JPH0391002A - 制御運転シミュレータシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は一般に制御運転シミュレータシステムに関し、
特に下水道における汚水、雨水ポンプの運転を安全に遂
行するのに必要な制御情報を適確にオペレータに提示す
るポンプ制御装置の運転支援システムとして好適に用い
られる制御運転シミュレータシステムに関する。

（従来の技術） 下水道における汚水・雨水ポンプ設備は、地下埋設の管
渠と接続されたポンプ井と、吸い込み側が前記ポンプ井
と接続されているとともに吐出側が下水処理場の最初沈
澱池と接続されるか或いは河川放流設備と接続されてい
る複数台のポンプ（ポンプ群）とを備えた構成となって
いる。前記管渠は、家庭や工場から排出される汚水や市
街地に降った雨水（これらの汚水や雨水は、通常「下水
」と称される）を受けて、ポンプ井へと送り込み、猿数
台のポンプは、ポンプ井に送り込まれ、ポンプ井に溜め
込まれた汚水や雨水等の下水の処理水を、前記最初沈澱
池へと排出するものである。

前記複数台のポンプによって形成されるポンプ１洋は、
その吐出流量が運転ポンプの組合せの変更により段階的
に、又は、一部速度制御や吐出弁開度制御により連続的
にｇ＊される。

一般に、家庭や工場、ビル、浴場等から排出される汚水
は、その時系列変化が週単位か日中化かによっである程
度定形的となっている。これに対して、雨水は降雨量の
地域別の時系列変化として把えても、或いは管渠を通っ
てポンプ井へ流入してくる雨水の時系列変化として把え
ても、ともにその都度変わるものであり、再現性に乏し
い。そのため、予め日単位等のポンプ運転計画を立てる
必要があるときには、十分に長い期間に互ってポンプ井
への流入流量の予測値を求めることが行なわれるが、上
述したように時系列変化の再現性が乏しいので、ポンプ
井への流入流量の予１１１１１ｉｆｔを求めるのは困難
である。

そこで、従来における汚水・雨水ポンプの運転制御はポ
ンプ井の水位レベルを検知し、この検知した水位レベル
に応じて決定される複数台のポンプからの全吐出流量に
基づいて行なわれるようになっていた。然るに、このよ
うな運転制御方法を採用すると、台風や集中豪雨時のよ
うに、ポンプ井に対する下水（特に雨水）の急激な流入
流量変化が生じポンプ井における水位の上昇が早い場合
には、前記複数台のポンプの起動／停止にかなりの時間
を要するので、ポンプ井の水位の変動の検知のみにて複
数台のポンプの運転制御を行なっていたのでは急激な水
位変化に追従できず、ポンプ操作が遅れるという不具合
がある。このような不具合に対処するためには監視員を
下水処理場に配置しておき、ポンプ井の水位を見ながら
手動操作せねばならないという問題があった。

そこで上記問題を解消するために、ポンプ井への下水の
流入流量が急変する場合にあっても汚水・雨水ポンプ群
の台数制御を無人にて迅速に自動制御できるシステムが
提案されるに到った。該提案に係るシステムは、複数台
のポンプの運転台数やこれら運転されるポンプによるポ
ンプ井からの総揚水量を制御するポンプ制御装置と、こ
のポンプ制御装置とは離間した箇所にて複数台のポンプ
等の下水処理設備とポンプ制御装置とを監視制御する有
人の中央監視制御装置とから構成されている。

上述したごとき構成の装置において、中央Ｗ：ｉＮ制御
装置は、複数台のポンプを始めとする下水処理プロセス
の監視やデータロギング（即ち、時系列的に起こる事象
に関するデータを記録すること。

例えば、オペレータが計器を見ながらデータを記録して
いたのを電子計算機で自動的に行なわせるようにしたも
の）を中心として実行し、希にアドバンス機能（ｉＱｉ
度な機能）として実行するシミュレーションは、ポンプ
井における所謂水位を中心としたプロセス動作の模擬に
ついてのみ可能となっており、オペレータが制御諸条件
を設定しなければ利用可能な形態とはならなかった。

（発明が解決しようとする課題） ところで、近年におけるマイクロコンピュータの応用技
術の急速な進歩によってポンプ制御装置の機能もインテ
リジェント化（知能化）シ、そのため、上記中央監視制
御装置を用いてポンプ制御装置に対して運転支援情報を
提供する場合には、上記中央監視制御装置に、従来より
実行されてきたシミュレーションは勿論のこと、実装さ
れたポンプ制御装置のインテリジェント（知能的）な動
作のシミュレーションをも容易に実行できる機能が要求
されることとなった。即ち、ｆｌｔ純に「水位が成る点
を越えたからポンプが１台分追加始動された」という従
来のポンプ制御動作を模擬するのではなく、例えば、「
水位が成る領域内に達しポンプ井への下水の流入流量推
定値が上昇し且つ現在のポンプの運転台数の総揚水ユ上
限値とポンプ井への下水の流入流量推定値とが非常に近
似した領域にあるので、予測的に第何号ポンプを追加始
動したｊ等というような複雑な動作を模擬できないと、
複数台のポンプの運転状態が予測できなくなる。そこで
、上述したインテリジェントな動作のシミュレーション
を実行する機能を中央監視制御装置に付加することが創
案された。

しかしながら、上記シミュレーションを実行する機能を
全て中央監視制御装置のＣＰＵにて実現しようとするの
はシステムの信頼性からし−Ｈｇましいものではない。

特にリアルタイム性の強い動作に関するシミュレーショ
ンの実行機能に関しては、リアルタイム性という観点か
らして、これを中央監視制御装置のＣＰＵで実現するの
は好ましくない。よって、中央監視制御装置のみならず
、ポンプ制御装置にもある程度のインテリジェンス（知
能）を分担させなければ、システム全体としての信頼性
を低下させることなく、システムとしてインテリジェン
ト（知能的）な動作を実現させることは困難であった。

従って本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目
的は、中央監視制御装置のみならず負荷を運転、制御す
る制御装置にもある程度のインテリジェンス（知能）を
分担させることによって、システム全体としての信頼性
を低下させることなく、システムとしてインテリジェン
ト（知能的）な動作を実現させることができ、特に汚水
・雨水ポンプの制御を行なうポンプ制御装置の運転支援
システムとして用いられたときに、リアルタイム性の強
い動作に関するシミュレーションの実行機能に関しては
ポンプ制御装置の側でこれをＡ現させることによって、
高信頼で且つインテリジェント（知能的）な動作の模擬
が行なえる制御運転シミュレータシステムを提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明に係る制御運転シミュ
レータシステムは、負荷を運転、制御するのに必要な各
抽情報から成る知識ベースを格納する格納部を有し、与
えられた負荷に関する情報に基づいて負荷を運転、制御
するとともに前記知識ベースに基づいて将来における負
荷の運転、制御動作を予測、推論する制御装置と、負荷
を運転、制御するのに必要な各種情報から成る知識ベー
スを格納する格納部を有し、前記制御装置による前記負
荷の運転、制御動作を監視するとともに前記格納部に格
納されている知識ベースに基づく予測、推論動作を実行
する中央監視制御装置と、前記制御装置の格納部が格納
すべき知識ベースと前記中央監視制御装置の格納部が格
納すべき知識ベースとがオンラインリアルタイムで共有
されるように、前記制御装置と中央監視制御装置との間
を接続するロー力ルエリアネ・ットワーク手段とを備え
、前記ローカルエリアネットワーク手段によって前記再
装置の格納部が各々格納すべき知識ベースがオンライン
リアルタイムで共有されたときに、前記中央監視制御装
置が前記共有した知識ベースに基づいて将来における前
記制御装置の負荷の運転、制御動作を予測、推論するよ
うに構成することとした。

（作　用） 上記構成において、ローカルエリアネットワーク手段は
、制御装置の格納部が格納すべき知識ベースと中央監視
制御装置の格納部が格納すべき知識ベースがオンライン
リアルタイムで共有されるように制御装置と中央監視制
御装置とを接続することとしたので、知識ベースを形成
する制御則テーブルが制御装置側の格納部と中央監視制
御装置側の格納部との間で交換可能であり、このように
互いの制御則テーブル同士が交換可能であるということ
は、これらの制御則テーブルに基づいて演算される演算
結果は中央監視制御装置と制御装置とで同値なことを意
味している。従って、前記制御則が変更されない限りに
おいて、中央監視制御装置が制御装置の運転、制御動作
を予測できることとなる。

（実施例） 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

第１図は、本発明の一実施例に従う制御運転シミュレー
タシステムを、下水処理施設におけるポンプ制御装置の
運転支援システムとして用いたときの構成を示したブロ
ック図である。

第１図において、下水処理施設が具備するポンプ場４０
の概要は、以下のようである。即ち、地下に埋設されて
いる管渠１から流れ込んだ汚水・雨水等の下水は、沈砂
池２及びスクリーン３を経て固形物が取り除かれた後、
ポンプ井４内に流入する。このポンプ井４内に貯留され
た下水は、複数台のポンプから成るポンプ群５により最
初沈澱池６へと揚水される。上記ポンプ井４には、ポン
プ井水位計７が設けられており、又、ポンプ井４の水位
には上限値と下限値とが夫々設定されている。前記ポン
プ群５の吐出側には、吐出流量計８が設けられており、
この吐出流量計８は、ポンプ群５の運転によってポンプ
群５から吐出されるド水の総水量を逐次検出して所定の
検出信号を出力するようになっている。前記ポンプ井水
位計７からの出力信号、前記吐出流量計８からの出力信
号は、夫々ポンプ制御装置１０によって読込まれる。

本実施例に係るポンプ制御装置１０は、図示のように、
プロセス入出力処理部１１を始め制御演算部１４、制御
則テーブル格納部１５、伝送処理部１６を備えている（
制御演算部１４の内部構成については、第２図にて示し
、後に詳述する）。

プロセス入出力処理部１１は、ポンプ井水位計７から出
力されるポンプ井水位検出信号、吐出流量計８から出力
されるポンプ群５の総吐出流量検出信号を、夫々所定の
サンプリング周期で読込み、この読込んだ検出信号をポ
ンプ井水位、ポンプ群の総吐出流量等の計測値データと
して出力するようになっている。制御演算部１４は、プ
ロセス入出力処理部１１から出力された前記ポンプ井水
位値データ、ポンプ群の総吐出流量値データ等のプロセ
ス値と制御則テーブル格納部１５に記憶されている制御
則とに基づいて、前記ポンプ群５の台数制御、前記ポン
プ群５から吐出される下水の総流量制御を行なう（制御
演算部１４による前記制御の態様については、後に詳述
する）。伝送処理部１６は、中央監視制御装置２０側の
伝送処理部２１とオンライン等にて接続されており、プ
ロセス入出力処理部１１から出力された前記プロセス値
を受けてこれを中央監視制御装置２０側の伝送処理部２
１にリアルタイムで伝送するとともに制御則テーブル格
納部１５に格納されている制御Ｉｌｌテーブルを、リア
ルタイムで前記伝送処理部２１に伝送する。伝送処理部
１６は、又、中央監視制御装置２０側の伝送処理部２１
からリアルタイムで伝送されてきた制御則テーブルデー
タを受けて、これを制御則テーブル格納部１５に格納す
る。制御則テーブル格納部１５は、伝送処理部１６、伝
送処理部２１を通して中央監視制御装置２０側の制御則
テーブル格納部２３との間で制御則テーブルの交換が可
能であるとともに、格納している制御則テーブルを制御
演算部１４に出力するようになっている。上記内容から
明らかなように、仏送処理部２１と伝送処理部１６とは
、オンライン、リアルタイムでローカルエリアネットワ
ークを形成するようになっている。

本実施例に係る中央監視制御装置２０は、既に説明した
伝送処理部２１を始め、プロセス値格納部２２、制御則
テーブル格納部２３、プラントシミュレータ２４、マン
マシンインターフェース２５、制御則編集処理部２６、
ＣＲＴ２７、キーボード２８等を具備している。伝送処
理部２１は、既に説明した内容から明らかなように、オ
ンライン等によりポンプ制御装置２０側の伝送処理部１
６との間で情報のローカルエリアネットワークを構成し
ている。即ち、伝送処理部２１は、ポンプ制御装置１０
側の伝送処理部１６を通してプロセス入出力処理部１１
から出力された前記プロセス値データを受けてこれをリ
アルタイムでプロセス値格納部２２に格納するとともに
、制御則テーブル格納部２３に格納されている制御則テ
ーブルデータをリアルタイムで前記伝送処理部１６に伝
送する。伝送処理部２１は、又、ポンプ制御装置１０側
の伝送処理部１６からリアルタイムで伝送されてきた制
御則テーブルデータを受けて、これを制御則テーブル格
納部２３に格納する。制御ｆｉｌテーブル格納部２３は
、伝送処理部２１、伝送処理部１６を通してポンプ制御
装置１０側の制御則テーブル格納部１５との間で制御則
テーブルの交換が可能であるとともに、格納している制
御則テーブルをプラントシミュレータ２４に出力するよ
うになっている。

制御則編集処理部２６は、オペレータ３０によってキー
ボード２８が操作されたことにより、キーボード２８か
らマンマシンインターフェース２５を通して操作情報が
与えられると、この操作情報に基づいて、制御則テーブ
ル格納部２３に格納されているｉ’１ｉＩＪｉ１則テー
ブルの編集処理を行なうようになっている。制御則編集
処理部２６における上記制御則の編集処理機能は、ポン
プ制御装置１０の運転支援のためのシミューレーション
に利用するだけではなく、前記伝送処理部１６と前記伝
送処理部２１との間でオンライン、リアルタイムのロー
カルエリアネットワークが形成されることによって、中
央監視制御装置２０からポンプ制御装置ｆｌｏに対して
制御則を与える手段として利用可能である。

プラントシミュレータ２４は、プロセスＥｎｔ８納部２
２から出力されるプロセス値データと、制御則テーブル
格納部２３に格納されている制御則テーブルと、マンマ
シンインターフェース２５を通してキーボード２８から
与えられる操作情報とに基づいて、ポンプ制御装ｖ！ｔ
１０による下水プラント（即ち、ここではポンプ群５）
の制御動作をシミュレータシ、その結果をマンマシンイ
ンターフェース２５を通してオペレータに認識出来る態
様でＣＲＴ２７に表示出力する。

ここで、制御則テーブル格納部１５と制御則テーブル格
納部２３との間で互いに格納している制御則テーブル同
士の交換が可能であるということは、これらの制御則テ
ーブルに基づいて演算される演算結果は中央監視制御装
置２０とポンプ制御装置１０とで同値なことを意味して
おり、よって前記制御則が変更されない限り、近い将来
に亘って中央監視制御装置２０がポンプ制御装置１０の
制御動作を予測することができることとなる。この方法
は、ポンプ制御装置１０内のロッジを全て中央監視制御
装置２０側にアップロードし、これを基に中央監視制御
装置２０側にてシミュレ−１・する方法に比較してポン
プ制御装置１０の制御動作をシミュレートするという点
で効率的である。

上述した構成の下水処理施設におけるポンプ制御装置の
運転支援システムにおいて、伝送処理部２１と伝送処理
部１６とがオンライン、リアルタイムにてローカルエリ
アネットワークを形成していることにより、第３図にて
図示される制御則テーブルや制御パラメータとしての予
測詰問ΔＴが中央監視制御装置２０とポンプ制御装置１
０とで同期的に共有されている場合には、中央監視制御
袋！２０のプラントシミュレータ２４により、プロセス
値のみならず制御則をも含めたシミュレーションが可能
となる。

例えば、オペレータ３０が成る時点においてキーボード
２８を操作することにより中央監視制御装置２０にてポ
ンプ制御装置１０の制御動作のシミュレーションを実行
したときに、第５図（Ｂ）にて示す結果が得られたとす
る。第５図ＣＢ）にて示す結果が得られたときには、ポ
ンプ井４における水位制約を大幅に越えてしまうことが
あり得るので、キーボード２８を操作することによって
制御パラメータを可変し、それによって第５図（Ａ）に
て示す結果が得られたものとする。上述した操作を、オ
ペレータ３０が行なうに際しては、中央監視制御装置ｔ
２０の制御則編集処理部２６を駆動させて、制御則編集
処理部２６を定量的に検討された制御則及び制御パラメ
ータを自動的に編集処理させ、これによってポンプ制御
装置１０の条件（制御パラメータ及び制御則）を自動的
に修正させる。

一方、ポンプ制御装置１０側の台数制御演算部１４では
以下のような処理が実行される。

まず、流入流量推定部１４Ａでは、予め設定されている
ポンプ井構造と計測された水位及び総吐出流量とから自
己回帰モデルにより、流入流量推定値が以下のようにし
て求められる。

離散時刻ｋにおける流入流量Ｑ　（ｋ）を（１）式で演
算する。

Ｑ　（ｋ）−（Ｈ（ｋ）−Ｈ（ｋ−１））・Ａ　（Ｈ（
ｋ）　）　＋Ｑ　　（ｋ−１＞・・・（１）ここでＨは
観測された水位、Ａは水位がＨの時のポンプ井断面積、
Ｑ　はポンプ総吐出流量である。

（１）式で得られた流入流量を量系列データとし、（２
）式の自己回帰モデルにより流入流量推定値Ｑ　（ｋ）
を求める。

１−ま ただし、ｘｉ　（ｉ鱒１１２．・・・１ｍ）は自己回帰
モデルパラメータである。

総吐出流量レンジ演算部１４ｂでは、現Ｙ〔のポンプ運
転／停止信号に基づいて、予め設定されているポンプ特
性すなわち、第４図にて示す総吐出流量対水位特性から
総吐出流量のレンジを演算する。これは、現在のポンプ
の運転状態から最小とれ位の吐出量があるか又最大とれ
位の吐出量があるかを求めるものであり、得られた最小
値をＱｐｎ又最大値Ｑ　とする。

Ｘ ここで、第４図中、曲ｖＡＡはポンプ１００％回転時の
特性を、曲線Ｂは７０％回転時の特性を、曲線Ｃはロス
カーブを示し、曲ｖＡＣと、曲線Ａ１Ｂの各交点におい
て総吐出流量が求められる。

次に水位予測部１４Ｃでは、上述のようにして得られた
総吐出流量の最小ＩＱ、。、最大値Ｑ、ｘと、設定され
た予測時間ΔＴと現在の水位Ｈ（ｋ）と前記流入流量推
定値Ｑ　（ｋ）とからΔＴ時間先の水位の最小値Ｈと最
大値Ｈとが以下の（３）ｎ　　　　　　　　　　　ｘ。

式及び（４）式により求められる。

・ΔＴ／Ａ　　（Ｈ（ｋ）） （３） ・ΔＴ／Ａ　　（Ｈ（ｋ））　　・・・　（４）次に、
台数制御判断部１４ｄでは、得られた予測水位と予め設
定されているポンプ運転水位・停止水位とを比較するこ
とにより予測水位によるポンプ運転台数理／減を判定す
る。予２＋１１水位最大値値ＤＨを次の（５）式により
求める。

ここにｌは現在のポンプ運転台数、Ｈ（ｉ）、Ｈ（ｉ）
は各々予め設定されている第ｉ金目の■ ポンプの運転水位レベル、停止水位レベルである。

次に、得られた流入流量推定！ＩＱ　（ｋ）と総吐出流
量レンジ最大値Ｑ　１最小値Ｑ９．とを比較すＸ ることにより流入流量推定値によるポンプ道転台数の増
／減を判定する。判定値ＤＱを次の（６）式により求め
る。

次に上記（５）式、（６）式にて求めた判定値ＤＨ、Ｄ
Ｈ、ＤＱと台数制御情報とからボンＩ　　　　　　　　
ｎ プ運転台数の増／減りを決定する。

第３図に台数制御情報の一例を示す、ＤＨ−＋１、ＤＨ
■＋１、ＤＱ−＋１ならばＤ−＋１すなわちポンプ運転
台数を増加させることを決定し、ＤＨ−−１、ＤＨ−−
１、ＤＱ−−１なｎ らばＤ−−１すなわちポンプ運転台数を減少させること
を決定する。

Ｄ−＋１ならば、次に待機しているポンプ、すなわち最
も優先度の高いポンプを起動する必要があると判断する
。Ｄ−０ならば起動・停止とも不要であると判断する。

Ｄ−−１ならば、最も優先度の低いポンプを停止する必
要があると判断する。

上述した本発明に従う一実施例によれば、ポンプ制御装
置ｉ！１０内に組み込まれる制御方式中、−部のポンプ
群運転制御規則をロジックではなくデータ形式として記
述することによって、中央監視制御装ｒｉ１２０側の伝
送処理部２１とポンプ制御装置１０側の伝送処理部１６
とによって形成されるオンライン、リアルタイムのロー
カルエリアネットワークを有効に活用することができる
。このようなローカルエリアネットワークによってイン
テリジェントな制御動作を規定する制御Ｍｌテーブルと
演算の入力条件であるプロセス人力とが与えられたとき
、中央監視制御装置２０においてポンプ＄制御装置１０
の制御動作を推論するためには、中央監視制御装！２０
にエキスパートシステムを組み込むのが有効である。エ
キスパートシステムにおいては、推論エンジンと知識ベ
ースとが分離されており、＃膨剤テーブルは、知識ベー
スに記述すればよい。これによって中央監視制御装置２
０とポンプ制御装置１０とでオンライン、リアルタイム
で同一の制御則を共有することができる。又、汎用性よ
りも、より特殊化させた機能に駆足するのであれば、エ
キスパートシステムの代りにフラグやパラメータ等の数
値で制御則を選択できるようにすることもできる。

又、前記伝送処理部２１、伝送処理部１６によって形成
されるローカルエリアネットワークと、中央監視制御装
置２０に組み込まれたエキスパートシステムとを用いる
ことにより、水位プロセスだけではなくポンプ制御のア
ルゴリズムをもオペレータ３０が設定する必要のないオ
ンライン、リアルタイムで駆動可能なプラントシミュレ
ータ２４が実現可能である。即ち、伝送処理部２１、伝
送処理部１６によって形成されるローカルエリアネット
ワークと、中央監視制御装置２０に組み込まれたエキス
パートシステムとを用いることにより、オンラインリア
ルタイムで制御則に関する情報を含めて中央監視制御装
置２０とポンプ制御装置１０間で情報交換が可能で且つ
その交換された情報に基づいて制御動作を互いに推論又
は演算することが可能である。このような制御動作のシ
ミュレート機能に従来の数式モデルで表記可能な水位プ
ロセスモデルを結合させると、例えば成る時点からＴ分
間が経過するまでの間の仮定の流入流量に基づいたポン
プ群の制御動作をシミュレートすることができる。この
シミュレートした結果得られた情報を、例えば「これか
らＴ分内に第０号ポンプが予測的に始動される可能性が
あります」のようなオペレータ３０にとってわかり易い
態様のメツセージで実際のポンプ群の始動時よりも前に
ＣＲＴ２７に表示されれば、中央監視制御装置２０にて
安全に制御動作の推移を監視することができる。

又、既に説明したように、中央監視制御装置２０側に設
けられている制御則編集処理部２６は、制御則テーブル
格納部２３に格納されている制御則テーブルの編集処理
を行なう機能を有している。

プラントシミュレータ２４、或いは制御演算部１４が制
御則を参照する動作と、ポンプ井４における水位の動き
とはプラントによって兄なるが、概ね数秒以上のシミュ
レーションピッチを見込むことが多い。その理由は、例
えば電動機の回転数制御等の速い応答を有する現象につ
いては別モデルとして解き、制御の全体の動作（運用と
いうこともできる）を認識するためには、小さい周波数
領域で解けばよいことが常識的であるからである。

従って、シミュレーションのリアルタイム性は、本実施
例においては問題にならない（例えば、仮にシミュレー
ションの演算時間に１秒近くかかっても、シミュレーシ
ョン上で数秒光の状態を予測出来ることになるからであ
る。実際には、中央監視制御装置２０側の監視ピッチを
１分間程度に設計して不具合が生じなければ、シミュレ
ーションのリアルタイム性についでは問題が生じないこ
ととなる）。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ローカルエリア
ネットワーク手段が、制御装置の格納部が格納すべき知
識ベースと中央監視制御装置の格納部が格納すべき知識
ベースとがオンラインリアルタイムで共有されるように
制御装置と中央監視制御装置とを接続することとしたの
で、中央監視制御装置のみならず制御装置側にもある程
度のインテリジェンスを分担させることによって、シス
テム全体としての信頼性を低下させることなく、システ
ムとしてインテリジェントな動作を実現させることがで
き、特に、汚水・雨水ポンプの制御を行なうポンプ制御
装置の運転支援システムとして用いられたときに、リア
ルタイム性の強い動作に関するシミュレーションの実行
機能に関してはポンプ制御装置の側でこれを実現させる
ことによって、高信頼で且つインテリジェントな動作の
模擬が行なえる制御運転シミュレータシステムを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に従う制御運転シミュレー
タシステムを、下水処理埋設におけるポンプ制御装置の
運転支援システムとして用いたときの構成を示したブロ
ック図、第２図は、前記第１図にて図示したポンプ制御
装置の制御演算部の機能構成を示したブロック図、第３
図は、本発明の一実施例に従う台数制御情報の詳細例を
示した図、第４図は、本発明の一実施例に従うポンプの
吐出流量対水位特性を示した図、第５図は、本発明の一
実施例に従うポンプ井への流入流量と目標水位との予測
結果を示した図である。 ５・・・ポンプ群、７・・・ポンプ井水位計、８・・・
吐出流量計、１０・・・ポンプ制御装置、１４・・・制
御演算部、１５．２３・・・制御則テーブル格納部、１
６．２１・・・伝送処理部、２０・・・中央監視制御装
置、２２・・・プロセス値格納部、２４・・・プラント
シミュレータ、２６・・・制御則編集処理部、４０・・
・ポンプ場。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、負荷を運転、制御するのに必要な各種情報から成る
   知識ベースを格納する格納部を有し、与えられた負荷に
   関する情報に基づいて負荷を運転、制御するとともに前
   記知識ベースに基づいて将来における負荷の運転、制御
   動作を予測、推論する制御装置と、 負荷を運転、制御するのに必要な各種情報から成る知識
   ベースを格納する格納部を有し、前記制御装置による前
   記負荷の運転、制御動作を監視するとともに前記格納部
   に格納されている知識ベースに基づく予測、推論動作を
   実行する中央監視制御装置と、 前記制御装置の格納部が格納すべき知識ベースと前記中
   央監視制御装置の格納部が格納すべき知識ベースとがオ
   ンラインリアルタイムで共有されるように、前記制御装
   置と前記中央監視制御装置との間を接続するローカルエ
   リアネットワーク手段とを備え、 前記ローカルエリアネットワーク手段によって前記両装
   置の格納部が各々格納すべき知識ベースがオンラインリ
   アルタイムで共有されたときに、前記中央監視制御装置
   が前記共有した知識ベースに基づいて将来における前記
   制御装置の負荷の運転、制御動作を予測、推論するよう
   にしたことを特徴とする制御運転シミュレータシステム
   。 ２、請求項１記載の制御運転シミュレータシステムにお
   いて、負荷は、下水道管渠からポンプ井に流入した汚水
   、雨水を下水処理設備へ揚水する複数台のポンプであり
   、制御装置は、ポンプ井水位検出値と複数台のポンプの
   総揚水量検出値とからポンプの運転台数とポンプからの
   総揚水量とを制御するとともに、格納部に格納されてい
   る知識ベースに基づいて将来のポンプの運転台数とポン
   プ井の水位とを予測、推論するポンプ制御装置であり、
   更に中央監視制御装置は、前記ポンプ制御装置の運転支
   援を行なうように構成されており、前記ポンプ制御装置
   の制御パラメータ及びポンプ井水位、ポンプの総揚水量
   等のプロセス信号に基づいてポンプ制御装置及びポンプ
   井水位、ポンプの総揚水量の所定時間先の動作を予測す
   るシミュレータ手段と、このシミュレータ手段によって
   得られたシミュレーションの結果を表示出力する手段と
   を有する制御運転シミュレータシステム。 ３、請求項１記載の制御運転シミュレータシステムにお
   いて、前記知識ベースは、ポンプ井水位と複数台のポン
   プの運転状態との関係から決まるポンプの運転対策状態
   の知識である制御則と、ヒューリステイックス２次元テ
   ーブルと、ファジー推論を実行するためのファジー則と
   から成る制御運転シミュレータシステム。