JPH1182362A - 複数ポンプを用いた給水システムの制御装置 - Google Patents
複数ポンプを用いた給水システムの制御装置Info
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- JPH1182362A JPH1182362A JP24111497A JP24111497A JPH1182362A JP H1182362 A JPH1182362 A JP H1182362A JP 24111497 A JP24111497 A JP 24111497A JP 24111497 A JP24111497 A JP 24111497A JP H1182362 A JPH1182362 A JP H1182362A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンプの制御に必要なパラメータの設定の簡
単化が充分に図れるようにした複数ポンプを用いた給水
システムの制御装置を提供すること。 【解決手段】 ポンプ駆動用のモータ６１、６２を制御
するためのマイコンからなる演算手段μにディップスイ
ッチＤＳ１〜ＤＳ９を設け、制御に必要な複数のパラメ
ータＨＩ、ＨＫ、ＨＴ、Ｈ3、ａ、ｂ、ｅ、ｄ、ＮMAX
に基づいて、他のパラメータが自動設定されるように
し、これにより特定のパラメータでも任意に設定変更で
きるようにすると共に、速度パラメータは用いず、圧力
パラメータのみで設定できるようにしたもの。
単化が充分に図れるようにした複数ポンプを用いた給水
システムの制御装置を提供すること。 【解決手段】 ポンプ駆動用のモータ６１、６２を制御
するためのマイコンからなる演算手段μにディップスイ
ッチＤＳ１〜ＤＳ９を設け、制御に必要な複数のパラメ
ータＨＩ、ＨＫ、ＨＴ、Ｈ3、ａ、ｂ、ｅ、ｄ、ＮMAX
に基づいて、他のパラメータが自動設定されるように
し、これにより特定のパラメータでも任意に設定変更で
きるようにすると共に、速度パラメータは用いず、圧力
パラメータのみで設定できるようにしたもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のポンプを用
いた給水システムにおける制御装置に係り、特に管路の
抵抗曲線を予測して、近似末端圧力一定制御を行う場合
の制御定数(パラメータ)を自動生成するようにしたポン
プの運転制御装置に関する。
いた給水システムにおける制御装置に係り、特に管路の
抵抗曲線を予測して、近似末端圧力一定制御を行う場合
の制御定数(パラメータ)を自動生成するようにしたポン
プの運転制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、給水末端での給水圧力をほぼ一定
に保って安定した給水を行い、さらには省エネルギー化
を図るため、給水管路の抵抗曲線に沿って圧力制御を行
う推定末端圧力一定制御方式のポンプ運転制御装置が盛
んに採用されており、その例を特開昭６１−２４７８９
１号の公報に見ることができる。
に保って安定した給水を行い、さらには省エネルギー化
を図るため、給水管路の抵抗曲線に沿って圧力制御を行
う推定末端圧力一定制御方式のポンプ運転制御装置が盛
んに採用されており、その例を特開昭６１−２４７８９
１号の公報に見ることができる。
【０００３】ところで、この推定末端圧力一定制御方式
により複数のポンプを運転するためには、各種の制御定
数(パラメータ)を設定し、制御装置の記憶部に記憶して
おく必要がある。そこで、以下、この点について、上記
した従来技術により説明する。
により複数のポンプを運転するためには、各種の制御定
数(パラメータ)を設定し、制御装置の記憶部に記憶して
おく必要がある。そこで、以下、この点について、上記
した従来技術により説明する。
【０００４】図６は、上記従来技術による推定末端圧力
一定制御方式が適用された給水システムを示したもの
で、図において、１は受水槽、２２、２３は吸込管、３
１〜３４は仕切弁、４１、４２はポンプ、５１、５２は
逆止め弁、６１、６１はポンプ駆動用のモータ、７は給
水管、８は圧力タンク、９は圧力センサ、１０は流量セ
ンサであり、また、ＡＵは関数演算器、ＣＰは比較器、
そしてＣＴＬは制御装置である。なお、これらのモータ
６１、６２としては、誘導電動機を用いるのが通例であ
り、これをインバータで駆動することにより、ポンプの
可変速運転が得られるようになっている。
一定制御方式が適用された給水システムを示したもの
で、図において、１は受水槽、２２、２３は吸込管、３
１〜３４は仕切弁、４１、４２はポンプ、５１、５２は
逆止め弁、６１、６１はポンプ駆動用のモータ、７は給
水管、８は圧力タンク、９は圧力センサ、１０は流量セ
ンサであり、また、ＡＵは関数演算器、ＣＰは比較器、
そしてＣＴＬは制御装置である。なお、これらのモータ
６１、６２としては、誘導電動機を用いるのが通例であ
り、これをインバータで駆動することにより、ポンプの
可変速運転が得られるようになっている。
【０００５】図７は、この給水システム(図６)における
ポンプの特性曲線で、縦軸に圧力Ｈを、横軸に水量Ｑを
取って示してあり、ここで、まず曲線Ｄは、ポンプを１
台、運転速度ＮMAX で運転したときのＱ−Ｈ特性で、同
様に、曲線Ｅ、Ｇ、Ｉは、それぞれポンプの運転速度が
Ｎ1、Ｎ2、ＮMIN のときのＱ−Ｈ特性である。ここで、
運転速度ＮMIN は最低運転速度を表わす。
ポンプの特性曲線で、縦軸に圧力Ｈを、横軸に水量Ｑを
取って示してあり、ここで、まず曲線Ｄは、ポンプを１
台、運転速度ＮMAX で運転したときのＱ−Ｈ特性で、同
様に、曲線Ｅ、Ｇ、Ｉは、それぞれポンプの運転速度が
Ｎ1、Ｎ2、ＮMIN のときのＱ−Ｈ特性である。ここで、
運転速度ＮMIN は最低運転速度を表わす。
【０００６】次に、曲線Ａは、回転速度ＮC で運転され
るポンプと、最高速度ＮMAX で運転するポンプの２台並
列運転時のＱ−Ｈ特性で、同様に、曲線Ｂ、Ｃ、Ｊは、
回転速度ＮC で運転されるポンプと、運転速度がそれぞ
れＮ1、Ｎ2、ＮMIN のポンプの２台並列運転時でのＱ−
Ｈ特性である。ここで、この回転速度ＮC とは所定の一
定速度を表わし、従って、この回転速度ＮC で運転され
るポンプとは、定速運転されるポンプのことである。
るポンプと、最高速度ＮMAX で運転するポンプの２台並
列運転時のＱ−Ｈ特性で、同様に、曲線Ｂ、Ｃ、Ｊは、
回転速度ＮC で運転されるポンプと、運転速度がそれぞ
れＮ1、Ｎ2、ＮMIN のポンプの２台並列運転時でのＱ−
Ｈ特性である。ここで、この回転速度ＮC とは所定の一
定速度を表わし、従って、この回転速度ＮC で運転され
るポンプとは、定速運転されるポンプのことである。
【０００７】一方、曲線Ｆは各種の弁などを含む給水管
路の抵抗曲線で、Ｈａは実揚程、Ｈｐは水栓の所要末端
圧力、そしてＨｔは全揚程であり、従って、この全揚程
Ｈｔは、水量Ｑがイの点における諸損失Ｈｆに、実揚程
Ｈａと所要末端圧力Ｈｐを加算した揚程のことになる。
路の抵抗曲線で、Ｈａは実揚程、Ｈｐは水栓の所要末端
圧力、そしてＨｔは全揚程であり、従って、この全揚程
Ｈｔは、水量Ｑがイの点における諸損失Ｈｆに、実揚程
Ｈａと所要末端圧力Ｈｐを加算した揚程のことになる。
【０００８】そして、この給水システムでは、先行ポン
プ、例えばポンプ４１は、給水圧力がＨON となったと
き、運転速度ＮMIN で始動し、始動した後はポンプ吐出
圧力が管路の抵抗曲線Ｆ上にくるように制御するように
なっており、この制御方式を推定末端圧力一定制御方式
と呼んでいるのである。
プ、例えばポンプ４１は、給水圧力がＨON となったと
き、運転速度ＮMIN で始動し、始動した後はポンプ吐出
圧力が管路の抵抗曲線Ｆ上にくるように制御するように
なっており、この制御方式を推定末端圧力一定制御方式
と呼んでいるのである。
【０００９】そして、この状態のとき、使用量が増大
し、先行ポンプ４１だけでは供給不足となると、この先
行ポンプの運転速度が最高速度ＮMAX に到達し、給水圧
力が追従ポンプ４２の始動圧力Ｈ1 以下になったとき、
追従ポンプが始動し、並列運転になるように制御する。
し、先行ポンプ４１だけでは供給不足となると、この先
行ポンプの運転速度が最高速度ＮMAX に到達し、給水圧
力が追従ポンプ４２の始動圧力Ｈ1 以下になったとき、
追従ポンプが始動し、並列運転になるように制御する。
【００１０】一方、この状態で、今度は使用水量が減少
すると、供給過多になるので、先行ポンプの運転速度が
ＮMIN’に下がり、給水圧力が追従ポンプ停止圧力Ｈ2
に達したとき、追従ポンプが停止する。そして、さら
に、使用量が減少すると最低速度ＮMIN に到達し、この
使用量の少ない状態が一定時間続いたとき、先行ポンプ
は運転速度をＮOFF まで高め、給水圧力がＨOFF になっ
たところで先行ポンプが停止されることになる。
すると、供給過多になるので、先行ポンプの運転速度が
ＮMIN’に下がり、給水圧力が追従ポンプ停止圧力Ｈ2
に達したとき、追従ポンプが停止する。そして、さら
に、使用量が減少すると最低速度ＮMIN に到達し、この
使用量の少ない状態が一定時間続いたとき、先行ポンプ
は運転速度をＮOFF まで高め、給水圧力がＨOFF になっ
たところで先行ポンプが停止されることになる。
【００１１】ところで、このような給水システムの制御
には、上記したように、動作点となる各種の圧力データ
ＨＩ、ＨＫ、ＨT、ＨON、ＨOFF、Ｈ1、Ｈ2 と、同じく
各種の速度データＮMIN、ＮMIN'、ＮMAX、ＮOFF などの
データが用いられているが、これらのデータは制御定数
(以下、パラメータと記す)と呼ばれるものであり、これ
らは、予め制御装置ＣＴＬのメモリに記憶しておく必要
がある。
には、上記したように、動作点となる各種の圧力データ
ＨＩ、ＨＫ、ＨT、ＨON、ＨOFF、Ｈ1、Ｈ2 と、同じく
各種の速度データＮMIN、ＮMIN'、ＮMAX、ＮOFF などの
データが用いられているが、これらのデータは制御定数
(以下、パラメータと記す)と呼ばれるものであり、これ
らは、予め制御装置ＣＴＬのメモリに記憶しておく必要
がある。
【００１２】そこで、従来技術では、まず、圧力のパラ
メータについては、基準点となる圧力動作点ＨＩを外部
のスイッチにより設定し、他の圧力パラメータは、この
圧力動作点ＨＩを基準にした加減演算により自動設定し
てモリに格納し、次に、速度のパラメータについては、
同じく基準点となる速度ＮMIN を外部のスイッチなどに
より設定し、他の速度パラメータは、この速度ＮMIN を
基準にして加減演算により自動設定し、メモリに格納す
るようにしていた。
メータについては、基準点となる圧力動作点ＨＩを外部
のスイッチにより設定し、他の圧力パラメータは、この
圧力動作点ＨＩを基準にした加減演算により自動設定し
てモリに格納し、次に、速度のパラメータについては、
同じく基準点となる速度ＮMIN を外部のスイッチなどに
より設定し、他の速度パラメータは、この速度ＮMIN を
基準にして加減演算により自動設定し、メモリに格納す
るようにしていた。
【００１３】そして、従来技術では、これらパラメータ
は、例えば給水システムを現場に据付けるときなどに、
以下のようにして設定されていた。まず、設置対象とな
る給水系で所望される使用水量と所定圧力、その系の管
路抵抗曲線、及び使用するポンプの性能に基づいて、図
７に示すポンプ運転特性図を求め、描画する。
は、例えば給水システムを現場に据付けるときなどに、
以下のようにして設定されていた。まず、設置対象とな
る給水系で所望される使用水量と所定圧力、その系の管
路抵抗曲線、及び使用するポンプの性能に基づいて、図
７に示すポンプ運転特性図を求め、描画する。
【００１４】次に、ディップスイッチなどの設定手段に
よりパラメータＨＩを設定する。すなわち、このパラメ
ータＨＩは、実揚程Ｈａと水栓の所要末端圧力Ｈｐの和
であるから、給水システムが決れば、それの仕様から求
められるので、これを設定するのである。
よりパラメータＨＩを設定する。すなわち、このパラメ
ータＨＩは、実揚程Ｈａと水栓の所要末端圧力Ｈｐの和
であるから、給水システムが決れば、それの仕様から求
められるので、これを設定するのである。
【００１５】一方、パラメータＮMIN については、図７
に示す締切圧力Ｈ3を読取り、最高速度ＮMAX と締切時
パラメータＨＩに基づいて、次の演算式により求め、デ
ィップスイッチＤＡ２により設定する。 ＮMIN＝ＮMAX(ＨＩ／Ｈ3)1/2 ここで、締切圧力Ｈ3 と最高速度ＮMAX はポンプ特性を
表わす固有値で、ポンプの機種により仕様値として知る
ことができ、従って、パラメータＮMIN を演算すること
ができるのである。
に示す締切圧力Ｈ3を読取り、最高速度ＮMAX と締切時
パラメータＨＩに基づいて、次の演算式により求め、デ
ィップスイッチＤＡ２により設定する。 ＮMIN＝ＮMAX(ＨＩ／Ｈ3)1/2 ここで、締切圧力Ｈ3 と最高速度ＮMAX はポンプ特性を
表わす固有値で、ポンプの機種により仕様値として知る
ことができ、従って、パラメータＮMIN を演算すること
ができるのである。
【００１６】ところで、据付後の試運転時において、ポ
ンプの吸込側条件が計画値と大きく違ってしまっている
場合がある。この場合には、具体的には、手動で操作し
て実際に運転を行い、締切圧力Ｈ3を測定してから前述
した演算によりパラメータＮMIN を求めたり、締切時に
給水圧力が基準値ＨＩとなるようにポンプの運転速度を
操作し、このときの運転速度をＮMIN として求めてやれ
ばよい。
ンプの吸込側条件が計画値と大きく違ってしまっている
場合がある。この場合には、具体的には、手動で操作し
て実際に運転を行い、締切圧力Ｈ3を測定してから前述
した演算によりパラメータＮMIN を求めたり、締切時に
給水圧力が基準値ＨＩとなるようにポンプの運転速度を
操作し、このときの運転速度をＮMIN として求めてやれ
ばよい。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術には、次
の問題点があった。圧力のパラメータについては、デ
ィップスイッチＤＳ1で設定したデータＨＩを基準に
し、例えば、ＨON＝ＨＩ＋ａ、ＨOFF＝ＨＩ＋ｂ……な
ど、所定の定数を加減演算して自動設定するようになっ
ている。
の問題点があった。圧力のパラメータについては、デ
ィップスイッチＤＳ1で設定したデータＨＩを基準に
し、例えば、ＨON＝ＨＩ＋ａ、ＨOFF＝ＨＩ＋ｂ……な
ど、所定の定数を加減演算して自動設定するようになっ
ている。
【００１８】しかして、このためのパラメータである定
数ａ、ｂ、……については、プログラム内の即値データ
として扱っており、同様に、速度のパラメータは、ディ
ップスイッチで設定したデータＮMIN を基準にし、同じ
くプログラム内に設定してある所定の定数を加減演算し
て自動設定している。このため、特定のパラメータを任
意に変更したいという要求に際しては、制御装置の一部
を取替えなければならないので、対応が困難であり、対
応を可能にするためには、コスト高になる。
数ａ、ｂ、……については、プログラム内の即値データ
として扱っており、同様に、速度のパラメータは、ディ
ップスイッチで設定したデータＮMIN を基準にし、同じ
くプログラム内に設定してある所定の定数を加減演算し
て自動設定している。このため、特定のパラメータを任
意に変更したいという要求に際しては、制御装置の一部
を取替えなければならないので、対応が困難であり、対
応を可能にするためには、コスト高になる。
【００１９】速度パラメータＮMIN は、締切時の圧力
Ｈ3と最高速度ＮMAX に基づいて演算して求めなければ
ならず、吸込条件が大きく変動した場合には、データＮ
MIN、又はデータＨ3 を計測せねばならず、設定作業が
困難、且つ面倒で、多くの手間が必要であった。
Ｈ3と最高速度ＮMAX に基づいて演算して求めなければ
ならず、吸込条件が大きく変動した場合には、データＮ
MIN、又はデータＨ3 を計測せねばならず、設定作業が
困難、且つ面倒で、多くの手間が必要であった。
【００２０】本発明の目的は、以上の問題点を解消し、
パラメータの設定が容易に得られるようにした複数ポン
プを用いた給水システムの制御装置を提供することにあ
る。
パラメータの設定が容易に得られるようにした複数ポン
プを用いた給水システムの制御装置を提供することにあ
る。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、複数台のポ
ンプと、このポンプに連結した給水管路上に設けた圧力
センサを備え、この圧力センサの検出値に応じて少なく
とも１台のポンプを可変速運転して給水を行なうように
した給水システムの制御装置において、ポンプの運転制
御に必要なパラメータの自動生成のための基準となる複
数の圧力パラメータと、ポンプ性能を特定する所定運転
速度と、この速度での締切圧力とを設定するための設定
手段を設け、この設定手段から取り込んだデータに基づ
いて、上記パラメータが自動設定されるようにして達成
される。
ンプと、このポンプに連結した給水管路上に設けた圧力
センサを備え、この圧力センサの検出値に応じて少なく
とも１台のポンプを可変速運転して給水を行なうように
した給水システムの制御装置において、ポンプの運転制
御に必要なパラメータの自動生成のための基準となる複
数の圧力パラメータと、ポンプ性能を特定する所定運転
速度と、この速度での締切圧力とを設定するための設定
手段を設け、この設定手段から取り込んだデータに基づ
いて、上記パラメータが自動設定されるようにして達成
される。
【００２２】例えば、これらのパラメータとしては、 ＨＩ ：水量０時目標圧力を表わすパラメータ ＨＫ ：所定運転速度ＮMAX 時目標圧力を表わすパラメ
ータ ＨＴ ：ポンプ２台運転時目標圧力を表わすパラメータ Ｈ3 ：所定運転速度ＮMAX 時締切圧力を表わすパラメ
ータ ＮMAX ：所定運転速度を表わすパラメータ ＨON ：先行ポンプ始動圧力を表わすパラメータ ＨOFF ：先行ポンプ停止圧力を表わすパラメータ Ｈ1 ：追従ポンプ始動圧力を表わすパラメータ Ｈ2 ：追従ポンプ停止圧力を表わすパラメータ ａ ：ＨＩとＨON との距離を表わすパラメータ ｂ ：ＨＩとＨOFF との距離を表わすパラメータ ｃ ：ＨＫとＨ1 との距離を表わすパラメータ ｄ ：ＨＫとＨ2 との距離を表わすパラメータ ＮMIN ：水量０の時目標圧力ＨＩを与えるための最低速
度を表わすパラメータ ＮMIN'：ポンプ２台運転時目標圧力がＨＫを与えるため
の最低速度を表わすパラメータ の各パラメータがあるが、本発明では、これらのパラメ
ータを格納するためのメモリ(ＲＡＭ)が用意してある。
ータ ＨＴ ：ポンプ２台運転時目標圧力を表わすパラメータ Ｈ3 ：所定運転速度ＮMAX 時締切圧力を表わすパラメ
ータ ＮMAX ：所定運転速度を表わすパラメータ ＨON ：先行ポンプ始動圧力を表わすパラメータ ＨOFF ：先行ポンプ停止圧力を表わすパラメータ Ｈ1 ：追従ポンプ始動圧力を表わすパラメータ Ｈ2 ：追従ポンプ停止圧力を表わすパラメータ ａ ：ＨＩとＨON との距離を表わすパラメータ ｂ ：ＨＩとＨOFF との距離を表わすパラメータ ｃ ：ＨＫとＨ1 との距離を表わすパラメータ ｄ ：ＨＫとＨ2 との距離を表わすパラメータ ＮMIN ：水量０の時目標圧力ＨＩを与えるための最低速
度を表わすパラメータ ＮMIN'：ポンプ２台運転時目標圧力がＨＫを与えるため
の最低速度を表わすパラメータ の各パラメータがあるが、本発明では、これらのパラメ
ータを格納するためのメモリ(ＲＡＭ)が用意してある。
【００２３】ここで、パラメータＨ3、ＮMAX は、使用
するポンプ固有の性能を表わすパラメータである。そし
て、これらのパラメータの内、まずパラメータＨＩ、Ｈ
Ｋ、ＨＴ、Ｈ3、ＮMAX については、それぞれを絶対量
として、ディップスイッチ(コンソール等でも良い)で設
定したものを直接前記メモリに格納する。
するポンプ固有の性能を表わすパラメータである。そし
て、これらのパラメータの内、まずパラメータＨＩ、Ｈ
Ｋ、ＨＴ、Ｈ3、ＮMAX については、それぞれを絶対量
として、ディップスイッチ(コンソール等でも良い)で設
定したものを直接前記メモリに格納する。
【００２４】次に、パラメータＨON、ＨOFF、Ｈ1、Ｈ2
については、同じくディップスイッチ(コンソール等で
も良い)で既に設定してある各パラメータａ、ｂ、ｃ、
ｄの値を用い、 ＨON ＝ＨＩ＋ａ ＨOFF＝ＨＩ＋ｂ Ｈ1 ＝ＨＫ−ｃ Ｈ2 ＝ＨＫ＋ｄ として演算して求め、結果を相対量として前記メモリに
格納する。
については、同じくディップスイッチ(コンソール等で
も良い)で既に設定してある各パラメータａ、ｂ、ｃ、
ｄの値を用い、 ＨON ＝ＨＩ＋ａ ＨOFF＝ＨＩ＋ｂ Ｈ1 ＝ＨＫ−ｃ Ｈ2 ＝ＨＫ＋ｄ として演算して求め、結果を相対量として前記メモリに
格納する。
【００２５】そして、パラメータＮMIN、ＮMIN’につい
は、既に絶対量としてディップスイッチなどで設定さ
れ、メモリに格納されている各パラメータＮMAX、Ｈ3、
ＨＩ、ＨＫを読出し、これらから、 ＮMIN ＝ＮMAX(ＨＩ／Ｈ3)1/2 ＮMIN'＝ＮMAX(ＨＫ／Ｈ3)1/2 として演算して求め、結果を前記メモリに格納するので
ある。
は、既に絶対量としてディップスイッチなどで設定さ
れ、メモリに格納されている各パラメータＮMAX、Ｈ3、
ＨＩ、ＨＫを読出し、これらから、 ＮMIN ＝ＮMAX(ＨＩ／Ｈ3)1/2 ＮMIN'＝ＮMAX(ＨＫ／Ｈ3)1/2 として演算して求め、結果を前記メモリに格納するので
ある。
【００２６】この結果、自動生成されるパラメータを除
き、ほとんどのパラメータについての変更が容易にでき
ることになり、特定のパラメータでも任意に設定変更で
きるようにすると共に、速度パラメータは用いず、圧力
パラメータのみで設定できるようにすることができる。
き、ほとんどのパラメータについての変更が容易にでき
ることになり、特定のパラメータでも任意に設定変更で
きるようにすると共に、速度パラメータは用いず、圧力
パラメータのみで設定できるようにすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明による複数ポンプを
用いた給水システムの制御装置について、図示の実施形
態により詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態
における制御装置全体の構成を示したもので、給水シス
テムの本体の構成は図６の従来技術と同じであり、従っ
て、この図１の制御装置は、図６の制御装置ＣＴＬに相
当し、関数演算器ＡＵと比較器ＣＰに相当する装置は、
特に必要はない。
用いた給水システムの制御装置について、図示の実施形
態により詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態
における制御装置全体の構成を示したもので、給水シス
テムの本体の構成は図６の従来技術と同じであり、従っ
て、この図１の制御装置は、図６の制御装置ＣＴＬに相
当し、関数演算器ＡＵと比較器ＣＰに相当する装置は、
特に必要はない。
【００２８】図1において、ＰＷは電源、ＭＣＢは配線
用遮断器、ＭＣ０〜ＭＣ４はそれぞれ電磁開閉器、ＩＮ
Ｖはインバータ(可変周波インバータ装置)である。次
に、μは演算手段(マイコン)で、ＣＰＵ(中央演算処理
装置)、メモリ(記憶手段)Ｍ、入出力ポートＰＩＯ１〜
ＰＩＯ１２、電源端子ＰＥなどで構成されている。な
お、この実施形態では、ポンプ４１、４２を可変速運転
する手段として、インバータＩＮＶを用いているが、本
発明はこれに制限されるものではなく、可変周波数電源
装置なら何でも良い。
用遮断器、ＭＣ０〜ＭＣ４はそれぞれ電磁開閉器、ＩＮ
Ｖはインバータ(可変周波インバータ装置)である。次
に、μは演算手段(マイコン)で、ＣＰＵ(中央演算処理
装置)、メモリ(記憶手段)Ｍ、入出力ポートＰＩＯ１〜
ＰＩＯ１２、電源端子ＰＥなどで構成されている。な
お、この実施形態では、ポンプ４１、４２を可変速運転
する手段として、インバータＩＮＶを用いているが、本
発明はこれに制限されるものではなく、可変周波数電源
装置なら何でも良い。
【００２９】次に、Ｆ１は圧力センサ９の信号を演算手
段μの入出力ポートＰＩＯ１から読込むインターフェー
スで、Ｆ２は入出力ポートＰＩＯ１１から速度指令信号
をインバータＩＮＶの入力端子に出力するインターフェ
ース、Ｆ３は入出力ポートＰＩＯ１２から各電磁開閉器
ＭＣ０〜ＭＣ４を開閉する信号を発するためのインター
フェースであり、Ｚは制御用の電源装置、ＴＲは変圧
器、Ｓｗはスイッチ、Ｒは制御用の電力供給線路であ
る。
段μの入出力ポートＰＩＯ１から読込むインターフェー
スで、Ｆ２は入出力ポートＰＩＯ１１から速度指令信号
をインバータＩＮＶの入力端子に出力するインターフェ
ース、Ｆ３は入出力ポートＰＩＯ１２から各電磁開閉器
ＭＣ０〜ＭＣ４を開閉する信号を発するためのインター
フェースであり、Ｚは制御用の電源装置、ＴＲは変圧
器、Ｓｗはスイッチ、Ｒは制御用の電力供給線路であ
る。
【００３０】ＤＳ１〜ＤＳ１０はディップスイッチで、
これらのうち、まずディップスイッチＤＳ１は、データ
ＨＩ、すなわち、使用水量が０のとき給水系が所望する
実揚程Ｈａと所要末端圧力Ｈｐの和のデータＨＩを設定
するための例えば８bitのディップスイッチで、この設
定値が入出力ポートＰＩＯ２から読込まれる。
これらのうち、まずディップスイッチＤＳ１は、データ
ＨＩ、すなわち、使用水量が０のとき給水系が所望する
実揚程Ｈａと所要末端圧力Ｈｐの和のデータＨＩを設定
するための例えば８bitのディップスイッチで、この設
定値が入出力ポートＰＩＯ２から読込まれる。
【００３１】そして、他のディップスイッチとパラメー
タ、入出力ポートとの関係はそれぞれ次の通りである。 ディップスイッチＤＳ２……パラメータＨＫ……入出力
ポートＰＩＯ３ ディップスイッチＤＳ３……パラメータＨＴ……入出力
ポートＰＩＯ４ ディップスイッチＤＳ４……パラメータＨ3 ……入出力
ポートＰＩＯ５ ディップスイッチＤＳ５……パラメータａ ……入出力
ポートＰＩＯ６ ディップスイッチＤＳ６……パラメータｂ ……入出力
ポートＰＩＯ７ ディップスイッチＤＳ７……パラメータｃ ……入出力
ポートＰＩＯ８ ディップスイッチＤＳ８……パラメータｄ ……入出力
ポートＰＩＯ９
タ、入出力ポートとの関係はそれぞれ次の通りである。 ディップスイッチＤＳ２……パラメータＨＫ……入出力
ポートＰＩＯ３ ディップスイッチＤＳ３……パラメータＨＴ……入出力
ポートＰＩＯ４ ディップスイッチＤＳ４……パラメータＨ3 ……入出力
ポートＰＩＯ５ ディップスイッチＤＳ５……パラメータａ ……入出力
ポートＰＩＯ６ ディップスイッチＤＳ６……パラメータｂ ……入出力
ポートＰＩＯ７ ディップスイッチＤＳ７……パラメータｃ ……入出力
ポートＰＩＯ８ ディップスイッチＤＳ８……パラメータｄ ……入出力
ポートＰＩＯ９
【００３２】次に、ディップスイッチＤＳ９は、所定の
運転速度、例えば最大速度ＮMAX を設定するディップス
イッチで、この設定値は入出力ポートＰＩＯ１０から読
込まれる。そして、これらのパラメータは、詳しくは後
述するが、各パラメータＨＩ、ＨＫ、ＨＴ、Ｈ3、ＮMAX
については、絶対量として直接記憶するメモリが用意
してあり、パラメータａ、ｂ、ｃ、ｄについては、相対
量として直接記憶するメモリが用意してある。
運転速度、例えば最大速度ＮMAX を設定するディップス
イッチで、この設定値は入出力ポートＰＩＯ１０から読
込まれる。そして、これらのパラメータは、詳しくは後
述するが、各パラメータＨＩ、ＨＫ、ＨＴ、Ｈ3、ＮMAX
については、絶対量として直接記憶するメモリが用意
してあり、パラメータａ、ｂ、ｃ、ｄについては、相対
量として直接記憶するメモリが用意してある。
【００３３】モータ６１、６２は、電磁開閉器ＭＣ０〜
ＭＣ４の切換状態に応じて、電源ＰＳから直接給電され
たり、インバータＩＮＶを介して給電されたりする。周
知のように、誘導電動機の回転速度Ｎ〔rpm〕について
は、 Ｎ≒１２０ｆ／Ｐ ｆ：誘導電動機に供給される電力の周波数 Ｐ：誘導電動機の極数 の関係がある。従って、モータ６１、６２は、電源ＰＳ
から直接給電されたときは固定速度で回転し、ポンプ４
１、４２を定速駆動し、インバータＩＮＶを介して給電
されたときには可変速度で回転し、ポンプ４１、４２を
可変速駆動する。そして、インバータＩＮＶを介して給
電されているときは、マイコンμからインバータＩＮＶ
に供給される速度指令信号に応じてインバータ出力周波
数が制御され、ポンプ４１、４２の運転速度が制御され
ることになる。
ＭＣ４の切換状態に応じて、電源ＰＳから直接給電され
たり、インバータＩＮＶを介して給電されたりする。周
知のように、誘導電動機の回転速度Ｎ〔rpm〕について
は、 Ｎ≒１２０ｆ／Ｐ ｆ：誘導電動機に供給される電力の周波数 Ｐ：誘導電動機の極数 の関係がある。従って、モータ６１、６２は、電源ＰＳ
から直接給電されたときは固定速度で回転し、ポンプ４
１、４２を定速駆動し、インバータＩＮＶを介して給電
されたときには可変速度で回転し、ポンプ４１、４２を
可変速駆動する。そして、インバータＩＮＶを介して給
電されているときは、マイコンμからインバータＩＮＶ
に供給される速度指令信号に応じてインバータ出力周波
数が制御され、ポンプ４１、４２の運転速度が制御され
ることになる。
【００３４】図２は、上記実施形態の運転特性図で、図
７と同じ符号で示すものは同じ意味をもつ。図２におい
て、Ｈ1 は追従ポンプの始動圧力、Ｈ2 は追従ポンプの
停止圧力、ＨＫは定速運転ポンプと可変速ポンプが最低
速度ＮMIN’で運転しているときの合成性能と抵抗曲線
Ｆとの交点ニにおける圧力で、追従ポンプ始動、停止時
の目標圧力となるもの、ＨON は始動圧力、ＨOFF は停
止圧力、そして、ＮOFF は停止速度である。
７と同じ符号で示すものは同じ意味をもつ。図２におい
て、Ｈ1 は追従ポンプの始動圧力、Ｈ2 は追従ポンプの
停止圧力、ＨＫは定速運転ポンプと可変速ポンプが最低
速度ＮMIN’で運転しているときの合成性能と抵抗曲線
Ｆとの交点ニにおける圧力で、追従ポンプ始動、停止時
の目標圧力となるもの、ＨON は始動圧力、ＨOFF は停
止圧力、そして、ＮOFF は停止速度である。
【００３５】図３〜図５は、図１の制御装置による動作
手順を示すフローチャートで、予めこの手順に従うプロ
グラムが、マイコンμのメモリＭ内にあるＲＯＭ(リー
ドオンリーメモリ)部に記憶されているものであり、以
下、これらのフローチャートより、この実施形態の動作
について説明する。なお、以下の説明では、便宜上、ポ
ンプ４１を先行ポンプ、ポンプ４２を追従ポンプとして
選んだ場合について説明する。
手順を示すフローチャートで、予めこの手順に従うプロ
グラムが、マイコンμのメモリＭ内にあるＲＯＭ(リー
ドオンリーメモリ)部に記憶されているものであり、以
下、これらのフローチャートより、この実施形態の動作
について説明する。なお、以下の説明では、便宜上、ポ
ンプ４１を先行ポンプ、ポンプ４２を追従ポンプとして
選んだ場合について説明する。
【００３６】スイッチＳｗが投入されると、制御用の電
源装置Ｚから電力が供給され、マイコンμにより図３〜
図５の処理が開始される。まず図３のステップＳ１では
初期値の設定を行われる。この処理は、図示のように、
メモリＭ内のＲＡＭ(ランダムアクセスメモリ)部のワー
クの割当を行なうもので、このステップＳ１での初期設
定の内、ＲＡＭ０〜ＲＡＭ１６のデータの設定処理は、
図５に示すようになっている。
源装置Ｚから電力が供給され、マイコンμにより図３〜
図５の処理が開始される。まず図３のステップＳ１では
初期値の設定を行われる。この処理は、図示のように、
メモリＭ内のＲＡＭ(ランダムアクセスメモリ)部のワー
クの割当を行なうもので、このステップＳ１での初期設
定の内、ＲＡＭ０〜ＲＡＭ１６のデータの設定処理は、
図５に示すようになっている。
【００３７】まず、予め予測した抵抗曲線Ｆから、使用
水量０のとき給水系が所望する目標圧力ＨＩ(実揚程Ｈ
ａ＋所要末端圧力Ｈｐ)をディップスイッチＤＳ１に設
定し、同様に、他のパラメータＨＫ、ＨＴ、Ｈ3、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ＮMAX も、それぞれディップスイッチＤＳ
２〜ＤＳ９に設定し、ここで図５の処理に入る。
水量０のとき給水系が所望する目標圧力ＨＩ(実揚程Ｈ
ａ＋所要末端圧力Ｈｐ)をディップスイッチＤＳ１に設
定し、同様に、他のパラメータＨＫ、ＨＴ、Ｈ3、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ＮMAX も、それぞれディップスイッチＤＳ
２〜ＤＳ９に設定し、ここで図５の処理に入る。
【００３８】まずステップＳ１０１では、目標圧力ＨＩ
をマイコンμの入出力ポートＰＩＯ２から読込み、Ａレ
ジスタにロードし、ステップＳ１０２でＲＡＭ１番地に
格納する。同様に、ステップＳ１０３からステップＳ１
１８では、前述したパラメータＨＫ、ＨＴ、Ｈ3、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ＮMAX を読込み、それぞれＲＡＭ２番地か
らＲＡＭ９番地に格納する。
をマイコンμの入出力ポートＰＩＯ２から読込み、Ａレ
ジスタにロードし、ステップＳ１０２でＲＡＭ１番地に
格納する。同様に、ステップＳ１０３からステップＳ１
１８では、前述したパラメータＨＫ、ＨＴ、Ｈ3、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ＮMAX を読込み、それぞれＲＡＭ２番地か
らＲＡＭ９番地に格納する。
【００３９】続いて、ステップＳ１１９で、ＲＡＭ(Ｈ
Ｉ)のデータをもとにし、これにＲＡＭ(ａ)のデータを
加算し、結果をＲＡＭ１０番地に格納し、先行ポンプの
始動圧力ＨON のパラメータとする。同様に、ステップ
Ｓ１２０で、ＲＡＭ１(ＨＩ)のデータを基準に、これに
ＲＡＭ６(ｂ)のデータを加算して結果をＲＡＭ１１番地
に格納し、先行ポンプ停止圧力ＨOFF のパラメータとす
る。
Ｉ)のデータをもとにし、これにＲＡＭ(ａ)のデータを
加算し、結果をＲＡＭ１０番地に格納し、先行ポンプの
始動圧力ＨON のパラメータとする。同様に、ステップ
Ｓ１２０で、ＲＡＭ１(ＨＩ)のデータを基準に、これに
ＲＡＭ６(ｂ)のデータを加算して結果をＲＡＭ１１番地
に格納し、先行ポンプ停止圧力ＨOFF のパラメータとす
る。
【００４０】さらに、ステップＳ１２１で、ＲＡＭ７
(ＨＫ)のパラメータを基準に、これからＲＡＭ２(ｃ)の
パラメータを減じて結果をＲＡＭ１２(Ｈ1)に格納し、
追従ポンプ始動圧力Ｈ1 のパラメータとする。同様に、
ステップＳ１２２で、ＲＡＭ２(ＨＫ)のパラメータを基
準に、これにＲＡＭ８(ｄ)のパラメータを加算して結果
をＲＡＭ１３(Ｈ2)に格納し、追従ポンプ停止圧力Ｈ2
のパラメータとする。
(ＨＫ)のパラメータを基準に、これからＲＡＭ２(ｃ)の
パラメータを減じて結果をＲＡＭ１２(Ｈ1)に格納し、
追従ポンプ始動圧力Ｈ1 のパラメータとする。同様に、
ステップＳ１２２で、ＲＡＭ２(ＨＫ)のパラメータを基
準に、これにＲＡＭ８(ｄ)のパラメータを加算して結果
をＲＡＭ１３(Ｈ2)に格納し、追従ポンプ停止圧力Ｈ2
のパラメータとする。
【００４１】更に、ステップＳ１２３では、ＲＡＭ９に
格納してあるポンプ所定速度ＮMAXと、ＲＡＭ４に格納
してあるポンプ所定速度時締切圧力Ｈ3、それにＲＡＭ
１に格納してある使用水量０のときの目標圧力ＨＩの各
パラメータを使用し、次の演算式により、使用水量０の
ときの目標圧力Ｈ2 となる最低速度ＮMIN を求め、ＲＡ
Ｍ１５に格納する。 ＮMIN＝ＮMAX(ＨＩ／Ｈ3)1/2 そしてステップ１２４では、ＲＡＭ２のパラメータＨＫ
と、ＲＡＭ４のパラメータＨ3、それにＲＡＭ９のパラ
メータＮMAX を使用し、次の演算式により、並列運転時
目標圧力がＨＫとなる最低速度ＮMIN’を求め、ＲＡＭ
１６に格納するのである。
格納してあるポンプ所定速度ＮMAXと、ＲＡＭ４に格納
してあるポンプ所定速度時締切圧力Ｈ3、それにＲＡＭ
１に格納してある使用水量０のときの目標圧力ＨＩの各
パラメータを使用し、次の演算式により、使用水量０の
ときの目標圧力Ｈ2 となる最低速度ＮMIN を求め、ＲＡ
Ｍ１５に格納する。 ＮMIN＝ＮMAX(ＨＩ／Ｈ3)1/2 そしてステップ１２４では、ＲＡＭ２のパラメータＨＫ
と、ＲＡＭ４のパラメータＨ3、それにＲＡＭ９のパラ
メータＮMAX を使用し、次の演算式により、並列運転時
目標圧力がＨＫとなる最低速度ＮMIN’を求め、ＲＡＭ
１６に格納するのである。
【００４２】ＮMIN’＝ＮMAX(ＨＫ／Ｈ3)1/2
【００４３】この結果、この実施形態では、これらディ
ップスイッチＤＳ１〜ＤＳ９を操作することにより、各
パラメータの変更が容易に行なえることになる。図３に
戻り、ステップＳ１のブロック内に示してあるＲＡＭ２
０〜ＲＡＭ２３のデータは、それぞれ電磁開閉器ＭＣ０
〜ＭＣ４の開閉データである。
ップスイッチＤＳ１〜ＤＳ９を操作することにより、各
パラメータの変更が容易に行なえることになる。図３に
戻り、ステップＳ１のブロック内に示してあるＲＡＭ２
０〜ＲＡＭ２３のデータは、それぞれ電磁開閉器ＭＣ０
〜ＭＣ４の開閉データである。
【００４４】次のステップＳ２では、給水圧力Ｈを測定
する。具体的には、圧力センサ９が検出した信号をイン
ターフェースＦ１を介して入出力ポートＰＩＯ１から読
込むのである。ステップＳ３では、ＲＡＭ１０に格納し
てある始動圧力ＨON を読出し、これに給水圧力Ｈが達
しているかを調べ、達していなければ始動圧力ＨON に
達するまでステップＳ２〜ステップＳ３を繰返し処理
し、始動圧力ＨON に達していた場合にステップＳ４に
進み、ここでメモリＲＡＭ２０に格納してある電磁開閉
器ＭＣ０とＭＣ２をＯＮにするデータを出力する。
する。具体的には、圧力センサ９が検出した信号をイン
ターフェースＦ１を介して入出力ポートＰＩＯ１から読
込むのである。ステップＳ３では、ＲＡＭ１０に格納し
てある始動圧力ＨON を読出し、これに給水圧力Ｈが達
しているかを調べ、達していなければ始動圧力ＨON に
達するまでステップＳ２〜ステップＳ３を繰返し処理
し、始動圧力ＨON に達していた場合にステップＳ４に
進み、ここでメモリＲＡＭ２０に格納してある電磁開閉
器ＭＣ０とＭＣ２をＯＮにするデータを出力する。
【００４５】ステップＳ５では、メモリＲＡＭ１５番地
に格納している最低速度ＨMIN のデータを出力する。具
体的には、入出力ポートＰＩＯ１２からインターフェー
スＦ３を介して電磁開閉器ＭＣ０、ＭＣ２のＯＮのデー
タが出力され、これにより、これらの開閉器ＭＣ０、Ｍ
Ｃ２が付勢し、同時に速度指令信号、つまりＲＡＭ１５
に格納されている最低速度ＨMIN のデータがインターフ
ェースＦ２を介してインバータＩＮＶの入力端子に出力
されるようにするのである。この結果、モータ６１が始
動し、最低速度ＨMIN で回転し、ポンプ４１の駆動が開
始される。
に格納している最低速度ＨMIN のデータを出力する。具
体的には、入出力ポートＰＩＯ１２からインターフェー
スＦ３を介して電磁開閉器ＭＣ０、ＭＣ２のＯＮのデー
タが出力され、これにより、これらの開閉器ＭＣ０、Ｍ
Ｃ２が付勢し、同時に速度指令信号、つまりＲＡＭ１５
に格納されている最低速度ＨMIN のデータがインターフ
ェースＦ２を介してインバータＩＮＶの入力端子に出力
されるようにするのである。この結果、モータ６１が始
動し、最低速度ＨMIN で回転し、ポンプ４１の駆動が開
始される。
【００４６】ステップＳ６では、初期目標圧力Ｈ0 とし
てメモリＲＡＭ１番地に格納してある圧力ＨＩのデータ
を設定し、次のステップＳ７で給水圧力Ｈを測定し、続
いてステップＳ８で両者を比較し、両者が等しい場合に
はステップＳ１４に進み、給水圧力Ｈが目標圧力Ｈ0 よ
り小さい場合にはステップＳ１５に進む。
てメモリＲＡＭ１番地に格納してある圧力ＨＩのデータ
を設定し、次のステップＳ７で給水圧力Ｈを測定し、続
いてステップＳ８で両者を比較し、両者が等しい場合に
はステップＳ１４に進み、給水圧力Ｈが目標圧力Ｈ0 よ
り小さい場合にはステップＳ１５に進む。
【００４７】そして、ステップＳ１５に進んだら、ここ
で運転速度Ｎを検出し、ステップＳ１６で、ＲＡＭ９に
格納されている最高速度ＮMAX を読出して運転速度Ｎと
比較する。比較した結果、最高速度ＨMAX に達していな
ければステップＳ１７で増速制御を行い、ステップＳ１
８で目標圧力Ｈ0 を更新する。これは、例えば指令した
速度と抵抗曲線Ｆとの関係より目標圧力Ｈ0 を求めるも
のである。
で運転速度Ｎを検出し、ステップＳ１６で、ＲＡＭ９に
格納されている最高速度ＮMAX を読出して運転速度Ｎと
比較する。比較した結果、最高速度ＨMAX に達していな
ければステップＳ１７で増速制御を行い、ステップＳ１
８で目標圧力Ｈ0 を更新する。これは、例えば指令した
速度と抵抗曲線Ｆとの関係より目標圧力Ｈ0 を求めるも
のである。
【００４８】この処理を実行したらステップＳ１４ステ
ップに進む。ステップＳ１４では、指令した回転速度に
達するのに必要な時間Δｔ(モータ６１、６２の可減速
に伴う制御遅れ時間)の待ち時間を実行し、ステップＳ
６に戻り、ここから再度処理を繰り返す。
ップに進む。ステップＳ１４では、指令した回転速度に
達するのに必要な時間Δｔ(モータ６１、６２の可減速
に伴う制御遅れ時間)の待ち時間を実行し、ステップＳ
６に戻り、ここから再度処理を繰り返す。
【００４９】一方、ステップＳ８で比較した結果、給水
圧力Ｈが目標圧力Ｈ0 より大きい場合にはステップＳ９
ステップに進み、ここで現在の運転速度を検出し、次の
ステップＳ１０で最低速度ＨMIN に達したか判定し、達
していなければステップＳ１２で減速制御を行い、ステ
ップＳ１３では例えば指令した速度と抵抗曲線Ｆとの関
係より目標圧力Ｈ0 を求め、これに更新してステップＳ
１４に進む。一方、ステップＳ１０での判定結果が最低
速度ＨMIN であればステップＳ１１に進み、ここで停止
制御を行ってポンプ４１を停止させ、ステップＳ２にジ
ャンプし、これ以降の処理を続ける。
圧力Ｈが目標圧力Ｈ0 より大きい場合にはステップＳ９
ステップに進み、ここで現在の運転速度を検出し、次の
ステップＳ１０で最低速度ＨMIN に達したか判定し、達
していなければステップＳ１２で減速制御を行い、ステ
ップＳ１３では例えば指令した速度と抵抗曲線Ｆとの関
係より目標圧力Ｈ0 を求め、これに更新してステップＳ
１４に進む。一方、ステップＳ１０での判定結果が最低
速度ＨMIN であればステップＳ１１に進み、ここで停止
制御を行ってポンプ４１を停止させ、ステップＳ２にジ
ャンプし、これ以降の処理を続ける。
【００５０】また、ステップＳ１６で、判定結果が最高
速度ＮMAX に達していた場合にはステップＳ１９ステッ
プに進み、ここで、この状態をｔ秒(例えば５秒)間固定
し、ステップＳ２０で給水圧力Ｈを測定し、ステップＳ
２１に進む。このステップＳ２１では、まずＲＡＭ１２
に格納してある追従ポンプ始動圧力Ｈ1 を読出し、これ
と給水圧力Ｈを比較する。
速度ＮMAX に達していた場合にはステップＳ１９ステッ
プに進み、ここで、この状態をｔ秒(例えば５秒)間固定
し、ステップＳ２０で給水圧力Ｈを測定し、ステップＳ
２１に進む。このステップＳ２１では、まずＲＡＭ１２
に格納してある追従ポンプ始動圧力Ｈ1 を読出し、これ
と給水圧力Ｈを比較する。
【００５１】そして、給水圧力Ｈが追従ポンプ始動圧力
Ｈ1 以上のときは、再度ステップＳ６以降の処理を実行
する。しかして、始動圧力Ｈ1 以下のときは、次の図４
のステップＳ２２に進み、ここで電磁開閉器ＭＣ０、Ｍ
Ｃ２、ＭＣ４のＯＮのデータを出力し、次のステップＳ
２３では、予め定めた抵抗曲線Ｆと給水系が所望する最
高速度ＮMAX におけるポンプのＱ−Ｈ性能曲線との交点
で定まる最低速度ＨMIN’のデータをＲＡＭ１６から読
出して出力する。
Ｈ1 以上のときは、再度ステップＳ６以降の処理を実行
する。しかして、始動圧力Ｈ1 以下のときは、次の図４
のステップＳ２２に進み、ここで電磁開閉器ＭＣ０、Ｍ
Ｃ２、ＭＣ４のＯＮのデータを出力し、次のステップＳ
２３では、予め定めた抵抗曲線Ｆと給水系が所望する最
高速度ＮMAX におけるポンプのＱ−Ｈ性能曲線との交点
で定まる最低速度ＨMIN’のデータをＲＡＭ１６から読
出して出力する。
【００５２】この結果、先行したポンプ４１は、運転速
度が、最高速度ＮMAX から追従ポンプの始動時速度Ｈ
MIN’に変更され、これにポンプ４２が定速運転で追従
する形での２台並列運転となる。次のステップＳ２４で
は、ポンプ４２の追従直後の目標圧力として、予め定め
た抵抗曲線Ｆと給水系が所望する最高速度ＮMAX におけ
るポンプのＱ−Ｈ性能曲線との交点で定まる圧力Ｈｋに
更新する。
度が、最高速度ＮMAX から追従ポンプの始動時速度Ｈ
MIN’に変更され、これにポンプ４２が定速運転で追従
する形での２台並列運転となる。次のステップＳ２４で
は、ポンプ４２の追従直後の目標圧力として、予め定め
た抵抗曲線Ｆと給水系が所望する最高速度ＮMAX におけ
るポンプのＱ−Ｈ性能曲線との交点で定まる圧力Ｈｋに
更新する。
【００５３】その後、ステップＳ２５では給水圧力Ｈを
測定し、ステップＳ２６では給水圧力Ｈと目標圧力Ｈ
0(この目標圧力Ｈ0は、ポンプ４２の追従直後以外は、
追従ポンプの運転速度に応じた目標圧力となっている)
と比較する。以下、ステップＳ２７からステップＳ３５
までの処理は、前述のステップＳ９からステップＳ１８
の処理とほぼ同じなので、異なっている処理についてだ
け説明し、その他の説明は省略する。
測定し、ステップＳ２６では給水圧力Ｈと目標圧力Ｈ
0(この目標圧力Ｈ0は、ポンプ４２の追従直後以外は、
追従ポンプの運転速度に応じた目標圧力となっている)
と比較する。以下、ステップＳ２７からステップＳ３５
までの処理は、前述のステップＳ９からステップＳ１８
の処理とほぼ同じなので、異なっている処理についてだ
け説明し、その他の説明は省略する。
【００５４】ステップＳ２８では、追従ポンプの最低速
度ＨMIN’(並列運転時)をＲＡＭ１６から読出し、これ
が運転速度が達しているか判定しており、ここで判定し
た結果、最低速度ＨMIN’に達していた場合にはステッ
プＳ３６に進み、ここで最低速度ＨMIN’の状態にｔ秒
(例えば５秒)間固定する。そして、この後、ステップＳ
３７で給水圧力Ｈを測定し、ステップＳ３８では追従ポ
ンプ停止圧力Ｈ2 を読出し、給水圧力Ｈがこれ以上に達
したかどうかを判定する。
度ＨMIN’(並列運転時)をＲＡＭ１６から読出し、これ
が運転速度が達しているか判定しており、ここで判定し
た結果、最低速度ＨMIN’に達していた場合にはステッ
プＳ３６に進み、ここで最低速度ＨMIN’の状態にｔ秒
(例えば５秒)間固定する。そして、この後、ステップＳ
３７で給水圧力Ｈを測定し、ステップＳ３８では追従ポ
ンプ停止圧力Ｈ2 を読出し、給水圧力Ｈがこれ以上に達
したかどうかを判定する。
【００５５】そして、このステップＳ３８で、給水圧力
Ｈが追従ポンプ停止圧力Ｈ2 達していなければステップ
Ｓ３５ステップに進み、ここで指令速度に達するまでに
必要な時間Δｔの待ち時間を実行してからステップＳ２
４に戻り、再度、これ以降の処理を実行する。また、ス
テップＳ３８で判定した結果、停止圧力Ｈ2 以上に達し
ている場合にはステップＳ３９で電磁開閉器ＭＣ０、Ｍ
Ｃ２のＯＮのデータを出力し、ポンプ４２を停止させ、
ポンプ４１だけの運転とする。
Ｈが追従ポンプ停止圧力Ｈ2 達していなければステップ
Ｓ３５ステップに進み、ここで指令速度に達するまでに
必要な時間Δｔの待ち時間を実行してからステップＳ２
４に戻り、再度、これ以降の処理を実行する。また、ス
テップＳ３８で判定した結果、停止圧力Ｈ2 以上に達し
ている場合にはステップＳ３９で電磁開閉器ＭＣ０、Ｍ
Ｃ２のＯＮのデータを出力し、ポンプ４２を停止させ、
ポンプ４１だけの運転とする。
【００５６】そして、ステップＳ４０では、このポンプ
４１の運転速度を最低速度ＨMIN’から最高速度ＮMAX
に変更し、さらにステップＳ４１で目標圧力を圧力Ｈｋ
に変更した後、図３のステップＳ７に戻り、以下、前述
の作動を繰返し実行するのである。
４１の運転速度を最低速度ＨMIN’から最高速度ＮMAX
に変更し、さらにステップＳ４１で目標圧力を圧力Ｈｋ
に変更した後、図３のステップＳ７に戻り、以下、前述
の作動を繰返し実行するのである。
【００５７】給水システムの構築に際しては、その給水
システムの仕様が定まった段階で、使用するポンプの仕
様が決るから、この使用ポンプの運転特性と負荷特性か
ら、抵抗曲線Ｆ(吐出流量Ｑの２〜３乗で吐出圧力が変
化)とポンプの各運転速度との対応関係を記憶手段とし
てのメモリＭのＲＯＭ部に予めデータテーブルとして用
意することができる。
システムの仕様が定まった段階で、使用するポンプの仕
様が決るから、この使用ポンプの運転特性と負荷特性か
ら、抵抗曲線Ｆ(吐出流量Ｑの２〜３乗で吐出圧力が変
化)とポンプの各運転速度との対応関係を記憶手段とし
てのメモリＭのＲＯＭ部に予めデータテーブルとして用
意することができる。
【００５８】従って、この実施形態によれば、メモリに
各データを書込む際に基準となるデータをディップスイ
ッチの設定値で書込み、他のデータはこれの値に基づい
て演算処理して作業領域内に書込まれるようになるの
で、データの変更を容易に行なうことができる。また、
特定の始動圧力や停止圧力を個別に変更する必要が生じ
た場合にも、これに対応するディップスイッチの設定を
変更するだけで良く、設定変更や調整を簡単に行なうこ
とができる。更に、速度のパラメータは、外部設定され
た圧力パラメータと所定運転速度パラメータから演算し
て求められ、自動生成されるため、設定処理が不要にな
り、設定操作が一層簡単に済む。
各データを書込む際に基準となるデータをディップスイ
ッチの設定値で書込み、他のデータはこれの値に基づい
て演算処理して作業領域内に書込まれるようになるの
で、データの変更を容易に行なうことができる。また、
特定の始動圧力や停止圧力を個別に変更する必要が生じ
た場合にも、これに対応するディップスイッチの設定を
変更するだけで良く、設定変更や調整を簡単に行なうこ
とができる。更に、速度のパラメータは、外部設定され
た圧力パラメータと所定運転速度パラメータから演算し
て求められ、自動生成されるため、設定処理が不要にな
り、設定操作が一層簡単に済む。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、基準となる圧力パラメ
ータ及びポンプ性能を表わす所定速度と、その速度での
締切圧力を絶対量として、例えばディップスイッチなど
の外部の設定手段により設定してメモリに書込み、始
動、停止圧力パラメータはこれに対応する値を相対量と
して、外部設定手段で設定し、メモリに書込み、他のデ
ータはこれを基準に演算処理して他のメモリに書込むこ
とができる。
ータ及びポンプ性能を表わす所定速度と、その速度での
締切圧力を絶対量として、例えばディップスイッチなど
の外部の設定手段により設定してメモリに書込み、始
動、停止圧力パラメータはこれに対応する値を相対量と
して、外部設定手段で設定し、メモリに書込み、他のデ
ータはこれを基準に演算処理して他のメモリに書込むこ
とができる。
【００６０】従って、本発明によれば、データの変更が
容易にでき、しかも基準となるデータだけをディップス
イッチで変更するだけで、他のデータは自動的に変更す
ることができ、さらに、特定のパラメータについても、
これに対応した設定手段を変更することにより個別に変
更することができる。
容易にでき、しかも基準となるデータだけをディップス
イッチで変更するだけで、他のデータは自動的に変更す
ることができ、さらに、特定のパラメータについても、
これに対応した設定手段を変更することにより個別に変
更することができる。
【００６１】また、本発明によれば、追従ポンプの始
動、停止圧力、その時の目標圧力及び追従ポンプ始動、
停止直後の目標圧力を求めるための相対的な値を予め抵
抗曲線より予測して決め、これらをデータとして、例え
ばＲＯＭメモリなどの記憶手段に格納しているので、追
従ポンプの始動、停止時に目標圧力が抵抗曲線の軌跡か
ら離れることがなく、しかも、追従ポンプの始動、停止
時での圧力変動を小さくすることができる。
動、停止圧力、その時の目標圧力及び追従ポンプ始動、
停止直後の目標圧力を求めるための相対的な値を予め抵
抗曲線より予測して決め、これらをデータとして、例え
ばＲＯＭメモリなどの記憶手段に格納しているので、追
従ポンプの始動、停止時に目標圧力が抵抗曲線の軌跡か
ら離れることがなく、しかも、追従ポンプの始動、停止
時での圧力変動を小さくすることができる。
【００６２】このとき、先行ポンプ及び追従ポンプの始
動時最低速度を外部スイッチで設定することなく、演算
により自動設定できるので、設定や調整が簡単になると
いう効果がある。さらに、本発明によれば、ポンプに吸
込側の条件が大きく変わった場合でも、制御装置の変更
や取替を要することなく、ポンプ固有の性能を表わす所
定運転速度と、そのときの締切圧力の変更だけで対応で
きるので、コストアップを充分に抑えることができる。
動時最低速度を外部スイッチで設定することなく、演算
により自動設定できるので、設定や調整が簡単になると
いう効果がある。さらに、本発明によれば、ポンプに吸
込側の条件が大きく変わった場合でも、制御装置の変更
や取替を要することなく、ポンプ固有の性能を表わす所
定運転速度と、そのときの締切圧力の変更だけで対応で
きるので、コストアップを充分に抑えることができる。
【図１】本発明による複数ポンプを用いた給水システム
の制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
の制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるポンプの運転特性
図である。
図である。
【図３】本発明の一実施形態の動作を説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態の動作を説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態の動作を説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図６】複数のポンプを用いた給水システムの一例を示
すシステム系統図である。
すシステム系統図である。
【図７】従来技術によるポンプの運転特性図である。
１ 受水槽 ７ 給水管 ８ 圧力タンク ９ 圧力センサ ２２、２３ 吸込管 ３１〜３４ 仕切弁 ４１、４２ ポンプ ５１、５２ 逆止め弁 ６１、６１ ポンプ駆動用のモータ ＩＮＶ インバータ μ 演算手段(マイコン) ＣＰＵ 中央演算処理装置 Ｍ メモリ(記憶手段) ＰＩＯ１〜ＰＩＯ１１ 入出力ポート Ｆ１〜Ｆ３ インターフェース ＤＳ１〜ＤＳ９ ディップスイッチ（外部設定手段） ＭＣ０〜ＭＣ４ 電磁開閉器
Claims (6)
- 【請求項１】 複数台のポンプと、このポンプに連結し
た給水管路上に設けた圧力センサを備え、この圧力セン
サの検出値に応じて少なくとも１台のポンプを可変速運
転して給水を行なうようにした給水システムの制御装置
において、 ポンプの運転制御に必要なパラメータの自動生成のため
の基準となる複数の圧力パラメータと、ポンプ性能を特
定する所定運転速度と、この速度での締切圧力とを設定
するための設定手段を設け、 この設定手段から取り込んだデータに基づいて、上記パ
ラメータが自動設定されるように構成したことを特徴と
する複数ポンプを用いた給水システムの制御装置。 - 【請求項２】 請求項１の発明において、 前記パラメータによるポンプの運転制御が、給水システ
ムの管路抵抗曲線上にポンプ吐出圧力がくるように、ポ
ンプの圧力と回転速度との関係に基づいて追値制御する
末端圧力一定制御であり、前記管路提供曲線が、水量が
０の点での目標圧力と、所定回転速度での目標圧力の少
なくとも２点で決定されていることを特徴とする複数ポ
ンプを用いた給水システムの制御装置。 - 【請求項３】 請求項２の発明において、前記水量が０
の点での目標圧力をＨＩ、この目標圧力ＨＩを与えるの
に必要なポンプの最低速度をＮMIN、ポンプの所定速度
ＮMAX、この所定速度ＮMAX での締切圧力をＨ3としたと
き、ポンプの最低速度ＮMIN が、 ＮMIN＝ＮMAX(ＨＩ／Ｈ3)1/2 の演算式により自動生成されるように構成されているこ
とを特徴とする複数ポンプを用いた給水システムの制御
装置。 - 【請求項４】 請求項２の発明において、 前記管路抵抗曲線の設定に必要なパラメータの内、少な
くともＨＩ、ＨK、ＨTの各パラメータは、外部から設定
された上で絶対的なデータとしてメモリに記憶し、始
動、停止圧力を表わす少なくともＨON、ＨOFF、Ｈ1、Ｈ
2 の各データは、相対的なデータとしてメモリに記憶
し、これに対応して相対的な値を外部スイッチにより少
なくともａ、ｂ、ｃ、ｄとして設定するように構成した
ことを特徴とする複数ポンプを用いた給水システムの制
御装置。 - 【請求項５】 請求項４の発明において、 同一機種での目標圧力を変更する場合は、パラメータＨ
2、ＨK、ＨT だけを変更し、吸込側の条件が大きく変化
した場合には、パラメータＨ3 とＮMAX を変更するよう
に構成したことを特徴とする複数ポンプを用いた給水シ
ステムの制御装置。 - 【請求項６】 請求項４又は５の発明において、 始動、停止圧力を変更する場合にはパラメータａ、ｂ、
ｃ、ｄを変更するように構成したことを特徴とする複数
ポンプを用いた給水システムの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24111497A JP3732627B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 複数ポンプを用いた給水システムの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24111497A JP3732627B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 複数ポンプを用いた給水システムの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1182362A true JPH1182362A (ja) | 1999-03-26 |
| JP3732627B2 JP3732627B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=17069501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24111497A Expired - Fee Related JP3732627B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 複数ポンプを用いた給水システムの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3732627B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001225375A (ja) * | 2000-02-16 | 2001-08-21 | Toyoda Gosei Co Ltd | 成形機の制御装置及び制御方法 |
| JP2013256869A (ja) * | 2012-06-11 | 2013-12-26 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 給水ポンプ装置 |
| JP2021183834A (ja) * | 2020-05-22 | 2021-12-02 | 株式会社川本製作所 | 管理システム及び被管理装置 |
| JP2021183833A (ja) * | 2020-05-22 | 2021-12-02 | 株式会社川本製作所 | 制御装置、被管理装置及び管理システム |
| CN116044731A (zh) * | 2023-01-17 | 2023-05-02 | 中国长江电力股份有限公司 | 一种液压系统压油泵控制系统及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5172245B2 (ja) * | 2007-08-22 | 2013-03-27 | 株式会社日立産機システム | 給水装置 |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP24111497A patent/JP3732627B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001225375A (ja) * | 2000-02-16 | 2001-08-21 | Toyoda Gosei Co Ltd | 成形機の制御装置及び制御方法 |
| JP2013256869A (ja) * | 2012-06-11 | 2013-12-26 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 給水ポンプ装置 |
| JP2021183834A (ja) * | 2020-05-22 | 2021-12-02 | 株式会社川本製作所 | 管理システム及び被管理装置 |
| JP2021183833A (ja) * | 2020-05-22 | 2021-12-02 | 株式会社川本製作所 | 制御装置、被管理装置及び管理システム |
| CN116044731A (zh) * | 2023-01-17 | 2023-05-02 | 中国长江电力股份有限公司 | 一种液压系统压油泵控制系统及方法 |
| CN116044731B (zh) * | 2023-01-17 | 2024-03-29 | 中国长江电力股份有限公司 | 一种液压系统压油泵控制系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3732627B2 (ja) | 2006-01-05 |
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