる停止スイッチ５Ａと、空気配管１０Ａを通じて空気タンク９の圧力を測定する圧力センサ３Ａにより構成される。上述した起動スイッチ４Ａと停止スイッチ５Ａは制御回路と繋ぎ、起動と停止指令を制御回路２Ａに送ることで、台数制御装置１Ａの起動と停止を制御する。また、台数制御装置１Ａは空気使用量に応じ圧縮装置の運転台数（出力）を増減する容量制御運転と空気使用量によらず吐出し空気量（出力）が一定となる固定制御運転とを切り替えて運転する。そして、圧力センサ３Ａで測定した圧力値Ｐ（t）が制御回路２Ａに転送され、制御回路２Ａはその圧力値Ｐ（t）を用い、圧縮装置の起動と停止を判定し、配線６Ａ〜６Ｃを通じて、圧縮装置７Ａ〜７Ｃに起動と停止指令を送る。圧縮装置７Ａ〜７Ｃは制御回路２Ａからの起動または停止信号を受け、起動または停止を行う。
The number control device 1A mainly includes a
さらに、制御回路２Ａは測定した圧力値を記録する機能と、圧縮装置７Ａ〜７Ｃの累積運転時間を記録する機能を有する。また、使用者によって設定されたタンク９の下限圧力Pminと上限圧力Pmaxも制御回路２Ａに記録されている。
Furthermore, the
一方、台数制御装置１Ｂは台数制御装置１Ａの構造と同様に、台数制御装置１Ｂを起動させる起動スイッチ４Ｂと、停止させる停止スイッチ５Ｂと、空気タンク９の圧力を測定する手段である圧力センサ３Ｂにより構成される。圧力センサ３Ｂで測定した圧力値P’(t)が制御回路２Ｂに転送され、制御回路２Ｂはその圧力値P’(t)を用い、圧縮装置の起動と停止を判定し、配線６Ｄ〜６Ｆを通じて、圧縮装置７Ｄ〜７Ｆに起動と停止指令を送る。さらに、制御回路２Ｂは測定した圧力値P’(t)を記録する機能と、圧縮装置７Ｄ〜７Ｆの累積運転時間を記録する機能を有する。また、使用者によって設定されたタンク９の下限圧力P’minと上限圧力P’maxは制御回路２Ｂに記録され、制御回路２Ａに記録されているタンク９の下限圧力Pminと上限圧力Pmaxと同じ値である。
On the other hand, the number control device 1B has a start switch 4B for starting the number control device 1B, a stop switch 5B for stopping the pressure control device 1B, and a pressure sensor 3B which is a means for measuring the pressure of the air tank 9, similarly to the structure of the number control device 1A. Consists of. The pressure value P ′ (t) measured by the pressure sensor 3B is transferred to the control circuit 2B, and the control circuit 2B uses the pressure value P ′ (t) to determine the start and stop of the compressor, and the
また、台数制御装置１Ａと台数制御装置１Ｂは配線２３Ａと配線２３Ｂにより接続される。制御回路２Ａからの信号は配線２３Ａを通じて制御回路２Ｂに送り、その反対で、制御回路２Ｂからの信号は配線２３Ｂを通じて制御回路２Ａに送る。これにより、相手への動作要求信号またはその要求に対する応答信号などを送り、相手の台数制御装置へ起動・停止・制御方式（容量制御運転・固定制御運転）の切り替えを指示することが可能である。
Further, the number control device 1A and the number control device 1B are connected by the wiring 23A and the wiring 23B. A signal from the
本実施例による圧縮システムは上述の如き構成を有するもので、次に、図１〜図４を参照しながら、空気使用量に応じて、台数制御装置により圧縮装置の運転台数の制御処理を説明する。 The compression system according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, referring to FIGS. 1 to 4, the control processing of the number of operating compressors is explained by the number control device according to the amount of air used. To do.
台数制御装置は優先的に運転される圧縮装置であるマスター機とマスター機に次いで運転される圧縮装置であるスレーブ機の認識及び運転停止指令の転送を行う。圧縮システム起動後に、マスター機が運転状態で、スレーブ機が待機状態となる。まず、図２を参照し、台数制御装置マスター機（例えば１Ａ）に接続する圧縮装置の運転台数処理について説明する。図２に示す運転制御処理は、予め決められたサンプリング周期Ts（例えば２００ｍｓ）毎に行うものである。 The number control device recognizes a master machine that is a compressor operated preferentially and a slave machine that is a compressor operated next to the master machine, and transfers an operation stop command. After starting the compression system, the master machine is in operation and the slave machine is in standby state. First, with reference to FIG. 2, the operation number processing of the compressor connected to the number control device master machine (for example, 1A) will be described. The operation control process shown in FIG. 2 is performed every predetermined sampling cycle Ts (for example, 200 ms).
ステップ１では、圧力センサ３Ａからの圧力信号P(t)を用いて、一定のサンプリング周期Tsで現在の空気タンク９内の圧力P(t)を計測する。
In
次に、ステップ２では、現在タンク圧力値P(t)は予め設定された空気タンク９の下限圧力値Pmin未満か否かを判定する、もし「Yes」と判定した場合、次のステップ３で圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）を全台数起動させる。「No」と判定した場合、次のステップ４で現在圧力値P(t)は予め設定された空気タンク９の上限圧力値Pmax以上か否かを判定する。もし「Yes」と判定した場合、次のステップ５で圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）を全台数停止させる。「No」と判定した場合、ステップ６でマスター機１Ａが容量制御で運転中か否かを判定する。ステップ６でもし「No」と判定した場合は、すなわちマスター機１Ａが空気吐き出し量一定である固定制御で運転中であるため、その後の処理を行う必要がなく、そのままステップ２１に移り、リターンする。。ステップ６で「Yes」と判定した場合、ステップ７では現在測定した圧力P (t)と前回測定した圧力値P (t-1)を用い、数式１でタンク９の圧力変化率Kを計算する。
（数式１）
K = (P(t) - P(t-1))／Ts
ステップ８では上記計算されたKはマイナスの値か否かを判定する。もし「Yes」と判定した場合、圧力が下降中なので、ステップ９に移る。もし、「No」と判定した場合、圧力が上昇中なので、ステップ１６に移る。ステップ９では、数式２を用いて、下限圧力Pminと現在の圧力P (t)との差を圧力変化率Kで割ることによって、現在の状態からあと何秒後に下限圧力Pminまで達すかを計算する。計算した値をTd値とする
（数式２）
Td = (Pmin - P(t))／K
次のステップ１０でTd値が予め決めたTd閾値（例えば３秒）未満か否かを判定する。もし「No」と判定した場合、すなわち、下限圧力設定値Pminまで後３秒以上かかるという意味で、圧縮装置の運転台数を増加しなくていいということで、ステップ２７に移り、そのままリターンする。もし「Yes」と判定した場合、すなわち、３秒以内に下限圧力設定値Pminまで達するという意味で、圧縮装置の運転台数の増加する必要があり、ステップ１１〜１５までの処理でどの圧縮装置を起動させるかの判定を行う。まず、ステップ１１ではマスター機と接続する圧縮装置が全台数運転中か否かを判定する。もし、「No」と判定した場合、つまり停止中の圧縮装置があるため、ステップ１４では圧縮装置運転台数を１台増加判定し、次のステップ１５では、停止中の圧縮装置中で累積運転時間最短の圧縮装置を起動させる。最後、ステップ２１に移り、リターンする。上記のステップ１１ではもし「Yes」と判定した場合に、つまり、マスター機１Ａと接続する圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）は全台数運転中のため、運転台数を増加することが不可能である。そこで、ステップ１２ではマスター機１Ａがスレーブ機１Ｂに対し、運転指令を送り、スレーブ機１Ｂを起動させる。その後、マスター機は空気タンク９の圧力値により圧縮装置運転台数の増減するではなく、固定制御に切り替え、運転継続する。
Next, in step 2, it is determined whether or not the current tank pressure value P (t) is less than a preset lower limit pressure value Pmin of the air tank 9. If “Yes” is determined, the next step 3 is performed. All the compression devices (7A to 7C) are activated. If it is determined as “No”, it is determined in the next step 4 whether or not the current pressure value P (t) is equal to or higher than a preset upper limit pressure value Pmax of the air tank 9. If it is determined as “Yes”, all the compression devices (7 A to 7 C) are stopped in the next step 5. If it is determined as “No”, it is determined in
(Formula 1)
K = (P (t)-P (t-1)) / Ts
In step 8, it is determined whether or not the calculated K is a negative value. If it is determined as “Yes”, since the pressure is decreasing, the process proceeds to Step 9. If it is determined as “No”, the pressure is increasing, and the process proceeds to step 16. In Step 9, the difference between the lower limit pressure Pmin and the current pressure P (t) is divided by the pressure change rate K using Equation 2 to calculate how many seconds later the lower limit pressure Pmin is reached from the current state. To do. Calculated value as Td value (Formula 2)
Td = (Pmin-P (t)) / K
In the
ステップ８ではもし「No」と判定した場合、ステップ１６で空気タンク９の圧力上昇率がプラスか否かを判定する。もし「No」と判定した場合、すなわち圧力値の変化が無い意味で、圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）の運転台数を増減する必要がないため、ステップ２１に移り、リターンする。ステップ１６で「Yes」と判定した場合、圧力値が上昇中なので、つまり空気吐き出し量が空気使用量を超えているということで、圧縮装置の運転台数を減少すると考える。次のステップ３で下記の数式１７を用いて、上限圧力Pmaxと現在の圧力P(t)との差を圧力変化率Kで割ることによって、現在の状態からあと何秒後に上限圧力Pmaxまで達すかを計算する。計算した値をTu値とする。
（数式３）
Tu=(Pmax - P(t))／K
次のステップ１８でTu値が予め決めたTu閾値（例えば１０秒）未満か否かを判定する。もし「No」と判定した場合、すなわち上限圧力Pmaxに達すまで後１０秒以上かかるという意味で、圧縮装置の運転台数を減少する必要もなく、ステップ２１に移り、リターンする。もし、「Yes」と判定した場合、つまりあと１０秒以内に上限圧力Pmaxまで達すため、ステップ１９では圧縮装置の運転台数を１台減少と判定し、次のステップ２０では累積運転時間最長の圧縮装置を停止させて、ステップ２１に移りリターンする。
If “No” is determined in step 8, it is determined in step 16 whether the pressure increase rate of the air tank 9 is positive. If it is determined as “No”, that is, in the sense that there is no change in the pressure value, there is no need to increase or decrease the number of operating compressors (7A to 7C), so the routine proceeds to step 21 and returns. If “Yes” is determined in step 16, the pressure value is increasing, that is, the amount of air discharged exceeds the amount of air used. In the next step 3, the difference between the upper limit pressure Pmax and the current pressure P (t) is divided by the pressure change rate K using the following equation 17 to reach the upper limit pressure Pmax in seconds after the current state. Calculate the faint. The calculated value is the Tu value.
(Formula 3)
Tu = (Pmax-P (t)) / K
In the
以上の台数制御装置１Ａが圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）の運転台数を制御する処理によって、空気使用量に応じ、空気タンクの上限圧Pmaxを超える前に圧縮装置の運転台数を減少することで、無駄な消費電力を省ける。また、タンクの下限圧力Pminに達する前に、圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）の運転台数を増加することで、下限圧力Pminを下回ることがない。そして、圧縮装置（７Ａ〜７Ｃ）が全台数運転しても吐出し空気量が空気使用量に不足している場合は、マスター機１Ａがスレーブ機１Ｂに対し運転指令を送ることで、スレーブ機１Ｂが引き継いで空気使用量に応じ圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）の運転台数を制御する。 By reducing the number of operating compressors before the upper limit pressure Pmax of the air tank is exceeded, according to the amount of air used, the number control device 1A described above controls the number of operating compressors (7A to 7C). Save unnecessary power consumption. Moreover, before reaching the lower limit pressure Pmin of the tank, the operating number of the compressors (7A to 7C) is increased, so that the lower limit pressure Pmin is not decreased. And even if all the compressors (7A-7C) are operated, if the amount of discharged air is insufficient for the amount of air used, the master machine 1A sends an operation command to the slave machine 1B, so that the slave machine 1B takes over and controls the number of operating compressors (7D to 7F) according to the amount of air used.
ここから、図３を参照しながら、スレーブ機（例えば１Ｂ）が圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）の運転台数を制御する処理を説明する。図３に示す運転制御処理は、予め決められたサンプリング周期Ts（例えば２００ｍｓ）毎に行うものである。 From here, the process which a slave machine (for example, 1B) controls the operation number of compressors (7D-7F) is demonstrated, referring FIG. The operation control process shown in FIG. 3 is performed every predetermined sampling period Ts (for example, 200 ms).
ステップ３１では、圧力センサ３Aからの圧力信号P’(t)を用いて、一定のサンプリング周期Tsで現在の空気タンク９内の圧力P’(t)を計測する。
In step 31, the current pressure P '(t) in the air tank 9 is measured at a constant sampling period Ts using the pressure signal P' (t) from the
次に、ステップ３２では、現在タンク圧力値P’(t)は予め設定された空気タンク９の下限圧力値P’min未満か否かを判定する、もし「Yes」と判定した場合、次のステップ３３で圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）を全台起動させる。 「No」と判定した場合、次のステップ３４で現在圧力値P’(t)は予め設定された空気タンク９の上限圧力値P’max以上か否かを判定する。もし「Yes」と判定した場合、次のステップ３５で圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）を全台停止させる。「No」と判定した場合、ステップ３６で現在測定した圧力P’(t)と前回測定した圧力値P’(t-1)を用い、数式４でタンク圧力変化率K’を計算する。
（数式４）
K’ = (P’(t) - P’(t-1))／Ts
次のステップ３７で上記計算されたK’はマイナスの値か否かを判定する。もし「Yes」と判定した場合、圧力が下降中なので、ステップ３８に移る。「No」と判定した場合、圧力が上昇中なので、ステップ４２に移る。ステップ３８では、数式５を用いて、下限圧力P’minと現在の圧力P’(t)との差を圧力変化率Kで割ることによって、現在の状態からあと何秒後に下限圧力P’minまで達すかを計算する。計算した値をTd’値とする
（数式５）
Td’=(P’min-P’(t))／K’
次のステップ３９は、Td’値が予め決めたTd’閾値（例えば３秒）未満か否かを判定する。もし「No」と判定した場合、ステップ５０に移り、リターンする。もし「Yes」と判定した場合、ステップ４０で圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）の運転台数を１台の増加を判定する。次のステップ４１で累積運転時間最短かつ停止中の圧縮装置を起動させる。最後、ステップ５０に移りリターンする。
Next, in step 32, it is determined whether or not the current tank pressure value P ′ (t) is less than a preset lower limit pressure value P′min of the air tank 9, and if “Yes” is determined, In step 33, all the compression devices (7D to 7F) are activated. If it is determined as “No”, it is determined in the next step 34 whether or not the current pressure value P ′ (t) is equal to or higher than the preset upper limit pressure value P′max of the air tank 9. If it is determined as “Yes”, in the next step 35, all the compression devices (7D to 7F) are stopped. When it is determined as “No”, the tank pressure change rate K ′ is calculated by Equation 4 using the pressure P ′ (t) currently measured in Step 36 and the pressure value P ′ (t−1) measured last time.
(Formula 4)
K '= (P' (t)-P '(t-1)) / Ts
In the next step 37, it is determined whether or not the calculated K ′ is a negative value. If “Yes” is determined, the pressure is decreasing, and the routine proceeds to step 38. If it is determined as “No”, the pressure is increasing, so the routine proceeds to step 42. In
Td '= (P'min-P' (t)) / K '
In the next step 39, it is determined whether or not the Td ′ value is less than a predetermined Td ′ threshold (for example, 3 seconds). If "No" is determined, the process moves to step 50 and returns. If “Yes” is determined, it is determined in step 40 that the number of operating compressors (7D to 7F) is increased by one. In the next step 41, the compressor that has the shortest accumulated operation time and is stopped is started. Finally, the process proceeds to step 50 and returns.
またステップ３７で「No」と判定した場合、ステップ４２に移り、圧力変化率K’がプラスか否かを判定する。もし「No」と判定した場合、ステップ５０に移り、リターンする。もし「Yes」と判定した場合、ステップ４３に移る。ステップ４３では、上限圧力P’maxと現在の圧力P’(t)との差を圧力変化率K’で割ることによって、現在の状態からあと何秒後に上限圧力P’maxまで達すかを計算する。計算した値をTu’値とする
（数式６）
Tu’ = (P’max-P’(t))／K’
次のステップ４４でTu’値が予め決めたTu’閾値（例えば１０秒）未満か否かを判定する。もし「No」と判定した場合、ステップ５０に移り、リターンする。「Yes」と判定した場合、ステップ４５で圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）の運転台数を１台の減少を判定し、次のステップ４６で運転中の累積運転時間最長の圧縮装置を停止させる。その後、ステップ４７では圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）が全部停止したかどうかを判定する。もし、「No」と判定した場合、そのままステップ５０に移りリターンする。もし「Yes」と判定した場合、すなわち、圧縮装置（７Ｄ〜７Ｆ）が全数停止したため、スレーブ機を待機させる。そして、次のステップ４９では固定制御運転中のマスター機を容量制御に切り替える。最後、ステップ５０に移り、リターンする。
If “No” is determined in step 37, the process proceeds to step 42 to determine whether or not the pressure change rate K ′ is positive. If "No" is determined, the process moves to step 50 and returns. If “Yes” is determined, the process proceeds to step 43. In step 43, the difference between the upper limit pressure P'max and the current pressure P '(t) is divided by the pressure change rate K' to calculate how many seconds later the upper limit pressure P'max is reached from the current state. To do. Calculated value as Tu 'value (Formula 6)
Tu '= (P'max-P' (t)) / K '
In the next step 44, it is determined whether or not the Tu ′ value is less than a predetermined Tu ′ threshold (for example, 10 seconds). If "No" is determined, the process moves to step 50 and returns. If it is determined as “Yes”, it is determined in step 45 that the number of operating units of the compressors (7D to 7F) is decreased by one, and in the next step 46, the compressor having the longest accumulated operating time is stopped. Thereafter, in step 47, it is determined whether or not all the compression devices (7D to 7F) have stopped. If “No” is determined, the process proceeds to step 50 and returns. If it is determined as “Yes”, that is, all the compression devices (7D to 7F) are stopped, the slave units are made to wait. In the next step 49, the master machine in the fixed control operation is switched to capacity control. Finally, it moves to step 50 and returns.
以上より、マスター機かスレーブ機の少なくとも一方は容量制御運転を行うことになる。これにより、圧縮空気の使用量に応じて細かい制御が可能となり、省エネ効果が低下することがなくなる。 As described above, at least one of the master machine and the slave machine performs the capacity control operation. Thereby, fine control according to the usage-amount of compressed air is attained, and an energy-saving effect does not fall.
ここから、図５を参照しながら、空気タンク９の圧力が上昇や下降する際に、圧縮装置の増減動作タイミングについて説明する。図５上のグラフは空気使用量が増大時に圧縮装置の運転台数を増加するタイミングを示す。図５下のグラフは空気使用量が減少時に圧縮装置の運転台数を減少するタイミングを示す。 From here, the increase / decrease operation | movement timing of a compression apparatus is demonstrated, when the pressure of the air tank 9 raises or falls, referring FIG. The upper graph in FIG. 5 shows the timing of increasing the number of operating compressors when the air usage increases. The lower graph in FIG. 5 shows the timing when the number of operating compressors is decreased when the air consumption is decreased.
例として、台数制御装置が運転中、圧縮装置（７Ａ〜７Ｆ）１台も運転していない状態、圧縮装置の累積運転時間の関係は７Ａ＜７Ｂ＜７Ｃ＜７Ｄ＜７Ｅ＜７Ｆで、タンク９の圧力が下降し、台数制御装置１Ａによって制御されるマスター機が運転状態で、台数制御装置１Ｂによって制御されるスレーブ機が待機状態であることを前提とし、空気圧縮システム全体の動きを説明する。 As an example, when the number control device is in operation, no compressor (7A to 7F) is in operation, the cumulative operating time relationship of the compressor is 7A <7B <7C <7D <7E <7F, and tank 9 The overall operation of the air compression system will be described on the premise that the master pressure controlled by the number control device 1A is in an operating state and the slave device controlled by the number control device 1B is in a standby state. .
まず、図５上のグラフを説明する。マスター機は２００ｍｓごとに空気タンク９の圧力P (t)を用い、Td値を計算する。Td値が３秒未満になった時に、マスター機の台数制御装置１Ａは累積運転時間最短の圧縮装置７Ａを起動させる。次に、圧力値P(t)が下降しつづけて、圧縮装置７Ｂ〜７Ｃが順次起動される。マスター機と接続する圧縮装置が全部運転しても、圧力値P(t)が下降し続けた場合は、マスター機がスレーブ機に対し、運転指令を送り、スレーブ機が指令を受け、待機状態から運転状態に切り替え、容量制御で運転開始する。マスター機は吐出し空気量が一定となる固定制御に切り替える。スレーブ機は容量制御で運転しているため、空気タンク９の圧力P’(t)を用い、Td’値を計算し、Td’値がTd’値未満の条件を満たすため、圧縮装置７Ｄと７Ｅを順次起動する。その後、もし空気使用量が安定した場合は、圧力値P’(t)が上昇し、計算されたTu’値がTu’閾値（１０秒）未満になったら、圧縮装置７Ｅを停止する。その後、圧力値が再び下降し、また圧縮装置７Ｅが起動される。空気使用量が安定している間に圧縮装置７Ｅの起動と停止が繰り返される。
First, the graph on FIG. 5 will be described. The master machine calculates the Td value using the pressure P (t) of the air tank 9 every 200 ms. When the Td value becomes less than 3 seconds, the master unit number control device 1A activates the
その後、空気使用量が減少し場合、圧縮装置の運転台数の減少処理について図５の下のグラフを用いて説明する。空気使用量の減少に伴い、圧力値P’(t)が上昇し、圧縮装置７Ｅと７Ｄが順次停止される。スレーブ機と接続する圧縮装置が全部停止された場合、スレーブ機がマスター機に対し交代指令を送り、マスター機は固定制御から容量制御に切り替え、スレーブ機が待機状態に戻る。その後、マスター機は容量制御を行い、圧力値が上昇している場合は圧縮装置７Ｃを停止する。その後、空気使用量が安定したら、圧縮装置７Ｃが起動と停止繰り返される。
Thereafter, when the amount of air used decreases, the process of reducing the number of operating compressors will be described with reference to the lower graph of FIG. As the amount of air used decreases, the pressure value P '(t) increases, and the
上記の制御により、空気使用量の変化に応じ、空気圧縮システムは圧縮装置の最適な台数で運転する。そして、マスター機とスレーブ機がお互いに送受信することで、１台の台数制御装置が空気使用量に応じられない場合は、相手の台数制御装置を起動または停止させることで対応可能になる。 With the above control, the air compression system operates with an optimal number of compression devices in accordance with changes in the amount of air used. And when a master unit and a slave machine mutually transmit / receive and one unit control device cannot respond to air consumption, it becomes possible to respond by starting or stopping the other unit control unit.
ここからは、図４を参照しながら、マスター機とスレーブ機の送受信処理を説明する。まず、２台の台数制御装置が停止中の場合、先に起動スイッチ（例えば４Ａ）が押された時に、制御回路２Ａは配線２３Ａを通じて制御回路２Ｂに０．３秒間の接続要求信号を送る（イベント１）。そして、制御回路２Ｂがその信号を受け、接続返答信号を０．５秒間送り返す（イベント２）。制御回路２Ａが０．３秒後に相手の信号レベルを確認する（イベント３）。もしＯＮ信号であれば、相手からの返答があるということで、台数制御装置１Ａはマスター機と自己認識し、運転開始する。もしＯＦＦ信号であれば、接続相手が無いと判定し、単独で運転開始する。その後接続要求を０．５秒間継続する。そして、制御回路２Ｂは前述した接続返答を送った０．５秒後に、相手の信号レベルを確認する（イベント４）。もしＯＮ信号であれば、台数制御装置１Ｂはスレーブ機と自己認識し、待機状態になる。即ち、先に起動スイッチが押された台数制御装置が制御する圧縮装置をマスター機とし、後に起動スイッチが押された台数制御装置が制御する圧縮装置をスレーブ機とする。
From here, the transmission / reception process of a master machine and a slave machine is demonstrated, referring FIG. First, when the two unit control devices are stopped, when the start switch (for example, 4A) is pressed first, the
その後、空気使用量の増加に伴い、マスター機１Ａと接続する圧縮装置が全台運転しても圧力が下降し続ける場合は、マスター機１Ａはスレーブ機１Ｂに運転要求信号を０．３秒間送る（イベント１１）。スレーブ機１Ｂが待機中にその信号を受けた場合に０．５秒間運転返答信号を送り返す（イベント１２）。マスター機１Ａは０．３秒後にスレーブ機の返答信号レベルを確認する（イベント１３）。もしＯＮ信号であれば、マスター機は固定制御に切り替え、運転要求信号を０．５秒間継続する。そして、スレーブ機１Ｂは前述した運転返答信号を送った０．５秒後に、相手の信号レベルを確認する（イベント１４）。もしＯＮ信号であれば、スレーブ機１Ｂは待機状態から運転状態に切り替え、運転開始する。 Thereafter, as the air usage increases, if the pressure continues to drop even if all the compressors connected to the master machine 1A are operated, the master machine 1A sends an operation request signal to the slave machine 1B for 0.3 seconds. (Event 11). When the slave unit 1B receives the signal during standby, an operation response signal is sent back for 0.5 seconds (event 12). The master machine 1A confirms the response signal level of the slave machine after 0.3 seconds (event 13). If it is an ON signal, the master machine switches to fixed control and continues the operation request signal for 0.5 seconds. Then, the slave unit 1B confirms the signal level of the other party 0.5 seconds after sending the above-described operation response signal (event 14). If it is an ON signal, the slave unit 1B switches from the standby state to the operation state and starts operation.
そして、空気使用量の減少に伴い、スレーブ機１Ｂと接続する圧縮装置が全停止した場合は、スレーブ機１Ｂはマスター機１Ａに交代要求信号を０．３秒間送る（イベント２１）。固定制御で運転中のマスター機がその信号を受け、交代返答信号を０．５秒間送り返す（イベント２２）。スレーブ機が信号送った０．３秒後に、相手の返答信号レベルを確認する（イベント２３）。もしＯＮ信号の場合、スレーブ機は運転状態から待機状態に戻り、交代要求を０．５秒間継続する。そして、マスター機が交代返答信号を送った０．５秒後に、スレーブ機１Ｂの返答信号レベルを確認する（イベント２４）。もしＯＮ信号であれば、マスター機は固定制御から容量制御に切り替える。 When the compression device connected to the slave unit 1B is completely stopped along with the decrease in the amount of air used, the slave unit 1B sends a replacement request signal to the master unit 1A for 0.3 seconds (event 21). The master machine that is operating in the fixed control receives the signal and sends back a replacement response signal for 0.5 seconds (event 22). 0.3 seconds after the slave device sends a signal, the other party's response signal level is confirmed (event 23). If the signal is ON, the slave unit returns from the operating state to the standby state and continues the change request for 0.5 seconds. Then, 0.5 seconds after the master device sends the replacement response signal, the response signal level of the slave device 1B is confirmed (event 24). If it is an ON signal, the master machine switches from fixed control to capacity control.
その後、圧縮システムを停止したい場合、２台の台数制御装置のうち任意のの停止スィッチ（例えば５Ｂ）を押下した場合、スレーブ機１Ｂが停止となり、そして、相手に停止要求信号を０．３秒間送る（イベント３１）。マスター機１Ａはその信号を受け、０．５秒間返答信号を送る（イベント３２）。０．５秒後に、相手の信号レベルを確認し、もしＯＦＦ信号であれば、停止する（イベント３４）。 Thereafter, when it is desired to stop the compression system, when any stop switch (for example, 5B) of the two unit control devices is pressed, the slave unit 1B is stopped, and a stop request signal is sent to the other party for 0.3 seconds. Send (event 31). The master machine 1A receives the signal and sends a response signal for 0.5 seconds (event 32). After 0.5 seconds, the other party's signal level is confirmed, and if it is an OFF signal, it stops (event 34).
また、相手と接続有効と認識した状態で、相手に対し運転または交代要求信号を０．３秒間送り（イベント４１）、その後、相手から返答信号がＯＦＦのままの場合、０．２秒ごとに要求信号を再送する（イベント４２、４３）。全部３回要求信号を送っても返答が無かったら、配線２３Ａまたは２３Ｂが断線していると判定し、警報を出すと共に、台数制御装置は単独運転に戻る（イベント４４）。 In addition, when the connection with the other party is recognized as being valid, a driving or change request signal is sent to the other party for 0.3 seconds (event 41). The request signal is retransmitted (events 42 and 43). If there is no response even after all three request signals have been sent, it is determined that the wiring 23A or 23B is disconnected, an alarm is issued, and the unit control device returns to the single operation (event 44).
本実施例では、２台の台数制御装置を接続することで、空気使用量に応じ、制御できる圧縮装置の台数が倍増になる。そのため、既存の空気圧縮システムに圧縮装置を増設する場合、既存の台数制御装置が無用になることなく、かつ新規高価な台数制御装置の購入の必要もないので、増設時の費用は抑えられる。また、台数制御装置を増設しても、圧縮装置の運転台数の制御は１台の台数制御装置と同様に行うため、省エネ効果は低下することは無い。 In this embodiment, by connecting two number control devices, the number of compression devices that can be controlled is doubled according to the amount of air used. Therefore, when adding a compression device to an existing air compression system, the existing number control device does not become unnecessary, and it is not necessary to purchase a new and expensive number control device, so that the cost at the time of expansion can be suppressed. Further, even if the number control device is added, the number of operating compressors is controlled in the same way as a single number control device, so that the energy saving effect is not reduced.
また、２台の台数制御装置の接続認識及びマスター機とスレーブ機の自己認識は自動的に行うため、接続有効の設定またはマスター機スレーブ機の設定の手間が無くなる。 In addition, since the connection recognition of the two unit control devices and the self-recognition of the master machine and the slave machine are automatically performed, there is no need to set the connection valid or the master machine slave machine.
そして、２台の台数制御装置のうち任意の起動スイッチを押下したら、圧縮システム全体が起動できる。一方、任意の停止スィッチを押下したら、圧縮システム全体が停止できるので、両方のスィッチ押下する手間が無くなり、２台の台数制御装置の設置場所が離れている場合は特に便利である。 Then, when an arbitrary start switch is pressed among the two number control devices, the entire compression system can be started. On the other hand, if an arbitrary stop switch is pressed, the entire compression system can be stopped. Therefore, there is no need to press both switches, which is particularly convenient when the installation locations of the two unit control devices are separated.
また、要求信号に対し、返答信号が来なかった場合に、要求を２回再送するため、信号の見損なうことも防ぐことができる。そして、３回要求信号を送っても、返答信号が来なかった場合、断線と判定し、台数制御装置は単独運転に切り替えるため、一層システムの信頼性が高くなる。 In addition, when the response signal is not received with respect to the request signal, the request is retransmitted twice, so that it is possible to prevent the signal from being overlooked. If the response signal is not received even after sending the request signal three times, it is determined that the circuit is disconnected, and the unit control device is switched to the single operation, so that the reliability of the system is further increased.
上記の制御により、空気使用量の変化に応じ、圧縮機本体が必ず最適な台数で運転する。そして、マスター機とスレーブ機がお互いに信号を送ることで、１台の圧縮装置が空気使用量に応じれない場合、相手の圧縮装置を起動または停止させることで、吐出し空気量の制御範囲が倍増できる。 With the above control, the compressor main body always operates with the optimum number of units according to the change of air usage. And if one compressor does not respond to the amount of air used by sending signals to each other, the master unit and the slave unit can start or stop the other compressor to control the discharge air amount. Can be doubled.
また、従来技術では複数台の圧縮装置の運転台数を制御する場合、必ず上位の台数制御装置が必要であった。一方、本実施例では２台の圧縮装置を接続するだけで、内部の圧縮機本体の運転台数を増減できるため、上位の台数制御装置の必要が無くなる。また、上位の台数制御装置を設置する際に必要な配線工事も無くなるので、簡易かつ安価にシステムを導入できるというメリットがある。 Further, in the prior art, when controlling the number of operating units of a plurality of compressors, a higher-level unit control device is always required. On the other hand, in this embodiment, it is possible to increase or decrease the number of operating compressor main units by simply connecting two compressors, eliminating the need for a higher-level unit controller. Further, since there is no need for wiring work when installing a higher-level unit control device, there is an advantage that the system can be introduced simply and inexpensively.
また、２台の圧縮装置の任意の起動スイッチを押下すると、接続の認識及びマスター機とスレーブ機の自己認識が自動的に行うので、設定の手間が無くなる。また、どちらの起動スイッチまたは停止スィッチを押下すると、２台とも運転または停止するので、２台の圧縮装置を離れて設置する場合は操作が便利である。 In addition, when any start switch of the two compression devices is pressed, connection recognition and self-recognition between the master and slave units are automatically performed, eliminating the need for setting. Further, when either start switch or stop switch is pressed, both units are operated or stopped. Therefore, the operation is convenient when installing the two compression devices apart from each other.
これまで説明してきた実施例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 The embodiments described so far are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention is not limitedly interpreted by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
１ 台数制御装置
２ 制御回路
３ 圧力センサ
４ 起動スイッチ
５ 停止スイッチ
７ 圧縮装置
９ 空気タンク
1 Unit Control Device 2 Control Circuit 3 Pressure Sensor 4 Start Switch 5 Stop Switch 7 Compressor 9 Air Tank
Claims (3)
圧縮流体の使用量に応じて、複数台の前記圧縮装置の運転台数を制御する台数制御装置を複数備え、
前記圧縮装置は前記台数制御装置の指令により、圧縮流体の使用量に応じて前記圧縮装置の運転台数を変更する容量制御運転または圧縮流体の使用量によらず運転時の出力を変更しない固定制御運転を行い、
前記台数制御装置は、他の前記台数制御装置に対し指令を送り、他の前記台数制御装置が制御する前記圧縮装置の運転、停止または制御方式の切替を指示し、
複数台の前記台数制御装置と複数台の前記圧縮装置は優先的に運転されるマスター機と、流体使用量に応じて前記マスター機の次に運転するスレーブ機により構成され、前記マスター機とスレーブ機のうち、一方は圧縮流体の使用量に応じて運転時の出力を変更する容量制御運転を行い、
先に起動された前記台数制御装置が前記マスター機と自動的に認識することを特徴とする流体圧縮システム。 A plurality of compression devices for compressing fluid;
In accordance with the amount of compressed fluid used, a plurality of unit control devices for controlling the number of operating the plurality of compression devices,
By the said compression device command of the unit count control device, not the output during operation regardless of the amount of the capacity control operation or compressed fluid to change the number of operating the compressor to change depending on the amount of compressed fluid fixed control Drive,
The number control device sends a command to the other number control device, instructs the operation, stop or switching of the control method of the compression device controlled by the other number control device ,
The plurality of unit control devices and the plurality of compression devices are configured by a master machine that operates preferentially and a slave machine that operates next to the master machine according to the amount of fluid used. One of the machines performs capacity control operation that changes the output during operation according to the amount of compressed fluid used,
The fluid compression system , wherein the unit control device activated first is automatically recognized as the master machine .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013022812A JP6014509B2 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | Fluid compression system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013022812A JP6014509B2 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | Fluid compression system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014152699A JP2014152699A (en) | 2014-08-25 |
| JP6014509B2 true JP6014509B2 (en) | 2016-10-25 |
Family
ID=51574800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013022812A Active JP6014509B2 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | Fluid compression system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6014509B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020066268A1 (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 株式会社日立産機システム | Gas compressor and control method therefor |
| WO2022168270A1 (en) * | 2021-02-05 | 2022-08-11 | 株式会社日立産機システム | Gas compression system and control method thereof |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6457055A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-03 | Toshiba Corp | Refrigeration cycle device |
| JPH0560077A (en) * | 1991-08-30 | 1993-03-09 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Control method for number of compressor in operation |
| JP4122451B2 (en) * | 2001-07-06 | 2008-07-23 | 株式会社日立産機システム | Compressed air production system |
-
2013
- 2013-02-08 JP JP2013022812A patent/JP6014509B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014152699A (en) | 2014-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10514026B2 (en) | Fluid compression system and control device therefor | |
| JP6581626B2 (en) | Water supply equipment | |
| US11193482B2 (en) | Air compressing apparatus and control method | |
| JP6014508B2 (en) | Fluid compression system | |
| JP6014509B2 (en) | Fluid compression system | |
| CN104141604A (en) | Frequency converter special for air compressor and air compressor variable-frequency drive control system | |
| JP5978062B2 (en) | air compressor | |
| CN103133318A (en) | Air compressor | |
| JP6121267B2 (en) | Booster water supply system | |
| CN103486013A (en) | Air compressor controller with networking function and air compressor system thereof | |
| KR101611399B1 (en) | Communication device for air-conditioner, system and method for low power control using the same | |
| TWI666412B (en) | Intelligent air quality control method and system | |
| JP2012031789A (en) | Method for controlling compact compressor | |
| JP6539319B2 (en) | Fluid compression system or controller thereof | |
| JP2008089284A (en) | Radio telecontrol system | |
| CN103438631A (en) | Low-start-noise variable-frequency refrigeration plant | |
| JP6220578B2 (en) | Booster water supply system | |
| JP6012417B2 (en) | Fluid compression device | |
| CN203463269U (en) | Air compressor controller with networking function and air compressor system | |
| JP7175583B2 (en) | Air conditioning system and management equipment | |
| JP2013058916A (en) | Standby power reduction system for electric apparatus | |
| CN103470051A (en) | Engineering machine, and equipment, method and system for controlling cantilever crane | |
| US20110116391A1 (en) | Network device and control method thereof | |
| JPH04344055A (en) | Control device for air conditioner | |
| CN117758828A (en) | Variable-frequency constant-pressure water supply system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150225 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150225 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160112 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160126 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160325 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160830 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160926 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6014509 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |