JPH09251301A - ポンプ制御装置 - Google Patents

ポンプ制御装置

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Publication number
JPH09251301A
JPH09251301A JP5765296A JP5765296A JPH09251301A JP H09251301 A JPH09251301 A JP H09251301A JP 5765296 A JP5765296 A JP 5765296A JP 5765296 A JP5765296 A JP 5765296A JP H09251301 A JPH09251301 A JP H09251301A
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JP
Japan
Prior art keywords
proportional constant
pumps
pump
control
constant
Prior art date
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Pending
Application number
JP5765296A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Yamamoto
啓一 山本
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5765296A priority Critical patent/JPH09251301A/ja
Publication of JPH09251301A publication Critical patent/JPH09251301A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプの能力を十分に生かしつつポンプ
の運転台数を決定し、よって運転・停止の回数を低減化
することにある。 【解決手段】 予め送水流量、ポンプ台数およびポンプ
の能力等を考慮しながら比例定数テーブル25に比例定
数を設定し、現在のポンプ運転台数時の比例定数、現在
プロセス制御量および設定圧力から制御量を求める制御
量演算手段21と、この制御量演算手段によった求めた
制御量からポンプ台数を決定して台数制御を行う台数制
御手段22,23と、この台数制御後にポンプの回転数
を可変して送水圧力一定制御を実施する圧力制御手段2
4と、前記制御量に基づくポンプ台数制御によってポン
プの運転台数変更無しのとき、所定の演算式に基づいて
比例定数補正値を求めた後、この比例定数補正値と現在
使用中の比例定数とから新たな比例係数を求める比例定
数補正手段26とを設けたポンプ制御装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は各種のプラント設備
等に設置されるポンプの運転制御を実施するポンプ制御
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のポンプ制御装置は、図5
および図6に示すように、ポンプの増減に対する送水圧
力一定制御方式が採用されている。この送水圧力一定制
御のポンプ制御装置は、コントローラ1が流量計2から
の現在の送水流量と予め設定される送水流量とからポン
プの必要運転台数を決定する(ST1)。この決定され
たポンプの必要運転台数と現在のポンプ運転台数とから
台数制御の必要性を判断し(ST2)、台数制御を必要
とする場合にはポンプ3a,…,3nの追加運転・停止
の台数制御を実施する(ST3)。そして、必要な台数
のポンプ3a,…,3nを運転した状態において、圧力
センサ4の検出圧力と設定圧力との偏差に基づいて圧力
制御の実行判断を行い(ST4)、圧力制御が必要であ
ると判断したとき、ポンプの回転数を制御し(ST
5)、送水圧力一定制御を実施する。
【0003】従って、以上のようなポンプ制御装置で
は、台数を決定するための設定送水流量は、ポンプ製造
後の工場出荷時に測定した送水圧力−送水流量(Q−
H)曲線に基づいて設定されている。しかし、実際にプ
ラント設備にポンプを設置して稼働させたとき、送水圧
力−送水流量の曲線は、ポンプの設置状況,圧力センサ
4の取付位置,送水流量,送水圧力および同時に運転中
のポンプ等によって変化し、出荷時に測定した送水流量
とは異なる送水流量を出力する。その結果、設定送水流
量とは異なる送水流量がポンプから出力された場合、ハ
ンチングなどの不具合が発生し、ポンプの追加運転・停
止を繰り返し、ポンプの寿命からも非常に好ましくな
い。そこで、かかる不具合を抑制するために、ポンプの
実際の能力の最低レベルに合わせてポンプの送水流量を
設定することが行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
ポンプ制御装置におけるポンプの送水流量の設定値は、
実際に運用するポンプの送水流量よりも大きな余裕をも
った設定値であることから、設備の能力を十分に活用で
きない問題がある。また、ポンプの能力を低く設定して
いるので、ポンプの追加運転・停止の回数が増加する問
題が発生する。また、ポンプの設置状況の変化やポンプ
の経年変化等に伴って送水流量が変化するので、その都
度、台数を決定する送水流量の変更が必要となる。さら
に、ポンプの運転・停止時、送水圧力が大きく変動する
ためにポンプに大きな負担がかかることから、ポンプの
台数制御を極力抑えることが望ましい。
【0005】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、ポンプの能力を十分に活用し、運転・停止の回数を
極力低減化するポンプ制御装置を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項に対応する発明は、ポンプの送水圧力一定制
御を行うポンプ制御装置において、予め送水流量、ポン
プ台数およびポンプの能力等を考慮しながら比例定数テ
ーブルに比例定数を設定し、現在のポンプ運転台数時の
比例定数、現在プロセス制御量および設定圧力から制御
量を求める制御量演算手段と、この制御量演算手段によ
った求めた制御量からポンプ台数を決定して台数制御を
行った後、ポンプの回転数を可変して送水圧力一定制御
を実施する手段と、前記制御量に基づくポンプ台数制御
によってポンプの運転台数変更無しのとき、所定の演算
式に基づいて比例定数補正値を求めた後、この比例定数
補正値と現在使用中の比例定数とから新たな比例係数を
求める比例定数補正手段とを設けたポンプ制御装置であ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図1は本発明に係わるポンプ
制御装置の構成を示す図である。このポンプ制御装置
は、図5と同様に上流側配管11と下流側配管12との
間に、それぞれポンプ3a〜3nを設置してなる複数の
配管13a〜13nが並列的に設置されている。そし
て、前記上流側配管11には流量計2、下流側配管12
には圧力センサ4がそれぞれ設けられている。14はポ
ンプ3a〜3nの運転台数制御および送水圧力一定制御
を実行するコントローラ、15a〜15nはコントロー
ラ14から出力されるデイジタル信号をアナログ信号に
変換するインバータである。
【0008】このコントローラ14は、現在のプロセス
制御量と設定圧力とを用いてポンプの制御量を求める制
御量演算手段21と、この制御量演算手段21によって
求めた制御量が制御可能か否かを決定する台数決定手段
22と、この台数決定手段22の台数決定に基づいてポ
ンプの追加運転・停止を実施する台数制御手段23と、
ポンプの追加運転・停止後に送水圧力一定制御を実施す
る圧力制御手段24と、制御量の演算時に用いる比例定
数を記憶する比例定数テーブル25の比例定数を補正す
る比例定数補正手段26とによって構成されている。
【0009】次に、以上のように構成されたポンプ制御
装置の動作について図2および図3を参照して説明す
る。コントローラ14が流量計2で計測された現在のプ
ロセス制御量である例えば送水流量を所定の周期ごとに
取り込むと、制御量演算手段21では、現在の送水流量
を送水圧力に変換し、この測定された送水圧力と設定圧
力とを用いて、(送水圧力−設定圧力)なる演算により
圧力偏差を求める。なお、現在のプロセス量としては、
送水流量以外に、例えば直接送水圧力を計測してもよ
く、或いはポンプの速度指令信号(回転数信号)を取り
込んで送水圧力に変換して使用してもよい。
【0010】以上のようにして求めた圧力偏差と比例定
数テーブル25の比例定数とを用いて、 制御量=比例定数×圧力偏差 … (1) なる演算式によって、ポンプ毎の制御量を求める(ST
11)。
【0011】前記比例定数テーブル25は、予め図3に
示すように送水流量とポンプ台数との関係から異なる比
例定数が規定され、例えば送水流量が1000(cm3
s )以内でポンプ1台のとき、比例定数「11」が用い
られる。
【0012】なお、比例定数は、送水流量と台数とをキ
ーとし、図3に示す比例定数テーブル25から取り出す
ようにしたが、その他例えば送水流量と送水圧力、或い
は送水流量とポンプの速度指令とをキーとし、予め設定
された比例定数テーブル25から比例定数を取り出す構
成でもよい。また、例えば図4に示すように送水流量と
台数と送水圧力とを用いて3次元的に比例定数を設定し
てもよい。
【0013】このようにしてポンプ毎の制御量を求めた
ならば、引き続き、台数決定手段22において求めた制
御量が制御可能か否かを判定する(ST12)。この判
定条件は、次のような条件に従って判定する。
【0014】* 制御可能判定条件 0<現在の制御出力量+演算によって求めた制御量<制
御可能出力量 この条件のとき、現在台数のポンプ能力で継続可能であ
ることを意味する。
【0015】* 制御不可能判定条件 0>現在の制御出力量+演算によって求めた制御量
……運転台数減少 現在の制御出力量+演算によって求めた制御量>制御可
能出力量……運転台数増加 ここで、制御可能判定条件が成立したとき、ポンプの運
転台数の変更は不要となる。一方、制御不可能判定条件
が成立したとき、制御不可能と判定し、現在の運転台数
を一台増・減し、必要な運転台数を決定する。
【0016】次に、決定された運転台数に基づき、決定
台数制御手段23が台数制御を実行する。すなわち、台
数制御手段23は、台数決定手段22で決定された必要
運転台数を取り込み、この必要運転台数と現在のポンプ
運転台数とを比較し(ST13)、等しくないとき、ポ
ンプの追加運転・停止の台数制御を実施する(ST1
4)。
【0017】ここで、必要台数のポンプを運転した後、
圧力制御手段24にて圧力制御を実施する。この圧力制
御手段24においては、圧力センサ4の検出圧力と設定
圧力との偏差に基づいて圧力制御の実行判断を行い(S
T15)、圧力制御が必要であると判断したとき、ポン
プ回転数の増減制御等により送水圧力一定制御を実施す
る(ST16)。
【0018】引き続き、圧力制御の実施後、比例定数補
正手段26を実行する。この比例定数補正手段26は、
ステップST13の判定結果の記憶データに基づき、ポ
ンプの台数変化があったか否かを判断する(ST1
7)。ポンプの運転台数変更なしの場合には、圧力制御
の実施結果に基づき、制御量演算手段21で制御量演算
に使用する比例定数を自動補正する(ST18)。この
比例定数の自動補正は、ポンプの能力にあった運転台数
を選択するために、比例定数を自動的に補正する処理で
ある。
【0019】この比例定数補正値は、前記(1)式を変
形することにより、 比例定数補正値=(設定圧力による圧力一定下の制御量−(1)式の演算で求 めた制御量)/圧力偏差 …(2) なる演算式を用いて求める(ST18)。しかる後、 補正比例定数=前回比例定数「11」+比例定数補正値 …(3) なる演算式によって補正比例定数を求め、比例定数テー
ブル25の比例定数「11」を補正する(ST19)。
【0020】その結果、新たな補正比例定数を比例定数
として用いて、再度(1)式に従って制御量を演算し、
この演算された制御量に基づいてステップST12によ
る台数判断を行うので、実際のポンプの能力にあった運
転台数を選択することができる。従って、以上のような
実施の形態によれば、予めポンプの能力に基づいて比例
定数を設定し、この比例定数を用いてポンプの運転台数
を決定するための制御量を求めるが、この制御量からポ
ンプの運転台数に変化がないとき、送水圧力一定制御後
の状態を把握し、比例定数補正値を求めて比例定数を自
動的に補正するので、実際のポンプの能力にあった運転
台数を選択でき、設備の能力を十分に活用でき、ポンプ
の追加運転・停止の回数を低減させることができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ポ
ンプの能力を十分に生かしながらポンプの運転台数を決
定でき、運転・停止の回数を低減化できるポンプ制御装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わるポンプ制御装置の一実施形態
を示す構成図。
【図2】 本発明装置の動作を説明するフローチャー
ト。
【図3】 ポンプの運転台数を決定するための制御量を
求めるときに使用する比例定数のテーブル図。
【図4】 ポンプの運転台数を決定するための制御量を
求めるときに使用する比例定数の他のテーブル図。
【図5】 従来のポンプ制御装置の構成図。
【図6】 従来装置の動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
2…流量計。 3a〜3n…ポンプ。 4…圧力センサ。 14…コントローラ。 21…制御量演算手段。 22…台数決定手段。 23…台数制御手段。 24…圧力制御手段。 25…比例定数テーブル。 26…比例定数補正手段。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポンプの送水圧力一定制御を行うポンプ
    制御装置において、 予めポンプ台数ごとに比例定数を設定し、現在ポンプ台
    数時の比例定数、現在プロセス制御量および設定圧力か
    ら制御量を求める制御量演算手段と、 この制御量演算手段によった求めた制御量からポンプ台
    数制御および送水圧力一定制御を実施する手段と、 前記制御量に基づくポンプ台数制御によってポンプの運
    転台数変更無しのとき、比例定数補正値を求めて前記比
    例定数を補正する比例定数補正手段と、 を備えたことを特徴とするポンプ制御装置。
  2. 【請求項2】 比例定数を設定する手段は、送水流量、
    ポンプ台数およびポンプの能力に基づいて比例定数を設
    定する比例定数テーブルを設けたことを特徴とする請求
    項1記載のポンプ制御装置。
  3. 【請求項3】 比例定数補正手段は、下記式に基づいて
    比例定数補正値を求めるとともに、この比例定数補正値
    と現在使用中の比例定数とから新たな比例係数を求める
    ことを特徴とする請求項1記載のポンプ制御装置。 比例定数補正値=(設定圧力による圧力一定下の制御量
    −演算による制御量)/圧力偏差
JP5765296A 1996-03-14 1996-03-14 ポンプ制御装置 Pending JPH09251301A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103089596A (zh) * 2011-11-01 2013-05-08 株式会社日立制作所 泵控制系统
CN107288864A (zh) * 2017-07-04 2017-10-24 江门市天澜清洗设备有限公司 时间轮流控制的多泵控制方法
CN110374850A (zh) * 2019-06-27 2019-10-25 江苏大学 一种污水泵站智能高效管理系统及其控制方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103089596A (zh) * 2011-11-01 2013-05-08 株式会社日立制作所 泵控制系统
CN107288864A (zh) * 2017-07-04 2017-10-24 江门市天澜清洗设备有限公司 时间轮流控制的多泵控制方法
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