JP6289247B2 - Plant monitoring and control system - Google Patents
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Description
この発明は、複数の排水ポンプ場の監視制御を行うプラント監視制御システムに関するものである。 The present invention relates to a plant monitoring control system that performs monitoring control of a plurality of drainage pump stations.
従来のプラント制御システムにおいては、単一の施設における使用電力量を監視し、所定期間の積算電力量が所定電力量内に収まるように負荷を制御する機能を有している。(例えば、特許文献1参照) The conventional plant control system has a function of monitoring the amount of power used in a single facility and controlling the load so that the integrated power amount within a predetermined period falls within the predetermined power amount. (For example, see Patent Document 1)
雨水を含む下水を貯留する貯留槽と、貯留槽に貯留された下水を排水する排水ポンプと、貯留槽に貯留された下水の水位を計測する水位計を備えた排水ポンプ場が複数存在し、各排水ポンプ場の使用電力量を計測し、排水ポンプ場の使用電力量が契約電力量を超えないように監視制御を行うプラント監視制御システムにおいて、単一の施設の使用電力量を超えないように負荷を制御する従来技術(特許文献1)は存在している。
しかしながら、複数の施設の使用電力を監視し、ある施設において所定期間の積算電力量が契約電力量を超える予測をしてデマンド警報を発報した場合に、別の排水ポンプ場での使用電力量の増加を予測して、その排水ポンプ場での負荷の制御を変動させるプラント制御システムは存在しなかった。
There are multiple drainage pump stations equipped with storage tanks for storing sewage containing rainwater, drainage pumps for draining sewage stored in the storage tanks, and water level gauges for measuring the level of sewage stored in the storage tanks, In a plant monitoring and control system that measures the power consumption of each drainage pumping station and monitors and controls so that the power consumption of the drainage pumping station does not exceed the contracted power consumption, do not exceed the power consumption of a single facility. There is a conventional technique (Patent Document 1) for controlling the load.
However, when the power consumption of multiple facilities is monitored and a demand alarm is issued when the cumulative power consumption for a given period is predicted to exceed the contracted power consumption at a certain facility, the power consumption at another drainage pump station There was no plant control system that predicted the increase in the load and changed the load control at the drainage pump station.
一般的に排水ポンプ場への下水流入量が増大した場合、上流の排水ポンプ場の貯留槽から水位が上昇し、その後、下流の排水ポンプ場の貯留槽の水位が上昇していく傾向にある。
そのため、ある排水ポンプ場の貯留槽の水位が急上昇して当該排水ポンプ場の排水ポンプを高負荷で運転した結果、デマンド警報が発報した場合、下流の排水ポンプ場においても負荷が高まり、デマンド警報が発生する可能性が高い。
しかし、特許文献1の従来のプラント監視制御システムでは、上流の排水ポンプ場においてデマンド警報を発報した時点で、下流の排水ポンプ場においても、排水ポンプを運転させ、当該排水ポンプ場の貯留槽の水位を下げて、将来の負荷を平準化しておくといった対応ができなかった。
Generally, when the amount of sewage inflow into the drainage pump station increases, the water level rises from the upstream drainage pump station storage tank, and then the water level of the downstream drainage pump station storage tank tends to rise. .
As a result, when the water level in a storage tank at a drainage pump station suddenly rises and the drainage pump at the drainage pumping station is operated at a high load, and a demand alarm is triggered, the load also increases at the downstream drainage pumping station. An alarm is likely to occur.
However, in the conventional plant monitoring and control system of
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、下流側の排水ポンプ場における排水ポンプを、上流の排水ポンプ場におけるデマンド警報発生に基づいて制御するプラント監視制御システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a plant monitoring control system that controls a drain pump in a downstream drain pump station based on a demand alarm occurrence in an upstream drain pump station. The purpose is to obtain.
この発明に係わるプラント監視制御システムにおいては、複数の排水ポンプ場の監視制御を行うプラント監視制御システムであって、各排水ポンプ場の契約電力量と各排水ポンプ場の位置関係を示す情報とを保存した保存部、及び排水ポンプ場の所定期間の積算電力量を演算し、この積算電力量が保存部に保存された契約電力量を超えると予測される場合にデマンド警報を発報する制御部を備え、制御部は、デマンド警報を発報した場合に、当該排水ポンプ場の下流に位置する排水ポンプ場に設置された排水ポンプを、排水量を増加させるように制御するものである。 The plant monitoring control system according to the present invention is a plant monitoring control system that performs monitoring control of a plurality of drainage pump stations, and includes contracted electric energy of each drainage pumping station and information indicating a positional relationship of each drainage pumping station. The stored storage unit and the control unit that calculates the integrated power amount for a predetermined period of the drainage pump station and issues a demand alarm when the integrated power amount is predicted to exceed the contracted power amount stored in the storage unit The control unit controls the drainage pump installed in the drainage pump station located downstream of the drainage pump station so as to increase the amount of drainage when the demand alarm is issued.
この発明によれば、複数の排水ポンプ場の監視制御を行うプラント監視制御システムであって、各排水ポンプ場の契約電力量と各排水ポンプ場の位置関係を示す情報とを保存した保存部、及び排水ポンプ場の所定期間の積算電力量を演算し、この積算電力量が保存部に保存された契約電力量を超えると予測される場合にデマンド警報を発報する制御部を備え、制御部は、デマンド警報を発報した場合に、当該排水ポンプ場の下流に位置する排水ポンプ場に設置された排水ポンプを、排水量を増加させるように制御するので、下流に位置する排水ポンプ場におけるデマンド警報の発生を抑止または遅延することができる。 According to this invention, it is a plant monitoring control system that performs monitoring control of a plurality of drainage pump stations, a storage unit that stores contract electric energy of each drainage pump station and information indicating the positional relationship of each drainage pump station, And a control unit that calculates an integrated power amount for a predetermined period of the drainage pump station and issues a demand alarm when the integrated power amount is predicted to exceed the contracted power amount stored in the storage unit. Controls the drainage pump installed at the drainage pumping station located downstream of the drainage pumping station so that the amount of drainage is increased when a demand alarm is issued. Alarm generation can be suppressed or delayed.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。
図1は、この発明の実施の形態1によるプラント監視制御システムを示すシステム構成図である。
図1において、プラント監視制御システムは、下水処理場1と複数のポンプ場6(排水ポンプ場)に配置された設備によって構成されている。
下水処理場1は、中央監視室に設置された中央監視装置2と、この中央監視装置2とプラント制御ネットワーク3を経由して接続されたテレメータ親局4とから構成されている。テレメータ親局4は、各ポンプ場6に配置された複数のテレメータ子局5とアナログ専用回線等を経由して接続されている。
各ポンプ場6には、それぞれテレメータ子局5が設置されている。テレメータ子局5には、貯留槽10に貯留された下水を排水する排水ポンプ7と、貯留槽10に貯留された下水の水位を計測する水位計8と、ポンプ場6の電力量を計測する電力量計9とが接続されており、排水ポンプ7の運転、停止といったディジタル信号や、水位といったアナログ信号、また、使用電力量のパルス信号を取り込み、テレメータ親局4に渡している。
テレメータ親局4は、中央監視装置2からの操作、設定に基づき、テレメータ子局5を介して、各ポンプ場6の排水ポンプ7の制御を行っている。
1 is a system configuration diagram showing a plant monitoring control system according to
In FIG. 1, the plant monitoring and control system is configured by facilities arranged in a
The
Each
The telemeter master station 4 controls the drain pumps 7 of the
テレメータ親局4は、プラント制御ネットワーク3と通信するための通信部(制御NW)4aと、テレメータ子局5と通信するための通信部(テレメータ)4cと、中央監視装置2からの指令に基づいて制御等を行う演算部4bと、設定値等のデータを保持する保存部4dを有している。
保存部4dには、中央監視装置2から設定される各ポンプ場6の契約電力量が保存されている。演算部4bは、所定期間(30分間)の予測積算電力量を、電力量のパルス信号より演算し、その予測積算電力量が契約電力量を超える場合、デマンド警報を中央監視装置2に発報する。
また、テレメータ親局4の保存部4dでは、後述する図2のような、各ポンプ場6の位置や相互関係を示す位置関係情報を保存している。
The telemeter master station 4 is based on a command from the communication unit (control NW) 4 a for communicating with the plant control network 3, a communication unit (telemeter) 4 c for communicating with the
In the
Further, the
図2は、この発明の実施の形態1によるプラント監視制御システムの各ポンプ場の位置及び相互関係を示す図である。
図2において、上流にAポンプ場、Aポンプ場の下流にBポンプ場とCポンプ場、Cポンプ場の下流にDポンプ場とEポンプ場が位置している。保存部4dに保存される位置関係情報は、各ポンプ場の上位(上流)下位(下流)を明確にしたツリー構造になっている。
FIG. 2 is a diagram showing the position and mutual relationship of each pump station in the plant monitoring control system according to
In FIG. 2, an A pump station is located upstream, a B pump station and a C pump station are located downstream of the A pump station, and a D pump station and an E pump station are located downstream of the C pump station. The positional relationship information stored in the
次に、テレメータ親局4の演算部4bにて、あるポンプ場6のデマンド警報を発報した際の動作について、図3のフローチャートを用いて説明する。
テレメータ親局4の演算部4bにて、あるポンプ場6のデマンド警報を検知した際、保存部4dから位置関係情報を読み出し、当該ポンプ場6の下位にポンプ場6が存在するかどうかを確認する(step001)。存在しない場合は、終了する。
存在する場合は、演算部4bは、保存部4dからデマンド警報を検知したポンプ場6から一段下位のポンプ場6を読み出す(一段下位に複数のポンプ場6が設定されている場合は全てのポンプ場6を読み出す)(step002)。
演算部4bは、読み出したポンプ場6に対し、排水ポンプ7の起動指令を通信部(テレメータ)4c経由にて出力する(step003)。
Next, the operation when a demand alarm of a
When the
If present, the
The
実施の形態1によれば、あるポンプ場6でデマンド警報を検知した場合に、当該ポンプ場6の下流にあり、今後デマンド警報が検知される可能性の高いポンプ場6でも、予め貯留された下水を排水することが可能となり、デマンド警報の発生を抑止、もしくは、遅らせることが可能となる。
According to the first embodiment, when a demand alarm is detected at a
実施の形態2.
実施の形態1に加えて、実施の形態2では、あるポンプ場6において積算電力量が所定電力量を超えると予測した時点から所定期間の満了までの期間と、その時点での当該ポンプ場6の下流にあるポンプ場6における積算電力量を考慮して、下流のポンプ場6の排水ポンプ7を制御する方法についてのものである。
実施の形態2の構成は、図1におけるものと同じものである。
In addition to the first embodiment, in the second embodiment, the period from the time when the accumulated power amount is predicted to exceed the predetermined power amount in a
The configuration of the second embodiment is the same as that in FIG.
図4は、この発明の実施の形態2によるプラント監視制御システムのポンプ場の排水ポンプの水位運転を説明する図であり、複数の排水ポンプ7を備えたポンプ場6における一般的な排水ポンプ7の制御方法である水位運転を表している。
図4において、一般的なポンプ場6では、貯留槽10の水位に対して運転台数を決めており、図4では水位H1で1台目運転、水位H2で2台目運転、水位H3で3台目運転となっており、水位がLになるまでその台数にて運転を継続する。
FIG. 4 is a diagram for explaining the water level operation of the drainage pump in the pumping station of the plant monitoring control system according to
In FIG. 4, in the
図6は、この発明の実施の形態2によるプラント監視制御システムの下流ポンプ場における積算電力量の推移を示す図である。
図6において、上流のポンプ場でデマンド警報が発生した場合の、下流のポンプ場における排水ポンプの運転台数ごとに予測した積算電力量を示している。
FIG. 6 is a diagram showing a transition of the integrated electric energy in the downstream pumping station of the plant monitoring control system according to
In FIG. 6, when the demand alarm is generated at the upstream pump station, the integrated electric energy predicted for each number of drain pumps operating at the downstream pump station is shown.
次に、排水ポンプ7を複数台備えるポンプ場6において、積算電力量が契約電力量を超えると予測される場合の、テレメータ親局4の演算部4bの動作について、図5のフローチャートを用いて説明する。
テレメータ親局4の演算部4bにて、あるポンプ場6のデマンド警報を検知した際、保存部4dから位置関係情報を読み出し、当該ポンプ場6の下位(下流)にポンプ場6が存在するかどうかを確認する(step101)。存在しない場合は、終了する。
存在する場合、演算部4bは、保存部4dから、デマンド警報を検知したポンプ場6の一段下位のポンプ場6を読み出す(一段下位に複数のポンプ場6が設定されている場合は全てのポンプ場6を読み出す)(step102)。
Next, in the
When the
If present, the
一段下位のポンプ場6における、所定期間(30分間)の開始から現在までの積算電力量を計算する(step103)。そして、そのポンプ場6の積算電力量と所定期間満了までの期間から、その時点から排水ポンプ7の各台数(1台、2台、3台・・・)を運転させた場合の所定期間満了時点で予測される積算電力量を、台数ごとに図6のとおり計算し、残りの使用可能電力量を最大限使える排水ポンプ7の運転台数を求める(step104)。
The integrated electric energy from the start of the predetermined period (30 minutes) to the present in the
演算部4bは、読み出したポンプ場6に対し、計算した運転台数を通信部(テレメータ)4c経由にて出力する(step105)。ポンプ場6では、その際の水位によらず指令の台数の排水ポンプ7を運転し、水位がLになるまで運転を継続する。
また、演算部4bは、所定期間終了のタイミングにおいて、指令の運転台数の排水ポンプ7の運転を継続していた場合、排水ポンプ7の定格容量と運転台数より計算して、次の所定期間に積算電力量が契約電力量を超えるかどうかを予測し、超えると予測される場合にはデマンド警報を中央監視装置2に発報するとともにポンプ場6の排水ポンプ7の運転台数を減らす。
この場合にも、さらに下流のポンプ場6に対して、上述の制御を行う。
The
In addition, when the
Also in this case, the above-described control is performed for the
実施の形態2によれば、上流のポンプ場6においてデマンド警報が発生した場合に、その下流のポンプ場6において、デマンド警報が発生した時点の電力量から所定期間終了までの電力量を有効に活用し、最大限の排水ポンプ能力を活用して排水することにより、時間を有効に活用し、将来に発生するであろう高負荷を平準化することができる。
According to the second embodiment, when a demand alarm is generated in the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 下水処理場、2 中央監視装置、3 プラント制御ネットワーク、
4 テレメータ親局、4a 通信部(制御NW)、4b 演算部、
4c 通信部(テレメータ)、4d 保存部、5 テレメータ子局、6 ポンプ場、
7 排水ポンプ、8 水位計、9 電力量計、10 貯留槽。
1 Sewage treatment plant, 2 Central monitoring device, 3 Plant control network,
4 telemeter master station, 4a communication unit (control NW), 4b arithmetic unit,
4c communication unit (telemeter), 4d storage unit, 5 telemeter slave station, 6 pump station,
7 drainage pump, 8 water level meter, 9 electricity meter, 10 storage tank.
Claims (3)
各排水ポンプ場の契約電力量と各排水ポンプ場の位置関係を示す情報とを保存した保存部、
及び上記排水ポンプ場の所定期間の積算電力量を演算し、この積算電力量が上記保存部に保存された契約電力量を超えると予測される場合にデマンド警報を発報する制御部を備え、
上記制御部は、上記デマンド警報を発報した場合に、当該排水ポンプ場の下流に位置する排水ポンプ場に設置された排水ポンプを、排水量を増加させるように制御することを特徴とするプラント監視制御システム。 A plant monitoring control system for monitoring and controlling a plurality of drainage pump stations,
A storage unit that stores contracted electric energy for each drainage pumping station and information indicating the positional relationship of each drainage pumping station,
And calculating a cumulative power amount of the drainage pump station for a predetermined period, and comprising a control unit that issues a demand alarm when the cumulative power amount is predicted to exceed the contracted power amount stored in the storage unit,
When the demand alarm is issued, the control unit controls a drain pump installed at a drain pump station located downstream of the drain pump station so as to increase the amount of drainage. Control system.
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