JPH11287189A - ポンプ制御方式 - Google Patents

ポンプ制御方式

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JPH11287189A
JPH11287189A JP9023398A JP9023398A JPH11287189A JP H11287189 A JPH11287189 A JP H11287189A JP 9023398 A JP9023398 A JP 9023398A JP 9023398 A JP9023398 A JP 9023398A JP H11287189 A JPH11287189 A JP H11287189A
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和夫 菅田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数台の可変速ポンプを駆動する場合の、運
転台数増減時における圧力変動を防止する。 【解決手段】 可変速駆動装置５を介して制御される複
数の可変速ポンプ１に対し、演算回路６と複数の切換回
路４とを設け、運転台数増減時には増減ポンプ号機を、
調節計８の出力に代えて演算回路６から出力される回転
数指令にもとづき制御することで、圧力変動が生じない
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数台のポンプ
運転システム、特に運転台数増減時における圧力変動を
抑制ないしは防止し得るポンプ制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、複数台のポンプを用いる自動給
水システムは公知であるが、このようなシステムでは、
ポンプ運転台数の増減時に圧力変動を起こすことが多い
ことが指摘されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例として１台のポンプ
を追加運転する場合、追加ポンプへの回転数指令信号と
して、従来は、運転中のポンプ回転数指令信号と同じも
のを与えるようにしている。この場合、ポンプを追加運
転する場合に運転中のポンプと追加ポンプが、同じ能力
を持つことになる回転数指令信号で運転されるので、短
時間ではあるが圧力変動を引き起こすというわけであ
る。なお、このような現象は、１台減少の場合について
も同様である。したがって、この発明の課題は運転台数
増減時の圧力変動を抑制ないしは防止し、安定な制御を
可能とすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、請求項１の発明では、可変速駆動装置を介して
駆動される複数台の可変速ポンプに対し、ポンプ一次側
圧力信号，複数台の可変速ポンプ回転数計測信号，圧力
制御のための回転数指令信号および運転台数指令を入力
されて増減時の回転数指令を演算する演算回路と、この
演算回路からの出力と前記圧力制御のための回転数指令
信号とを切り換えて前記可変速駆動装置の各々に与える
複数の切換装置とを設け、運転台数を増減するときは増
減の対象となる可変速ポンプを前記切換装置を介して前
記演算回路側に接続し、この演算回路により演算された
信号にて対応する可変速駆動装置へ回転数指令信号を与
えて可変速ポンプを制御するようにしている。
【０００５】上記請求項１の発明では、前記圧力制御
は、吐出圧力一定制御または推定末端圧一定制御とする
ことができ（請求項２の発明）、または、運転台数を増
加するときは、増加の対象となるポンプの回転数が他の
運転中のポンプの回転数以上になったとき、前記切換装
置の圧力制御のための回転数指令信号の入力端子側に切
り換えることができ（請求項３の発明）、もしくは、運
転台数を減少させるときは、減少の対象となるポンプの
回転数が所定値以下又はポンプに連動する吐出電動弁が
全閉になったとき停止させることができる（請求項４の
発明）。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の第１の実施の形
態を示す構成図である。同図において、１はポンプ、２
は吐出電動弁、３はポンプ井、４は切換回路、５は可変
速駆動装置、６は演算回路、７は水位計、８は調節計、
９は圧力計、１０は流量計、１１は吐出電動弁駆動装置
である。可変速駆動装置５によって可変速駆動されるポ
ンプ１（以下、可変速ポンプともいう）には、吐出電動
弁２が連動されている。可変速ポンプ１はここでは、水
を供給するポンプ井３に対して複数台（Ｎ台）設けら
れ、調節計８を介して得られるアナログ信号である、圧
力制御のための回転数指令信号によって運転され、接点
信号としての台数指令によって運転台数等が決定され
る。
【０００７】ここで、１台目運転時には、演算回路６で
ポンプ井水位（ポンプ一次側圧力）信号Ｈおよび切換え
目標時間Ｔ１などから、次の（１）式にもとづき単位時
間当たりの回転数指令信号を求め、これを切換回路４の
切換端子を介して可変速駆動装置５に入力し、対応する
ポンプを最低回転数から目標回転数へと上昇させる。そ
して、ポンプ回転数が調節計８からの出力である、圧力
制御（吐出圧力一定制御、または推定末端圧一定制御）
のための回転数指令値以上になったとき、切換回路４を
切換端子側から常時側へと切換え、圧力制御による回転
数指令信号（調節計８の出力）にもとづき運転するよう
にする。 回転数指令信号＝｛ＮｓＴ１＋（Ａ−Ｋ１Ｈ）Ｔ’｝／Ｔ１ …（１） Ａ ：ポンプ並列運転曲線より求まる定数 Ｋ１：ポンプ並列運転曲線より求まる係数 Ｈ ：ポンプ一次側圧力（ポンプ井水位等） Ｔ１：切換え目標時間 Ｎｓ：最低回転数 Ｔ’：切換え経過時間
【０００８】次に、運転台数を１台追加する場合につい
て説明する。演算回路６の接点信号出力にもとづき追加
するポンプの切換回路４を切換端子側にするとともに、
運転中のポンプ回転数Ｎ０１を読み込み、ポンプ井水位
信号Ｈおよび切換え目標時間Ｔ２から、次の（２）式に
もとづき単位時間当たりの回転数指令信号を求め、これ
を切換回路４の切換端子を介して対応する可変速駆動装
置５に入力する。 回転数指令信号＝｛ＮｓＴ１＋（Ｎ０１−Ｂ−Ｋ２Ｈ）Ｔ’｝／Ｔ２…（２） Ｎ０１：運転中のポンプ回転数 Ｂ ：ポンプ並列運転曲線より求まる定数 Ｋ２ ：ポンプ並列運転曲線より求まる係数 Ｈ ：ポンプ一次側圧力（ポンプ井水位等） Ｔ２ ：切換え目標時間 Ｎｓ ：最低回転数 Ｔ’ ：切換え経過時間
【０００９】この場合、運転中のポンプ回転数は、追加
ポンプの回転数上昇に伴って必然的に下降する。そし
て、追加ポンプの回転数が運転中のポンプ回転数以上に
なったとき、演算回路６の接点信号出力によって切換回
路４を切換端子側から常時側に切換え、圧力制御による
回転数指令信号（調節計８の出力）にもとづき運転する
ようにする。
【００１０】図２に１台から２台に運転台数を追加する
具体例を示す。同図のＱA を２台目運転流量とすると、
１台当たりＱA ／２の分担となる。したがって、運転中
のポンプ回転数は、ＮL →ＮL ’，ＮM →ＮM ’，ＮH
→ＮH ’となり、追加ポンプの回転数は、最低回転数→
ＮL ’，ＮM ’，ＮH ’とする。また、ＮL ，ＮM ，Ｎ
H およびＮL ’，ＮM ’，ＮH ’よりポンプ井水位Ｈと
回転数との関係を求める。以上の関係を演算式に表わ
し、切換時間（Ｔ２）を考慮した場合が上記（２）式と
いうわけである。この考え方は２→３台…Ｎ→Ｎ＋１の
ときも同様に適用することができる。
【００１１】次に、運転台数を１台減少する場合につい
て説明する。この場合は、演算回路６の接点信号出力に
もとづき停止させるポンプの切換回路４を切換端子側に
するとともに、そのポンプ回転数Ｎ０２を読み込み、ポ
ンプ井水位信号Ｈおよび切換え目標時間Ｔ３から、次の
（３）式にもとづき単位時間当たりの回転数指令信号を
求め、これを切換回路４の切換端子を介して対応する可
変速駆動装置５に入力し、停止させるポンプを回転数Ｎ
０２から目標回転数以下となるように下降させる。その
際、吐出電動弁２を連動させ、吐出電動弁全閉（また
は、ポンプ回転数一定値以下）にてポンプを停止させ
る。 回転数指令信号＝｛Ｎ０２Ｔ３−（Ｎ０２−Ｃ＋Ｋ３Ｈa ）Ｔ’｝／Ｔ３ …（３） Ｎ０２：停止させるポンプ回転数 Ｃ ：ポンプ並列運転曲線より求まる定数 Ｋ３ ：ポンプ並列運転曲線より求まる係数 Ｈ ：ポンプ一次側圧力（ポンプ井水位等） ａ ：ポンプ並列運転曲線より求まる定数 Ｔ３ ：切換え目標時間 Ｔ’ ：切換え経過時間
【００１２】図３に２台から１台に運転台数を減少する
具体例を示す。同図に示すＱB を１台停止流量とする
と、各ポンプはそのときの圧力（全揚程）で、１台当た
りＱB ／２の分担となる。停止させるポンプはそのとき
の回転数より、締切り運転（流量が零）になった後に停
止すれば良い。すなわち、停止させるポンプの回転数
は、１ＮL →ＮL ’，ＮM →ＮM ’，ＮH →ＮH ’と
し、運転継続するポンプの回転数は、停止させるポンプ
を補足する運転、つまりＱB側に運転される。また、Ｎ
L ，ＮM ，ＮH およびＮL ’，ＮM ’，ＮH ’よりポン
プ井水位Ｈと回転数との関係を求める。以上の関係を演
算式に表わし、切換時間（Ｔ３）を考慮した場合が上記
（３）式というわけである。この考え方は３→２台…Ｎ
＋１→Ｎのときも同様に適用することができる。
【００１３】なお、この発明はポンプ１台目の運転のみ
ならず、運転台数増減時、または現場および手動モード
並びにポンプ故障時の追加運転時、さらには、制御渋滞
時にも上記と同様にして適用することができる。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、複数台のポンプを可
変速駆動する場合の運転台数増減時にも、演算により最
適な量を求めて制御するようにしたので、圧力変動が生
じることがなく、安定した制御が可能となる利点がもた
らされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す概要図である。
【図２】図１における運転台数増加時の動作説明図であ
る。
【図３】図１における運転台数減少時の動作説明図であ
る。
【符号の説明】
１…可変速ポンプ、２…吐出電動弁、３…ポンプ井、
４…切換回路、５…可変速駆動装置、６…演算回路、７
…水位計、８…調節計、 ９…圧力計、１０…流量計、
１１…吐出電動弁駆動装置。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可変速駆動装置を介して駆動される複数
    台の可変速ポンプに対し、 ポンプ一次側圧力信号，複数台の可変速ポンプ回転数計
    測信号，圧力制御のための回転数指令信号および運転台
    数指令を入力されて増減時の回転数指令を演算する演算
    回路と、この演算回路からの出力と前記圧力制御のため
    の回転数指令信号とを切り換えて前記可変速駆動装置の
    各々に与える複数の切換装置とを設け、運転台数を増減
    するときは増減の対象となる可変速ポンプを前記切換装
    置を介して前記演算回路側に接続し、この演算回路によ
    り演算された信号にて対応する可変速駆動装置へ回転数
    指令信号を与えて可変速ポンプを制御することを特徴と
    するポンプ制御方式。
  2. 【請求項２】 前記圧力制御は、吐出圧力一定制御また
    は推定末端圧一定制御とすることを特徴とする請求項１
    に記載のポンプ制御方式。
  3. 【請求項３】 運転台数を増加するときは、増加の対象
    となるポンプの回転数が他の運転中のポンプの回転数以
    上になったとき、前記切換装置の圧力制御のための回転
    数指令信号の入力端子側に切り換えることを特徴とする
    請求項１に記載のポンプ制御方式。
  4. 【請求項４】 運転台数を減少させるときは、減少の対
    象となるポンプの回転数が所定値以下又はポンプに連動
    する吐出電動弁が全閉になったとき停止させることを特
    徴とする請求項１に記載のポンプ制御方式。
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