JPH0612116B2 - Variable speed water supply device - Google Patents

Variable speed water supply device

Info

Publication number
JPH0612116B2
JPH0612116B2 JP58248031A JP24803183A JPH0612116B2 JP H0612116 B2 JPH0612116 B2 JP H0612116B2 JP 58248031 A JP58248031 A JP 58248031A JP 24803183 A JP24803183 A JP 24803183A JP H0612116 B2 JPH0612116 B2 JP H0612116B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
pump
rotation speed
speed
signal
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58248031A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60142097A (en
Inventor
薫 中島
廣直 平岩
卓夫 赤堀
伸治 青戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Ebara Densan Ltd
Original Assignee
Ebara Corp
Ebara Densan Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp, Ebara Densan Ltd filed Critical Ebara Corp
Priority to JP58248031A priority Critical patent/JPH0612116B2/en
Publication of JPS60142097A publication Critical patent/JPS60142097A/en
Publication of JPH0612116B2 publication Critical patent/JPH0612116B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は給水設備の水量調節を行う制御装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control device for adjusting the amount of water in a water supply facility.

「従来の技術」 給水設備では配管末端における使用者側において所要の
圧力、流量を得たい要請があり、使用流量は変動するが
所要の圧力を保持する必要がある。そして使用水量の変
動に対しては変速モータにより駆動したターボポンプの
回転速度を変化させることによつて対応していた。この
ような場合には従来吐出し圧力一定或は推定末端圧力一
定等の制御を行つている。
“Prior Art” In water supply equipment, there is a demand from the user side at the end of piping to obtain the required pressure and flow rate, and it is necessary to maintain the required pressure although the used flow rate fluctuates. The fluctuation of the amount of water used has been dealt with by changing the rotational speed of the turbo pump driven by the variable speed motor. In such a case, control such as constant discharge pressure or constant estimated end pressure is conventionally performed.

第5図は定圧制御の例で横軸に流量、縦軸に圧力を示
す。111はポンプ性能曲線である。この場合はポンプ
の吐出し圧力Pは配管末端必要圧力Pに最大流量時の
管路の圧力損失Pを加えた圧力でポンプの吐出し圧力
が一定圧力になるように回転速度を制御している。しか
しこの方法によると流量の二乗に比例して変化する管路
の抵抗のため配管末端必要圧力Pの変動は大きく、図
の斜線で示す範囲ではエネルギーの損失と観念される。
FIG. 5 shows an example of constant pressure control, in which the horizontal axis represents the flow rate and the vertical axis represents the pressure. 111 is a pump performance curve. In this case, the discharge pressure P of the pump is controlled by controlling the rotational speed so that the discharge pressure of the pump becomes a constant pressure at a pressure obtained by adding the pressure loss P c of the pipeline at the maximum flow rate to the required pressure P n at the end of the pipe. ing. However, according to this method, the pipe end required pressure P n fluctuates greatly due to the resistance of the pipe that changes in proportion to the square of the flow rate, and it is considered that energy loss occurs in the range indicated by the diagonal lines in the figure.

第5図と同座標で示す第6図で示す従来の制御方法は末
端推定圧力が一定になるように管路の圧損を見込んでポ
ンプ吐出し圧力Pを定める。管路の圧力損失Pの流量
に対応する変化、即ち抵抗曲線に従つてポンプ吐出し圧
力を変化させる。第6図ではポンプを用いた給水設備で
配管末端において所要の圧力、流量を流量計を備えて流
量計に対応する配管中の圧力損失を見込んでおいて配管
末端必要圧力に該見込みの圧力損失を加えた分をポンプ
吐出し圧力としている。
In the conventional control method shown in FIG. 6, which is shown in the same coordinates as in FIG. 5, the pump discharge pressure P is determined in consideration of the pressure loss in the pipeline so that the estimated end pressure becomes constant. The pump discharge pressure is changed according to the change corresponding to the flow rate of the pressure loss P c of the pipeline, that is, the resistance curve. In Fig. 6, in a water supply system using a pump, the required pressure and flow rate at the end of the pipe are equipped with a flow meter, and the pressure loss in the pipe corresponding to the flow meter is taken into account Is added to the pump discharge pressure.

このような方法は流量計が必要であるため高価である。
そしてこの場合配管は個々に異なり、ポンプ特性も個別
に異なるため、個別のポンプ装置毎に適用せざるを得
ず、大規模のポンプ設備には可能としても大量生産し汎
用されるポンプ装置には不向きである。
Such a method is expensive because it requires a flow meter.
In this case, the piping is different and the pump characteristics are also different.Therefore, it has to be applied to each individual pump device. Not suitable.

又、以上のほかにポンプの性能を記憶させておいて制御
する方法もあるが、データをとるために時間と労力を必
要とし、個別の系にしか適用できない。例えば特願昭57
−162326(特開昭59−51193号)の発明は「ポンプを連
結した管路径の負荷抵抗曲線の関数」や「任意の回転速
度におけるポンプのQ−H性能曲線の関数」を記憶装置
に入力するがそのための手続きとしては実用上は大変な
労力を必要としており、一般使用者には技術的に算出す
るのが困難な内容である。また、同発明の「負荷状態検
出装置が検出した値(を)Q−H性能曲線の関数に代入
してポンプの現在の運転点を求めると共に、運転点を負
荷抵抗曲線の関数に代入して求め、両運転点が等しくな
るように・・・目標圧力を」演算するのは非常に複雑な
プロセスである。
In addition to the above, there is also a method of storing and controlling the performance of the pump, but it requires time and labor to collect data, and can be applied only to individual systems. For example, Japanese Patent Application Sho 57
The invention of -162326 (Japanese Patent Laid-Open No. 59-51193) inputs "a function of a load resistance curve of a diameter of a line connecting pumps" and "a function of a QH performance curve of a pump at an arbitrary rotation speed" to a storage device. However, as a procedure therefor, it requires a lot of labor in practice, and it is difficult for a general user to calculate technically. In addition, "the value detected by the load state detection device () is substituted into the function of the QH performance curve to obtain the current operating point of the pump, and the operating point is substituted into the function of the load resistance curve. It is a very complicated process to calculate the target pressure so that both operating points are equal.

本発明はポンプ装置において回転速度の変化に伴なつて
変化する制御目標圧力を制御することによつて末端必要
圧力がほぼ一定となるようにするための設定をより容易
にすることと推定末端圧力一定制御を行うための目標圧
力演算式を容易にしたポンプ装置を提供することを目的
とする。
The present invention makes it easier to set the required terminal pressure to be substantially constant by controlling the control target pressure that changes with the change of the rotation speed in the pump device, and to estimate the estimated terminal pressure. An object of the present invention is to provide a pump device that facilitates a target pressure calculation formula for performing constant control.

「課題を解決するための手段」 本発明はポンプと、このポンプの吐出し側に連結した給
水管と、この給水管に連結し該水圧を表わす圧力信号S
1を出力する圧力検出手段と、ポンプに連結しこれを駆
動するモータと、モータを変速させる可変速手段と、ポ
ンプの回転速度を検出して、該回転速度を表わす回転速
度信号S3を出力する回転速度検出手段と、使用最大水
量時必要圧力PAを設定する圧力設定手段1と、締め切
り時必要最低圧力PBを設定する圧力設定手段2と、そ
のポンプ締め切り運転時のポンプ回転速度とそのポンプ
回転速度におけるポンプ吐出し圧力の関係を手動入力
し、又はポンプ回転速度を上げ乍ら、吐出し圧力を自動
入力する設定運転モードによりポンプを締切り運転して
記憶装置に記憶したデータテーブルと、前記回転速度信
号S3により表わされる回転速度に対応する目標圧力S
Vを、前記データテーブルを検索して得られるポンプ回
転速度と前記設定された使用最大水量時必要圧力PA及
び締め切り時必要最低圧力PBを用いた演算によつて得
られた係数を用いたポンプ回転速度と目標圧力の関係式
により算出し、該目標圧力を表わす目標圧力SVを出力
する目標圧力演算手段と、前記目標圧力信号SVの信号
と前記圧力信号S1とに応答して、該目標圧力SVに対
して前記圧力信号S1により表わされる圧力が一致する
ように、前記可変速手段へ速度信号S2を出力しポンプ
を速度制御する回転速度制御手段とを設けてなる可変速
給水装置である。
"Means for Solving the Problems" The present invention relates to a pump, a water supply pipe connected to the discharge side of the pump, and a pressure signal S connected to the water supply pipe and representing the water pressure.
1, a pressure detecting means for outputting 1, a motor connected to and driving the pump, a variable speed means for changing the speed of the motor, a rotational speed of the pump is detected, and a rotational speed signal S3 representing the rotational speed is output. Rotation speed detecting means, pressure setting means 1 for setting the required pressure PA at the maximum amount of water used, pressure setting means 2 for setting the minimum required pressure PB at the deadline, and pump rotation speed during the pump deadline operation and its pump rotation. The table of data stored in the storage device by shutting down the pump in the set operation mode in which the relationship between the pump discharge pressure and the pump speed is manually input, or the discharge pressure is automatically input when the pump rotation speed is increased The target pressure S corresponding to the rotation speed represented by the speed signal S3
V is a pump rotation using a coefficient obtained by a calculation using the pump rotation speed obtained by searching the data table, the set required pressure PA at the maximum usable water amount and the set minimum required pressure PB at the deadline. The target pressure SV is calculated in accordance with the relational expression between the speed and the target pressure, and outputs the target pressure SV representing the target pressure, and the target pressure SV in response to the target pressure signal SV signal and the pressure signal S1. In contrast, the variable speed water supply device is provided with rotation speed control means for outputting the speed signal S2 to the variable speed means and controlling the speed of the pump so that the pressures represented by the pressure signal S1 match.

「作用」 本装置はポンプ(1)と、このポンプの吐出し側に連結し
た給水管(2)と、この給水管(2)に連結し該水圧を現わす
圧力信号S1を出力する圧力検出手段(3)たとえば圧力
センサと、ポンプに連結しこれを駆動するモータ(4)
と、モータを変速させる可変速手段(5)たとえばインバ
ータと、ポンプの回転速度を検出して、該回転速度を現
わる回転速度信号S3を出力する速度検出手段(6)たと
えばインバータへの速度指令信号とを備えポンプを速度
制御する装置である。速度制御のための設定装置として
例えばデジスイツチ等により使用最大水量時必要圧力P
Aを設定する圧力設定手段1(7)と、締め切り時必要圧
力PBを設定する圧力設定手段2(8)とを備える。
[Operation] This device is a pump (1), a water supply pipe (2) connected to the discharge side of this pump, and a pressure detection device that is connected to this water supply pipe (2) and outputs a pressure signal S1 representing the water pressure. Means (3) For example a pressure sensor and a motor (4) connected to and driving the pump
And a variable speed means (5) for shifting the motor, for example, an inverter, and a speed detection means (6) for detecting the rotation speed of the pump and outputting a rotation speed signal S3 representing the rotation speed, for example, a speed command to the inverter. And a signal to control the speed of the pump. As a setting device for speed control, for example, by using a digital switch or the like, the required pressure P at the maximum amount of water used
The pressure setting means 1 (7) for setting A and the pressure setting means 2 (8) for setting the required pressure PB at the deadline are provided.

また手動入力するか、または設定運転モードによりポン
プを締め切り運転して回転速度を徐々に上げながら吐出
し圧力値S3を圧力センサから自動入力することにより
得られるポンプ締め切り運転時の圧力とポンプ回転速度
の関係を記憶したデータテーブル(9)を備えている。
In addition, the pressure and the pump rotation speed during the pump cutoff operation obtained by manually inputting or operating the pump shutoff according to the set operation mode and automatically inputting the discharge pressure value S3 from the pressure sensor while gradually increasing the rotation speed. It has a data table (9) that stores the relationship of

一般に、ポンプを設備に導入しようとするポンプ使用者
は、受水者側に圧力不足、水量不足を起こさせない目的
を持つている。したがつて、ポンプ設備計画時には要圧
力や必要水量を計画する。これをポンプ要項と呼びポン
プ設備選定の基準としている。
Generally, a pump user who intends to introduce a pump into a facility has a purpose of preventing a pressure shortage and a water amount shortage on the water receiver side. Therefore, when planning the pump equipment, the required pressure and the required water volume are planned. This is called a pump guideline and is used as the basis for selecting pump equipment.

この計画で、ポンプ使用者は、損失水頭と実揚程及び給
水器具の最低必要圧力とから全揚程を決定する。
In this plan, the pump user determines the total head from the head loss, the actual head and the minimum required pressure of the water supply equipment.

本発明においてこの全揚程に相当する圧力を使用最大水
量時必要圧力PAとして使用最大水量時必要圧力PAを
設定する圧力設定手段1(7)で設定し、この全揚程から
損失水頭を減じた揚程に相当する締め切り時必要圧力P
Bとして締め切り時必要圧力PBを設定する圧力設定手
段2(8)で設定する。
In the present invention, the pressure corresponding to the total head is set by the pressure setting means 1 (7) which sets the required pressure PA at the maximum used water amount as the required pressure PA at the maximum used water amount. Required pressure at deadline P equivalent to
B is set by the pressure setting means 2 (8) for setting the required pressure PB at the deadline.

また、本装置は前記回転速度信号S3により表わされる
回転速度に対応して目標圧力SVを出力する目標圧力演
算手段を備えている。この目標圧力演算手段では、前記
データテーブル(9)を検索して得られたポンプ回転速度
たとえば設定圧力PBにおける締め切り時のポンプ回転
速度HzB、最高回転速度HzO(これは使用最大水量
時に決まる必要圧力PAに基づいてポンプを選定する際
に決まる値であり、通常はポンプ定格回転速度(最大回
転速度)となる)と前記設定された圧力設定値PA及び
PBを用いた演算により得られた係数(例えば係数K1
=(PA−PB)/(HzO−HzB)のような演算)
を用いて作られる回転速度S3と目標圧力SVの関係式
(例えばSV=SV=K1*(S3−HzB)+PBの
ような関係式)により概略目標圧力が末端圧力一定にな
るように目標圧力SVを算出する。
Further, the present apparatus is provided with a target pressure calculating means for outputting the target pressure SV corresponding to the rotation speed represented by the rotation speed signal S3. In this target pressure calculation means, the pump rotation speed obtained by searching the data table (9), for example, the pump rotation speed HzB at the deadline at the set pressure PB and the maximum rotation speed HzO (this is the required pressure determined when the maximum amount of water is used). It is a value determined when a pump is selected based on PA, and usually becomes the pump rated rotation speed (maximum rotation speed)) and a coefficient obtained by calculation using the set pressure set values PA and PB ( For example, coefficient K1
= (PA-PB) / (HzO-HzB))
The target pressure SV is controlled so that the approximate target pressure becomes constant at the terminal pressure by a relational expression (for example, SV = SV = K1 * (S3-HzB) + PB) between the rotational speed S3 and the target pressure SV. To calculate.

またこの目標圧力信号SVと前記圧力信号S1とに応答
して、該目標圧力SVに対して前記圧力信号S1により
表わされる圧力が一致するように、前記可変速手段(5)
へ速度信号S2を出力しポンプを速度制御する回転速度
制御手段(11)(例えばPID制御、フアジー制御等)が
あるためポンプを逐次適正な目標圧力へと制御され、ポ
ンプ末端圧力をほぼ一定とする制御ができる。
The variable speed means (5) is responsive to the target pressure signal SV and the pressure signal S1 so that the pressure represented by the pressure signal S1 matches the target pressure SV.
Since there is a rotation speed control means (11) (for example, PID control, fuzzy control, etc.) that outputs a speed signal S2 to the pump to control the speed of the pump, the pump is sequentially controlled to an appropriate target pressure, and the pump end pressure is kept substantially constant. You can control it.

「実施例」 第1図はポンプ装置を示すフローシートである。周波数
を変えて回転速度の制御を行なうモータ4により駆動さ
れるポンプ1には水源13から吸い込み管14を通じて
水をくみあげ該水を昇圧して給水管2に吐出する。給水
管2中の圧力は圧力検出手段として設けた圧力検出手器
3にて圧力を検出され、逆止弁17、仕切弁18を介し
て吐出管19にて需要側へ送られる。
"Example" FIG. 1 is a flow sheet showing a pump device. Water is drawn from a water source 13 through a suction pipe 14 to a pump 1 driven by a motor 4 that controls the rotation speed by changing the frequency, and the water is pressurized and discharged to a water supply pipe 2. The pressure in the water supply pipe 2 is detected by a pressure detecting device 3 provided as a pressure detecting means, and is sent to the demand side by a discharge pipe 19 via a check valve 17 and a sluice valve 18.

圧力検出手器3にて検出したポンプ1の圧力信号S1は
制御部21内の回転速度制御手段11へ送られるように
なつている。回転速度制御手段11では目標圧力演算手
段10からの目標圧力SVの信号と圧力検出手器3から
の圧力信号S1とから比例積分制御などにより速度信号
S2が出力され、モータを変速させる可変速手段5イン
バータなどへ入力され、インバータは所要周波数を出力
してモータ4に送りモータを所要速度で運転する。イン
バータで発生しモータ4へ送られる周波数は回転速度信
号S3を出力する回転速度検出手段6を介して目標圧力
演算手段10へ送られるようになつている。
The pressure signal S1 of the pump 1 detected by the pressure detector 3 is sent to the rotation speed control means 11 in the control unit 21. In the rotation speed control means 11, a speed signal S2 is output from the signal of the target pressure SV from the target pressure calculation means 10 and the pressure signal S1 from the pressure detection hand device 3 by proportional-plus-integral control or the like, and a variable speed means for changing the speed of the motor. 5 is input to the inverter or the like, and the inverter outputs the required frequency and sends it to the motor 4 to operate the motor at the required speed. The frequency generated by the inverter and sent to the motor 4 is sent to the target pressure calculation means 10 via the rotation speed detection means 6 which outputs the rotation speed signal S3.

制御部21はマイクロコンピユータが用いられており、
デジタル設定器などの使用最大水量時要圧力PAを設定
する圧力設定手段1(7)、締め切り時要最低圧力PBを
設定する圧力設定手段2(8)を備えている。また制御部
21のマイクロコンピユータの記憶装置にはポンプ締切
り運転時のポンプ回転速度とそのポンプ回転速度におけ
るポンプ吐出し圧力の関係を記憶したデータテーブル9
を持つている。このデータテーブルはあらかじめ入力さ
れていても良いが、現場において、ポンプ給水管2の仕
切弁18を閉鎖すればポンプ回転速度を上げ乍ら吐出し
圧力を制御部21へ自動入力する設定運転モードを備え
ることにより、ポンプを締切り運転して記憶装置に入力
し簡単にデータを得ることができる。
The control unit 21 uses a micro computer,
It is provided with a pressure setting means 1 (7) for setting the required pressure PA when the maximum amount of water is used, such as a digital setting device, and a pressure setting means 2 (8) for setting the required minimum pressure PB at the deadline. A data table 9 storing the relationship between the pump rotation speed during the pump shutoff operation and the pump discharge pressure at the pump rotation speed is stored in the storage device of the microcomputer of the control unit 21.
Have This data table may be entered in advance, but in the field, if the sluice valve 18 of the pump water supply pipe 2 is closed, the set operation mode in which the pump rotation speed is increased and the discharge pressure is automatically input to the control unit 21 is set. By providing the data, the pump can be shut off and input to the storage device to easily obtain data.

制御部21内の目標圧力演算手段10ではこれらの設定
データを用いて、回転速度制御手段11へ入力する目標
圧力SVを演算する。
The target pressure calculation means 10 in the control unit 21 calculates the target pressure SV to be input to the rotation speed control means 11 using these setting data.

その、具体的演算方法は (1) HzB=F(PB) 但し; HzB;締切り時要最低圧力を設定する圧力設定手段2
(8)により設定された締め切り時必必要最低圧力PBを
発生する回転速度(データテーブル9より得られる) F();目標圧力演算手段10においてポンプ締め切り
運転時のポンプ回転速度とそのポンプ回転速度における
ポンプ吐出圧力の関係を記憶したデータテーブル9より
ポンプ回転速度係数を検索するプログラム K1=(PA−PB)/(HzO−HzB) 但し; HzO;設定最高回転速度(通常商用電源の周波数50
Hzまたは60Hzにより得られるモータ4の回転速度
であるが設定により任意に定めることができる) PA;使用最大水量時必要圧力PA(圧力設定手段1
(7)を用いて使用者が入力する) PB;締め切り時必要最低圧力PB(圧力設定手段2
(8)を用いて使用者が入力する。) なる演算により導かれた係数K1により回転速度信号S
3が入つたときの目標圧力SVをS3<HzB SV=PB ・・・・(1) HzB=<S3<HzO SV=K1*(S3−HzB)+PB・・・・(2) HzO<S3 SV=PA ・・・・(4) 即ち、上述の具体的計算方法の(1)は以下の具体的演算
方法の(2)中の式においてALP=1、BET=1とす
ると導かれ ALP=1により PM=PA HzPM=F(PA) したがつてHzPM=HzA BET=1により HzM=DHz+HzPM したがつてHzM=HzO 上記より K1=(PA−PB)/(HzO−HzB) K2=0 (2) HzB=F(PB) HzA=F(PA) DHz=HzO−HzA DP=PA−PB PM=DP*ALP+PB HzPM=F(PM) HzM=DHz*BET+HzPM K1=(PM−PB)/(HzM−HzB) K2=(PA−PM)/(HzO−HzM) 但し; HzO;設定最高回転速度(通常50Hzまたは60H
z) PA;使用最大水量時必要圧力PA(圧力設定手段1
(7)) PB;締め切り時必要最低圧力PB(圧力設定手段2
(8)) ALP、BET;0以上1以下の定数(設定する、又は
固定例えばALP=BET=0.5) F();目標圧力演算手段10においてポンプ締め切り
運転時のポンプ回転速度とそのポンプ回転速度における
ポンプ吐出し圧力の関係を記憶したデータテーブル9よ
りポンプ回転速度係数を検索するプログラム その他の係数は上記の演算によりもとまる。
The specific calculation method is (1) HzB = F (PB) where; HzB; Pressure setting means 2 for setting the minimum pressure required at the deadline.
Rotational speed for generating the minimum required pressure PB at the deadline set by (8) (obtained from the data table 9) F (); Pump rotational speed during pump deadline operation in the target pressure calculation means 10 and its rotational speed A program for retrieving the pump rotation speed coefficient from the data table 9 that stores the relationship of the pump discharge pressure at K1 = (PA-PB) / (HzO-HzB) where: HzO; set maximum rotation speed (normal commercial power supply frequency 50
Hz or 60 Hz, which is the rotation speed of the motor 4, but can be arbitrarily determined by setting) PA: Required pressure PA at maximum water consumption (pressure setting means 1)
User inputs using (7)) PB; minimum required pressure at deadline PB (pressure setting means 2)
It is entered by the user using (8). ) The rotation speed signal S is calculated by the coefficient K1 derived by
The target pressure SV when 3 is entered is S3 <HzB SV = PB ... (1) HzB = <S3 <HzO SV = K1 * (S3-HzB) + PB ... (2) HzO <S3 SV = PA (4) That is, (1) of the specific calculation method described above is derived when ALP = 1 and BET = 1 in the formula in (2) of the following specific calculation method. ALP = 1 By PM = PA HzPM = F (PA), then by HzPM = HzA BET = 1, by HzM = DHz + HzPM, by HzM = HzO From above, K1 = (PA-PB) / (HzO-HzB) K2 = 0 (2) HzB = F (PB) HzA = F (PA) DHz = HzO-HzA DP = PA-PB PM = DP * ALP + PB HzPM = F (PM) HzM = DHz * BET + HzPM K1 = (PM-PB) / (HzM-HzB K2 = (PA-PM) / (HzO-HzM) where; HZO; set maximum rotational speed (usually 50Hz or 60H
z) PA: Required pressure PA at maximum water consumption (pressure setting means 1)
(7)) PB; minimum pressure required at deadline PB (pressure setting means 2
(8)) ALP, BET; a constant of 0 or more and 1 or less (set or fixed, for example, ALP = BET = 0.5) F (); Pump rotation speed during pump shutoff operation in the target pressure calculation means 10 and its pump A program for retrieving the pump rotation speed coefficient from the data table 9 that stores the relationship between the pump discharge pressure and the rotation speed. The other coefficients are obtained by the above calculation.

なる演算により導かれた係数K1、K2により回転速度
信号S3が入つたときの目標圧力SVを S3<HzB SV=PB ・・・・(1) HzB=<S3<HzM SV=K1*(S3−HzB)+PB・・・・(2) HzM=<S3=<HzO SV=K2*(S3−HzM)+PM・・・・(3) HzO<S3 SV=PA ・・・・(4) というようになつている。
The target pressure SV when the rotation speed signal S3 is input by the coefficients K1 and K2 derived by the following equation is S3 <HzB SV = PB ... (1) HzB = <S3 <HzM SV = K1 * (S3- HzB) + PB ... (2) HzM = <S3 = <HzOSV = K2 * (S3-HzM) + PM ... (3) HzO <S3 SV = PA ... (4) I'm running.

第2図は動作を示すフローチヤートである。FIG. 2 is a flow chart showing the operation.

圧力検出手器3は使用流量の変化に伴なつて変化する。
即ち、使用流量の増減に伴ない圧力検出器3の示す圧力
信号S1の値は減増する。圧力検出手器3の示した圧力
信号S1は制御部21に送られる。
The pressure detecting device 3 changes as the flow rate used changes.
That is, the value of the pressure signal S1 indicated by the pressure detector 3 decreases as the used flow rate increases and decreases. The pressure signal S1 indicated by the pressure detector 3 is sent to the controller 21.

制御部21ではインバータ5に送られた速度信号S2が
ルーチン100へ送られ、既にのべたようにしてルーチ
ン100ではしめ切時ポンプ圧力−ポンプ回転速度(周
波数特性)、最大流量時周波数、設定時しめ切必要圧力
PB、使用最大流量時必要圧力PA等を用いて目標圧力
SVを演算する。そして求められた目標圧力SVはルー
チン101で圧力信号S1と目標圧力SVの差及び差の
変化速度等から、ポンプ吐出し圧力Pが目標圧力SVに
近ずくように速度信号S2が求められ(PI演算)、可
変速手段5即ち、インバータに出力される。制御部21
は圧力検出手器3の示す圧力値よりも、目標圧力SVが
大きいときはインバータを介してモータ4を増速し、こ
の圧力値よりも、目標圧力SVが小さいときはインバー
タを介してモータ4を減速する。このようにインバータ
を介してモータ4を変速して圧力検出手器3が示す圧力
が上述で求めた目標圧力SVになるように制御し、モー
タ4従つてポンプ1の回転速度と圧力検出器3の検出圧
力が対応して変化する。
In the control unit 21, the speed signal S2 sent to the inverter 5 is sent to the routine 100, and in the routine 100, as described above, in the routine 100, pump pressure-pump rotation speed (frequency characteristic), frequency at maximum flow rate, setting time. The target pressure SV is calculated using the shutoff required pressure PB, the required pressure PA at the maximum flow rate used, and the like. The target pressure SV thus obtained is determined in routine 101 from the difference between the pressure signal S1 and the target pressure SV, the changing speed of the difference, etc., and the speed signal S2 is obtained so that the pump discharge pressure P approaches the target pressure SV (PI Calculation), and output to the variable speed means 5, that is, the inverter. Control unit 21
When the target pressure SV is larger than the pressure value indicated by the pressure detecting device 3, the motor 4 is accelerated through the inverter. When the target pressure SV is smaller than this pressure value, the motor 4 is transmitted through the inverter. Slow down. In this way, the motor 4 is shifted through the inverter so that the pressure indicated by the pressure detecting device 3 is controlled to be the target pressure SV obtained above, and the rotation speed of the motor 4 and the pump 1 and the pressure detector 3 are controlled. The detected pressure of changes correspondingly.

第3図は制御装置を示すブロツク図である。圧力検出手
器3の信号S1、インバータの速度信号S2はインター
フエス24を介してマイクロコンピユータに入力され、
これらの値及び記憶装置26に記憶してある前述したポ
ンプ締切時の圧力−ポンプ回転速度のデータテーブル9
と算式を用いて中央演算処理装置25にて目標圧力SV
になるように周波数が算出されインターフエス24を介
してインバータ5に出力されてインバータ5は目標圧力
SVになるようにポンプ1を運転すべくモータ4の回転
速度を制御する。
FIG. 3 is a block diagram showing the control device. The signal S1 of the pressure detection hand device 3 and the speed signal S2 of the inverter are input to the microcomputer through the interface 24,
Data table 9 of these values and the above-mentioned pressure when the pump is shut off and stored in the storage device 26: pump rotation speed
The target pressure SV is calculated by the central processing unit 25 using
The frequency is calculated so as to be output to the inverter 5 via the interface 24, and the inverter 5 controls the rotation speed of the motor 4 to operate the pump 1 so that the target pressure SV is reached.

上述のデータテーブルは表1のとおりである。The above data table is shown in Table 1.

F()は目標圧力演算手段に含まれるデータ検索プログ
ラムで表1に示すように、任意の締め切り圧力を引き数
として起動するとその締め切り圧力におけるポンプの回
転速度をデータテーブルから検索し帰すようにプログラ
ムされている。
F () is a data retrieval program included in the target pressure calculation means. As shown in Table 1, when the program is started with an arbitrary cutoff pressure as an argument, the program is such that the rotational speed of the pump at that cutoff pressure is retrieved from the data table and returned. Has been done.

例えば、検索によりポンプ締め切り圧力Pが28(m)
の際におけるポンプ回転速度Hzを定めるには表1欄外
に示すようにF(28)=46Hzとなる。
For example, the pump cutoff pressure P is 28 (m) by searching.
In order to determine the pump rotation speed Hz in this case, F (28) = 46 Hz as shown in the margin of Table 1.

実例について示すと第4図の如くである。第4図では使
用最大流量時圧力=4kg/cm2ポンプしめ切時必要最低
圧力PB=2kg/cm2として横軸に流量Q、縦軸に圧力
Pを示す。ALP=0.5,BET=0.6で計算され
た制御目標圧力は曲線23に示され、末端圧力P=P
Bがほぼ一定となつている。
An example is shown in FIG. In FIG. 4, the pressure at the maximum flow rate used is 4 kg / cm 2 and the minimum pressure required when the pump is shut off is PB = 2 kg / cm 2 , and the horizontal axis shows the flow rate Q and the vertical axis shows the pressure P. The control target pressure calculated with ALP = 0.5 and BET = 0.6 is shown in the curve 23, and the end pressure P n = P
B is almost constant.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明はポンプと、このポンプの吐出し側
に連結した給水管と、この給水管に連結し該水圧を表わ
す圧力信号S1を出力する圧力検出手段と、ポンプに連
結しこれを駆動するモータと、モータを変速させる可変
速手段と、ポンプの回転速度を検出して、該回転速度を
表わす回転速度信号S3を出力する回転速度検出手段
と、使用最大水量時必要圧力PAを設定する圧力設定手
段1と、締め切り時要最低圧力PBを設定する圧力設定
手段2と、ポンプ締め切り運転時のポンプ回転速度とそ
のポンプ回転速度におけるポンプ吐出し圧力の関係を手
動入力し、又はポンプ回転速度を上げ乍ら、吐出し圧力
を自動入力する設定運転モードによりポンプを締切り運
転し記憶装置に記憶したデータテーブルと、前記回転速
度信号S3により表わされる回転速度に対応する目標圧
力SVを、前記データテーブルを検索して得られるポン
プ回転速度と前記設定された使用最大水量時必要圧力P
A及び締め切り時必要最低圧力PBを用いた演算によつ
て得られた係数を用いたポンプ回転速度と目標圧力の関
係式により算出し、該目標圧力を表わす目標圧力信号S
Vを出力する目標圧力演算手段と、前記目標圧力SVの
信号と前記圧力信号S1とに応答して、該目標圧力SV
に対して前記圧力信号S1により表わされる圧力が一致
するように、前記可変速手段へ速度信号S2を出力しポ
ンプを速度制御する回転速度制御手段とを設けてなる可
変速給水装置としたから、ポンプ吐出し圧力一定で制御
するようなエネルギ損失がなく、配管末端の吐出し圧力
を一定に制御するための流量計を必要としない可変速給
水装置において、給水設備毎に個別に実測して制御を行
うような労力と時間のかかる方法を要としないで、配管
末端圧力をほぼ一定に保つことができる。
As described above, according to the present invention, the pump, the water supply pipe connected to the discharge side of the pump, the pressure detection means connected to the water supply pipe for outputting the pressure signal S1 representing the water pressure, and the pump connected thereto A motor to be driven, a variable speed means for changing the speed of the motor, a rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the pump and outputting a rotation speed signal S3 representing the rotation speed, and a required pressure PA at the time of maximum water usage are set. Pressure setting means 1, a pressure setting means 2 for setting a minimum required pressure PB at the deadline, and a pump rotation speed during the pump deadline operation, and manually input the relationship between the pump discharge pressure at the pump rotation speed, or the pump rotation. A table of data stored in the storage device and a data table in which the pump is shut off in a set operation mode in which the discharge pressure is automatically input when the speed is increased, and the rotation speed signal S3. The target pressure SV corresponding to the rotation speed that is, the set and the pump rotational speed obtained by searching the data table has been used up to the amount of water when necessary pressure P
A target pressure signal S representing the target pressure is calculated by a relational expression between the pump rotation speed and the target pressure using the coefficient obtained by the calculation using A and the minimum required pressure PB at the deadline.
A target pressure calculating means for outputting V, and the target pressure SV in response to the signal of the target pressure SV and the pressure signal S1.
In contrast, the variable speed water supply device is provided with the rotation speed control means for outputting the speed signal S2 to the variable speed means and controlling the speed of the pump so that the pressures represented by the pressure signal S1 match. There is no energy loss to control with constant pump discharge pressure, and a variable speed water supply system that does not require a flow meter to control the discharge pressure at the end of the pipe is actually measured and controlled for each water supply facility. The pipe end pressure can be kept almost constant without the labor and time-consuming method of performing.

即ち、ポンプ使用者は、ポンプ設置時にどのような圧力
を必要とするかに関しては関心があるが、その時どんな
ポンプ回転速度となるかについては関心がないし、その
回転速度を得るための技術的知識もない。従来装置で
は、製品ごとにこの回転速度やその他の煩雑な設定調整
が必要とされるため汎用化困難だつた。本発明では、デ
ータテーブル(9)とそれを用いた独自の目標圧力演算が
あるため煩雑なポンプ回転速度の知識が必要ない。
That is, the pump user is interested in what pressure is required at the time of installing the pump, but is not interested in what the pump rotation speed is at that time, and technical knowledge for obtaining that rotation speed. Nor. In the conventional device, it is difficult to generalize because it is necessary to adjust the rotation speed and other complicated settings for each product. In the present invention, since there is the data table (9) and the unique target pressure calculation using the data table (9), complicated knowledge of the pump rotation speed is not required.

ポンプ回転速度により制御目標圧力を定める方法として
あらかじめポンプしめ切時の各回転速度における圧力値
を記憶したデータテーブルと使用最大水量時の必要圧力
を出している時の回転速度と圧力値のデータを用いて各
回転速度毎の制御目標圧力を得る制御装置を備えたか
ら、ポンプ締め切り時のポンプ回転速度−吐出し圧力特
性は容易に得ることができ、量産されるような給水装置
に適する。そして使用最大水量時の必要圧力を出してい
るときの回転速度は管路の圧力損失を計算することによ
つても得られるし、又実測によつても簡単に得ることが
できて、その結果各ポンプ回転速度における目標圧力S
Vを求め制御できるから制御が極めて簡単である。この
ような目標圧力SVは例えば式(1)〜(4)式を用いる場合
は常数を適当に定めることにより求めることができる。
As a method of determining the control target pressure based on the pump rotation speed, a data table that stores the pressure value at each rotation speed when the pump is fully closed and the rotation speed and pressure value data when the required pressure at the maximum water volume used is being output Since the control device for obtaining the control target pressure for each rotational speed is provided, the pump rotational speed-discharging pressure characteristic when the pump is shut off can be easily obtained, and is suitable for a water supply device that is mass-produced. The rotation speed when the required pressure is being generated at the maximum water usage can be obtained by calculating the pressure loss in the pipeline, and can also be easily obtained by actual measurement. Target pressure S at each pump speed
Since V can be obtained and controlled, the control is extremely simple. Such a target pressure SV can be obtained by appropriately setting a constant when using the expressions (1) to (4), for example.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面は実施例を示し、第1図は本発明に用いられる給水
設備のフローシート、第2図は本発明のフローチヤー
ト、第3図は本発明のブロツク図、第4図は本発明の実
験例を示す線図、第5図、第6図は従来の制御方法を示
す線図である。 1……ポンプ、3……圧力検出手器、4……モータ、5
……インバータ、6……回転速度検出手段、7……圧力
設定手段1、8……圧力設定手段2、9……ポンプ締切
り圧力とポンプ回転速度のデータテーブル、11……回
転速度制御手段、18……仕切弁。
The drawings show examples, FIG. 1 is a flow sheet of a water supply facility used in the present invention, FIG. 2 is a flow chart of the present invention, FIG. 3 is a block diagram of the present invention, and FIG. 4 is an experiment of the present invention. An example diagram, FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams showing a conventional control method. 1 ... Pump, 3 ... Pressure detector, 4 ... Motor, 5
...... Inverter, 6 ...... Rotation speed detection means, 7 ...... Pressure setting means 1, 8 ...... Pressure setting means 2, 9 ...... Data table of pump cutoff pressure and pump rotation speed 11 ...... Rotation speed control means, 18 ... Gate valve.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平岩 廣直 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 赤堀 卓夫 東京都中央区銀座1丁目3番1号 株式会 社荏原電産内 (72)発明者 青戸 伸治 東京都中央区銀座1丁目3番1号 株式会 社荏原電産内 (56)参考文献 特開 昭57−35180(JP,A) 特開 昭57−113992(JP,A) 特開 昭52−78103(JP,A) 特開 昭56−110589(JP,A) 特開 昭59−51193(JP,A) 実開 昭53−53601(JP,U) 特公 昭46−1225(JP,B1) 特公 昭43−18282(JP,B1) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hironao Hiraiwa 11-1 Haneda-Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Ebara Corporation (72) Inventor Takuo Akahori 1-3-1 Ginza, Chuo-ku, Tokyo Stocks Company Ebara Densan (72) Inventor Shinji Aoto 1-3-1 Ginza, Chuo-ku, Tokyo Stock company Ebara Densan (56) Reference JP 57-35180 (JP, A) JP Sho 57-113992 (JP, A) JP-A-52-78103 (JP, A) JP-A-56-110589 (JP, A) JP-A-59-51193 (JP, A) Actual development Sho-53-53601 (JP, A) U) Japanese Patent Sho 46-1225 (JP, B1) Japanese Patent Sho 43-18282 (JP, B1)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポンプ(1)と、このポンプの吐出し側に連
結した給水管(2)と、この給水管(2)に連結し該水圧を表
わす圧力信号S1を出力する圧力検出手段(3)と、ポン
プに連結しこれを駆動するモータ(4)と、モータを変速
させる可変速手段(5)と、ポンプの回転速度を検出し
て、該回転速度を表わす回転速度信号S3を出力する回
転速度検出手段(6)と、使用最大水量時必要圧力PAを
設定する圧力設定手段1(7)と、締め切り時必要最低圧
力PBを設定する圧力設定手段2(8)と、ポンプ締め切
り運転時のポンプ回転速度とそのポンプ回転速度におけ
るポンプ吐出し圧力の関係を手動入力し、又はポンプ回
転速度を上げ乍ら、吐出し圧力を自動入力する設定運転
モードによりポンプを締切り運転して記憶装置に記憶し
たデータテーブル(9)と、 前記回転速度信号S3により表わされる回転速度に対応
する目標圧力SVを、前記データテーブル(9)を検索し
て得られるポンプ回転速度と前記設定された使用最大水
量時必要圧力PA及び締め切り時必要最低圧力PBを用
いた演算によって得られた係数を用いたポンプ回転速度
と目標圧力の関係式により算出し、該目標圧力を表わす
目標圧力信号SVを出力する目標圧力演算手段(10)と、 前記目標圧力SVの信号と前記圧力信号S1とに応答し
て、該目標圧力SVに対して前記圧力信号S1により表
わされる圧力が一致するように、前記可変速手段(5)へ
速度信号S2を出力しポンプを速度制御する回転速度制
御手段(11)とを設けてなる可変速給水装置。
1. A pump (1), a water supply pipe (2) connected to the discharge side of the pump, and pressure detection means (1) connected to the water supply pipe (2) for outputting a pressure signal S1 representing the water pressure. 3), a motor (4) connected to and driving the pump, a variable speed means (5) for changing the speed of the motor, a rotational speed of the pump is detected, and a rotational speed signal S3 representing the rotational speed is output. Rotation speed detection means (6), pressure setting means 1 (7) for setting the required pressure PA at the maximum amount of water used, pressure setting means 2 (8) for setting the minimum required pressure PB at the deadline, and pump shutoff operation Storage device by manually inputting the relationship between the pump rotation speed at that time and the pump discharge pressure at that pump rotation speed, or by shutting down the pump in the set operation mode in which the discharge pressure is automatically input when the pump rotation speed is increased. The data table (9) stored in The target pressure SV corresponding to the rotation speed represented by the signal S3 is set to the pump rotation speed obtained by searching the data table (9) and the set required pressure PA at the maximum usable water amount and the required minimum pressure PB at the deadline. A target pressure calculation means (10) for calculating a target pressure signal SV representing the target pressure, which is calculated by a relational expression between the pump rotation speed and the target pressure using the coefficient obtained by the calculation, and the target pressure SV. In response to the signal and the pressure signal S1, the speed signal S2 is output to the variable speed means (5) so that the pressure represented by the pressure signal S1 matches the target pressure SV, and the pump speed is increased. A variable speed water supply device provided with a rotation speed control means (11) for controlling.
【請求項2】目標圧力演算手段(10)において、F()を
ポンプ締め切り運転時のポンプ回転速度とそのポンプ回
転速度におけるポンプ吐出し圧力の関係を記憶したデー
タテーブル(9)よりポンプ回転速度係数を検索するプロ
グラムとしてHzB=F(PB) 但し; HzB;データテーブル(9)より得られた締切り時要最
低圧力PBを設定する圧力設定手段2(8)により設定さ
れた締め切り時必要最低圧力PBを発生する回転速度 を求め、このHzBを用いて K1=(PA−PB)/(HzO−HzB) HzO;設定最高回転速度(通常50Hzまたは60H
z) PA;使用最大水量時必要圧力PA(圧力設定手段1
(7)) PB;締め切り時必要最低圧力PB(圧力設定手段2
(8)) なる演算により導かれた係数K1により回転速度信号S
3が入ったときの目標圧力SVをS3<HzB SV=PB HzB=<S3<HzO SV=K1*(S3−HzB)+PB HzO<S3 SV=PA にて逐次演算するようになっている特許請求の範囲第1
項記載の可変速給水装置。
2. The target pressure calculation means (10) uses a data table (9) which stores the relationship between the pump rotation speed when F () is shut off and the pump discharge pressure at the pump rotation speed. HzB = F (PB) as a program for retrieving the coefficient, however; HzB; minimum pressure required at deadline set by pressure setting means 2 (8) for setting minimum pressure required at deadline PB obtained from the data table (9) The rotation speed for generating PB is obtained, and using this HzB, K1 = (PA-PB) / (HzO-HzB) HzO; set maximum rotation speed (usually 50 Hz or 60 H
z) PA: Required pressure PA at maximum water consumption (pressure setting means 1)
(7)) PB; minimum pressure required at deadline PB (pressure setting means 2
(8)) The rotation speed signal S is calculated by the coefficient K1 derived by
The target pressure SV when 3 is entered is sequentially calculated by S3 <HzB SV = PB HzB = <S3 <HzO SV = K1 * (S3-HzB) + PB HzO <S3 SV = PA. Range 1st
Variable speed water supply device according to the item.
JP58248031A 1983-12-28 1983-12-28 Variable speed water supply device Expired - Lifetime JPH0612116B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58248031A JPH0612116B2 (en) 1983-12-28 1983-12-28 Variable speed water supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58248031A JPH0612116B2 (en) 1983-12-28 1983-12-28 Variable speed water supply device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60142097A JPS60142097A (en) 1985-07-27
JPH0612116B2 true JPH0612116B2 (en) 1994-02-16

Family

ID=17172165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58248031A Expired - Lifetime JPH0612116B2 (en) 1983-12-28 1983-12-28 Variable speed water supply device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0612116B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002070785A (en) * 2000-09-05 2002-03-08 Teral Kyokuto Inc Feed water unit and feed water control system

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0652080B2 (en) * 1984-11-22 1994-07-06 株式会社日立製作所 Predictive end pressure constant controller for water supply system
JP2587285B2 (en) * 1989-01-24 1997-03-05 株式会社荏原製作所 Variable speed water supply
WO1999045276A1 (en) * 1998-03-05 1999-09-10 Ebara Corporation Variable speed control fluid machinery unit
JP5280307B2 (en) * 2009-07-03 2013-09-04 富士フイルム株式会社 Balloon control device and operating method thereof
CN114251852A (en) * 2021-08-24 2022-03-29 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 Instantaneous heating device, control method and control device thereof, water treatment device and medium

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS619199Y2 (en) * 1976-10-08 1986-03-22

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002070785A (en) * 2000-09-05 2002-03-08 Teral Kyokuto Inc Feed water unit and feed water control system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60142097A (en) 1985-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4526513A (en) Method and apparatus for control of pipeline compressors
US20080272725A1 (en) Load Monitor
CN106704163A (en) Water pump frequency conversion speed regulation control method, device and system
US5707211A (en) Variable speed pump system with a hydropneumatic buffer/pressure tank
JPH0612116B2 (en) Variable speed water supply device
JP3673066B2 (en) Water distribution pressure control device
JP3183383B2 (en) Water supply control method in multi-story water supply piping system
JPH0814241B2 (en) Turbine controller
JP3411128B2 (en) Variable speed water supply
JPH0324591B2 (en)
JPH0132525B2 (en)
JP3167004B2 (en) Terminal pressure constant control device for water supply system
JP2000154562A (en) Control of feed water amount in multistory water supply piping system and controller therefor
JPH0541840B2 (en)
JPH10205483A (en) Estimated end pressure constant control device for pump
JP2735362B2 (en) Pump control device
JP2020143641A (en) Compressor pressure control method and pressure control device
JPH071039B2 (en) Variable speed water supply device
JPS5965319A (en) Control method for fluid pressure
JPS5941687A (en) Pump control device
JP2003120580A (en) Variable-speed water supply equipment
JPH09251301A (en) Pump controller
JP3744760B2 (en) Constant control method for terminal pressure of water supply system for water supply
JPH0412483B2 (en)
JPH11324932A (en) Water-distribution pressure control device

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term