JPS60142097A - Variable speed water feed device - Google Patents

Variable speed water feed device

Info

Publication number
JPS60142097A
JPS60142097A JP24803183A JP24803183A JPS60142097A JP S60142097 A JPS60142097 A JP S60142097A JP 24803183 A JP24803183 A JP 24803183A JP 24803183 A JP24803183 A JP 24803183A JP S60142097 A JPS60142097 A JP S60142097A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pump
rotational speed
pressure
speed
control target
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.)
Granted
Application number
JP24803183A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0612116B2 (en
Inventor
Kaoru Nakajima
薫 中島
Hironao Hiraiwa
廣直 平岩
Takuo Akahori
赤堀 卓夫
Shinji Aoto
青戸 伸治
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

Abstract

PURPOSE:To make it possible to maintain the pressure at the terminal end of a pipe line at a constant value under control of less labor in a short time, by previously setting a desired control pressure at every rotational speed of a pump and as well by providing a control device for changing the desired control pressure in association with variations in the rotational speed of the pump. CONSTITUTION:A constant K which is obtained from the relationship between the rotational speed of a pump and the discharge pressure of the pump in its fully closed pump condition and the rotational speed of the pump in such a condition that a required maximum pressure is fed under a necessary pressure, is delivered to a function generator 27. The function generator 27, an adder 28 and a pressure setting unit 29 receive the rotational speed of the pump and compute a desired control pressure which is delivered to an adjusting meter 30 that computes a control signal for the rotational speed of a motor in accordance with a system pressure from a pressure sensor 31 and the desired control pressure using, for example, PI, and delivers the thus computed control signal to the motor to control the terminal end discharge of a pipe line at a substantially constant value. With this arrangement there is required no flowmeter for controlling the terminal end discharge of the pipe line at a constant value, and as well the terminal end pressure of the pipe line may be held constant with less labor in a short time.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は給水設備の水量調節を行う制御装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a control device that adjusts the amount of water in water supply equipment.

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って対応していた。この
ような場合には従来吐出圧力一定或は推定末端圧力一定
等の制御を行っている。
In water supply equipment, the user at the end of the piping has a request to obtain the required pressure and flow rate, and although the flow rate used fluctuates, it is necessary to maintain the required pressure. Fluctuations in the amount of water used were responded to by changing the rotational speed of the turbo pump driven by a variable speed motor. In such cases, conventional control such as constant discharge pressure or constant estimated terminal pressure is performed.

第1図は定圧制御の例で横軸に流量、縦軸に圧力を示す
。/はポンプ性能曲線である。この場合はポンプの吐出
圧力Pは配管末端必要圧力Pn に最大流量時の管路の
圧力損失P0を加えた圧力でポンプの吐出圧力が一定圧
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Pn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. 1 shows an example of constant pressure control, with the horizontal axis showing the flow rate and the vertical axis showing the pressure. / is the pump performance curve. In this case, the rotational speed is controlled so that the pump discharge pressure P is the sum of the pipe end required pressure Pn and the pressure loss P0 of the pipe line at the maximum flow rate, and the pump discharge pressure is a constant pressure. However, according to this method, since the resistance of the pipe changes in proportion to the square of the flow rate, the required pressure Pn at the end of the pipe fluctuates greatly, and the range shown by diagonal lines in the figure is considered to be a loss of energy.

第1図と同座標で示す第2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
ンプ吐出圧力P″lr:定める。
In the conventional control method shown in FIG. 2, which uses the same coordinates as in FIG. 1, the pump discharge pressure P″lr is determined in consideration of the pressure loss in the pipeline so that the estimated end pressure is constant.

管路の圧力損失P0の流量に対応する変化、即ち抵抗曲
線に従ってポンプ吐出圧力を変化させる。第2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圧力としている。
The pump discharge pressure is changed according to a change in pressure loss P0 in the pipeline corresponding to the flow rate, that is, a resistance curve. Figure 2 shows the required pressure at the end of the piping in water supply equipment using a pump.
A flow meter is provided to measure the flow rate, and the pressure loss in the piping corresponding to the flow meter is taken into consideration, and the pump discharge pressure is determined by adding the expected pressure loss to the required pressure at the end of the piping.

このような方法は流量計が必要であるため高価である。Such methods are expensive because they require flow meters.

そしてこの場合配管は個々に異なり、ポンプ特性も個別
に異るため、個別のポンプ装置毎に適用せざるを得す、
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。
In this case, since each piping is different and the pump characteristics are also different, it is necessary to apply it to each individual pump device.
Although it is possible for large-scale pump equipment, it is not suitable for mass-produced and general-purpose pump equipment.

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。
In addition to the above, there is also a method of storing pump performance and controlling it, but it requires time and effort to collect data and can only be applied to individual systems.

本発明はポンプ装置において回転速度の変化に伴って変
化する制御目標圧力を制御することによって末端必要圧
力がほぼ一定となるようなポンプ装置を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pump device in which the required end pressure is kept approximately constant by controlling the control target pressure that changes with changes in rotational speed.

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た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、ポンプの回転速度を制御す
る回転速度制御手段と、ポンプの回転速度を検出する速
度検出手段をそなえた可変速給水装置において、前記回
転速度制御手段が、前記速度検出手段からの出力信号を
入力信号として予め定められたポンプの回転速度とポン
プの回転速度毎の制御目標圧力との関係に基づいて対応
する制御目標圧力を出力する制御目標圧力出力部と、前
記制御目標圧力出力部からの出力信号と前記圧力検出手
段からの出力信号とを入力信号としポンプの回転速度の
制御信号を出力する回転速度制御部とを具備することを
特徴とする可変速給水装置である。
The present invention includes a pump, a water supply pipe connected to the discharge side of the pump, a pressure detection means connected to the water supply pipe, a motor connected to the pump to drive it, and a rotation speed control means for controlling the rotation speed of the pump. , a variable speed water supply device equipped with a speed detection means for detecting the rotational speed of a pump, wherein the rotational speed control means uses an output signal from the speed detection means as an input signal to adjust the rotational speed of the pump to a predetermined rotational speed of the pump. A control target pressure output section that outputs a corresponding control target pressure based on the relationship with the control target pressure for each rotation speed, and an output signal from the control target pressure output section and an output signal from the pressure detection means are input. The variable speed water supply device is characterized by comprising a rotation speed control section that outputs a control signal for the rotation speed of the pump as a signal.

なお、本装置の速度検出手段ζこおいて、回転速度制御
時の速度データを用いれば、特別な速度検出器をもうけ
る必要がないことは当然である。
Note that if the speed detection means ζ of the present device uses speed data during rotational speed control, it is natural that there is no need to provide a special speed detector.

本発明の実施態様の第1は、本発明において制御目標圧
力出力部で予め定められている回転速度と回転速度毎の
制御目標圧力との関係が、■ポンプしめ切運転した状態
でその吐出圧力が必要圧力となっている時のポンプの回
転速度とその吐出圧力値、及び■不に対して所定の流量
を必要圧力で流した状態でのポンプの回転速度とその吐
出圧力値とに基づいて関数又はデーターテーブルの状態
で設定されている可変速給水装置である。ここでのでは
ポンプしめ切運転をしているため必要圧力とは吐出圧力
に相当する・ こととなるが、■では必要圧力とは系の
配管tこよる圧力損失を考慮した配管端末における所望
の圧力を意味するものであってその時の吐出圧力よりも
小さな圧力である。なお、後者においてはλつ以上の流
量値におけるデータを採用することも可能である。
A first embodiment of the present invention is that in the present invention, the relationship between the rotational speed predetermined in the control target pressure output section and the control target pressure for each rotational speed is: Based on the rotational speed of the pump and its discharge pressure value when the required pressure is reached, and the rotational speed of the pump and its discharge pressure value when the specified flow rate is flowing at the required pressure for It is a variable speed water supply device that is set in a function or data table state. Here, the required pressure corresponds to the discharge pressure because the pump is running at full capacity, but in ■, the required pressure is the desired pressure at the piping terminal taking into account the pressure loss due to the piping in the system. It means pressure, which is smaller than the discharge pressure at that time. Note that in the latter case, it is also possible to employ data at λ or more flow rate values.

本発明の実施態様の第2は本発明において、制御目標圧
力出力部で予め定められている回転速度とその各回転速
度毎の制御目標圧力との関係かのポンプしめ切運転時、
■系に対して糸が必要とする最大流量を必要圧力で流し
ている時及び■前記最大流量以外の任意の流量(一般に
は最大流量よりも小さい流量が選定される)をその必要
圧力で流している時のそれぞれの状態におけるポンプの
回転速度と吐出圧力値に基づいて関数又はデータテーブ
ルの状態で設定されている可変速給水装置である。
A second embodiment of the present invention is, in the present invention, when the pump is in a closed operation based on the relationship between the rotational speed predetermined in the control target pressure output section and the control target pressure for each rotational speed,
■When the maximum flow rate required by the thread is flowing through the system at the required pressure, and ■When any flow rate other than the maximum flow rate (generally a flow rate smaller than the maximum flow rate is selected) is flowed at the required pressure. This is a variable speed water supply device that is set in a function or data table based on the pump rotational speed and discharge pressure value in each state when the pump is in use.

本発明の第3の実施態様は制御目標圧力出力部で予め定
められている回転速度とその各回転速度毎の制御目標圧
力との関係かの系に対して所定の流量を必要圧力で流し
ている時及び■ポンプしめ切状態でさまざまな回転速度
で運転した時の各々の状態における回転速度とそれに対
応゛する吐出圧力値に基づいて関数又はデータテーブル
の状態で設定されている可変速給水装置である。
In a third embodiment of the present invention, a predetermined flow rate is caused to flow at a required pressure into the system based on the relationship between the rotational speed predetermined in the control target pressure output section and the control target pressure for each rotational speed. A variable speed water supply device that is set in a function or data table state based on the rotation speed and corresponding discharge pressure value in each state when operating at various rotation speeds when the pump is closed and when the pump is closed. It is.

本発明の第グの実施態様は制御目標圧力出力部で予め定
められている回転速度とその各回転速度毎の制御目標圧
力との関係が■系に対して所定の流量を必要圧力で流し
ている時及び■前記所定の流量以外の任意の一定流量(
一般には最大流量よりも小さい流量値が選ばれる)を維
持しさまざまな回転速度で運転した時におけるポンプの
回転速度とそれに対応する吐出圧力値に基づいて関数又
はデータテーブルの状態で設定される可変速給水装置で
ある。
The fourth embodiment of the present invention is such that the relationship between the rotational speed predetermined in the control target pressure output section and the control target pressure for each rotational speed is as follows. and ■ any constant flow rate other than the above predetermined flow rate (
(generally a flow value smaller than the maximum flow rate is chosen) and can be set in a function or data table state based on the pump rotational speed and corresponding discharge pressure value when operating at various rotational speeds. It is a variable speed water supply device.

さらに本発明の第、lt、Aの実施態様は上記の本発明
に対してサイリスタ変換方式の周波数電源を使用した場
合についての実施態様であって、インバータ制御方式で
はポンプの回転速度を検出するための格別な回転d1“
を設けなくても、その周波数からポンプの回転速度を把
握することができるものである。
Further, the embodiments 1, lt, and A of the present invention are embodiments in which a thyristor conversion type frequency power source is used for the above-described present invention, and in the inverter control type, the rotational speed of the pump is detected. Exceptional rotation d1”
Even if the pump is not provided, the rotational speed of the pump can be determined from the frequency.

また本発明の第二番目の発明は第1番目の発明における
回転速度制御手段に対し、その制御目標圧力出力部に設
定されているポンプの回転速度とそのポンプの回転速度
毎の制御目標圧力の関係を修正する機能をもつ再設定部
を追加したものであって、通常の使用時に予め設定した
ポンプの回転速度とそのポンプの回転速度毎の制御目標
圧力との関係をめた時の最大流量以上の流量が系に流れ
た場合その流量値を新規な最大流量として再び制御目標
圧力出力部に設定されているポンプの回転速度とそのポ
ンプの回転速度毎の制御目標圧力の関係を修正するよう
にしたものである。
Further, the second invention of the present invention provides a method for controlling the rotational speed of the pump set in the control target pressure output section and the control target pressure for each rotational speed of the pump in the rotational speed control means in the first invention. A reset unit with a function to correct the relationship is added, and the maximum flow rate when determining the relationship between the preset pump rotation speed and the control target pressure for each pump rotation speed during normal use. If a flow rate higher than that flows into the system, the flow rate value will be used as the new maximum flow rate and the relationship between the pump rotation speed set in the control target pressure output section and the control target pressure for each pump rotation speed will be corrected again. This is what I did.

以下、本発明の実施例について説明する。第3図はター
ボポンプのような非圧縮型のポンプを用いた給水設備の
特性を立体座標で示す線図である。縦軸にはポンプの回
転速度(回転数)ωを規定回転数を100として百分率
で示し、横軸にポンプの吐出量(流f4)Qが表され、
速度、吐出量の座標の交点M−iとおり、これらの座標
に直交してポンプ吐出圧力Pを示す座標が示されている
Examples of the present invention will be described below. FIG. 3 is a diagram showing, in three-dimensional coordinates, the characteristics of a water supply facility using a non-compressible pump such as a turbo pump. The vertical axis shows the rotation speed (rotation speed) ω of the pump as a percentage with the specified rotation speed as 100, and the horizontal axis shows the pump discharge amount (flow f4) Q.
As the intersection point M-i of the coordinates of speed and discharge amount, coordinates indicating pump discharge pressure P are shown perpendicular to these coordinates.

網目状に示されている特性曲面S上の並列するω−Q曲
線3群はポンプの回転速度と給水設備の配管末端の吐出
量の関係をポンプの吐出圧力を媒介変数として表わして
おり、ω−Q曲線3群に交叉するP−ω曲線コ群はポン
プの回転速度とポンプの吐出圧力の関係を流量Qを媒介
変数として示している。
The three groups of parallel ω-Q curves on the characteristic curved surface S shown as a mesh represent the relationship between the rotational speed of the pump and the discharge amount at the end of the piping of the water supply equipment using the pump discharge pressure as a parameter, and ω The P-ω curve group that intersects with the third group of -Q curves shows the relationship between the rotational speed of the pump and the pump discharge pressure using the flow rate Q as a parameter.

特性曲面Sを所定吐出圧力を示すP座標軸を横切りω−
Q座標を含む平面に平行な平面で切断することにより各
吐出圧力Pにおけるω−Q曲線3−i(i:/、、2.
・・・・)が該ω−Q座標を含む平面に平行な平面上で
特性曲面Sの切断線として得られる。
The characteristic curved surface S is ω-
The ω-Q curve 3-i (i:/, 2.
) is obtained as a cutting line of the characteristic curved surface S on a plane parallel to the plane containing the ω-Q coordinate.

特性曲面Sを所定流量を示すQ座標軸を横切りP−ω座
標を含む平面に平行な平面で切断することにより、P−
ω座標を含む平面に平行な平面上で吐出量Qに対応する
P−ω曲線−が特性曲面Sの切断線として得られる。
By cutting the characteristic curved surface S with a plane that crosses the Q coordinate axis indicating the predetermined flow rate and is parallel to the plane containing the P-ω coordinate,
A P-ω curve corresponding to the discharge amount Q is obtained as a cutting line of the characteristic curved surface S on a plane parallel to the plane containing the ω coordinate.

特性曲面Sを水平面で切断すると水平面がω座標を切る
部分で示されるポンプ回転速度における該水平面上に特
性曲面Sの切断線として給水設備の配管抵抗を加えた修
正Q−H曲線(修正ポンプ性能曲線)が得られる。
When the characteristic curved surface S is cut by a horizontal plane, a modified Q-H curve (modified pump performance curve) is obtained.

そこで本発明では原動機により駆動されるポンプの吐出
し側に給水管を連結し、給水管に圧力検出手段とポンプ
の回転速度を検出する手段を備えた可変速給水装置にお
いて、あらかじめポンプの回転速度毎の給水管端におけ
る圧力に近づけるように見込んだ制御目標圧力を定めて
おいて、ポンプ回転速度の変化にともなって制御目標圧
を変化させる制御装置を備える。
Therefore, in the present invention, in a variable speed water supply device in which a water supply pipe is connected to the discharge side of a pump driven by a prime mover, and the water supply pipe is equipped with pressure detection means and means for detecting the rotational speed of the pump, the rotational speed of the pump is adjusted in advance. A control device is provided that determines a control target pressure that is expected to be close to the pressure at each water supply pipe end, and changes the control target pressure in accordance with changes in pump rotational speed.

上述した処より、流量が一定とするとあらかじめポンプ
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、使用最大流量時に必要末端圧力を出しているときの
ポンプ回転速度と圧力値のデータを用いて各ポンプ回転
速度毎の制御目標圧力を決定することができる。このよ
うな制御目標圧力の決定方法はポンプしめ切時のポンプ
の各回転速度において行うと流量計を用いないで行うこ
とができるので好都合である。
From the above, assuming that the flow rate is constant, we can use a data table that stores the pressure values at each rotational speed of the pump in advance, and data on the pump rotational speed and pressure value when the required end pressure is being produced at the maximum flow rate. A control target pressure can be determined for each pump rotation speed. This method of determining the control target pressure is advantageous because it can be performed at each pump rotational speed when the pump is closed, without using a flowmeter.

次にか\るポンプしめ切時のポンプ各回転速度に対応す
る制御目標圧力を決定する実施例を示す。
Next, an example will be described in which the control target pressure corresponding to each rotational speed of the pump when the pump is closed is determined.

ωX :回転速度 PX:圧力 ωx ”” (Px ) ニジめ切時の回転速度と圧力
の関係 PA:使用最大水量時必要圧力 ωMAX:使用最大水量時必要回転速度ωA、:”A時
のしめ切における必要回転速度PBIIL/め幼時必要
最低圧力 ωBe”B時の必要回転速度 としたとき △ω2ωMAX−ωA ムP−FA−1)B であり、圧力PA、FBの中間の点の制御目標圧力の基
準をP、とすると Pm=△P×α十FB((17≦α≦l)そして基準の
制御目標圧力PInに対応した流量を生ずる回転速度を
ω。とすると ω。−△ω×β十f(Pm)(O≦β≦/)こ\で に、+−(”m ”B)/(ω□−ωB)x2−(pA
−pm)/(ωMA!−ωm)(!: KIIK2をめ
、あるポンプ回転速度ωXに対する制御目標圧力svを ωX≦ωB S■=PB ・・・・(1)ωB<G)x
≦ω、 SV−に、、 X (ω8−ωB)+PB・・
・・(2)0)mりω工≦ω、AX SV=に2X(ω
x ”m)−1−”m ・・・・(31ωMAI<ωX
 S■=PA ・・・・(4)上記(11,(2+、+
31.(41式にしたがって決定する。
ωX: Rotational speed PX: Pressure ωx ”” (Px) Relationship between rotational speed and pressure at closing PA: Required pressure at maximum water flow ωMAX: Required rotation speed at maximum water flow ωA,: Closing at time A When the required rotational speed is PBIIL/the required rotational speed at minimum required pressure ωBe''B at If the reference is P, then Pm = △P x α 0 FB ((17≦α≦l) and the rotation speed that produces the flow rate corresponding to the reference control target pressure PIn is ω. Then ω. - △ ω x β 0 f(Pm) (O≦β≦/)\Now, +-("m ''B)/(ω□-ωB)x2-(pA
-pm)/(ωMA!-ωm)(!: Considering KIIK2, the control target pressure sv for a certain pump rotational speed ωX is ωX≦ωB S■=PB... (1) ωB<G)x
≦ω, SV-,, X (ω8-ωB)+PB...
...(2)0)mriωwork≦ω, AX SV=2X(ω
x ”m)-1-”m...(31ωMAI<ωX
S■=PA ・・・(4) Above (11, (2+, +
31. (Determined according to formula 41.

第グ図はポンプ装置を示すフローシートである。周波数
を変えて回転数の制御を行うモータ//により駆動され
るポンプ12には水源13から吸込管/4’を通じて水
を汲み上げ該水を昇圧して吐出管isに吐出する。吐出
管lS中の圧力は圧力検出器/乙にて圧力を検出され、
逆止弁/7.仕切弁igを介して給水管19にて需要側
へ送られる。
Figure 3 is a flow sheet showing the pump device. A pump 12 driven by a motor // whose rotation speed is controlled by changing the frequency pumps water from a water source 13 through a suction pipe /4', pressurizes the water, and discharges it to a discharge pipe is. The pressure in the discharge pipe IS is detected by a pressure detector/B,
Check valve/7. The water is sent to the demand side through the water supply pipe 19 via the gate valve ig.

圧力検出器/6にて検出したポンプ12の吐出圧力の信
号は制御部21に送られるようになっている。制御部2
1からは周波数信号が出力され、例えばサイリスク変換
方式の周波電源を得るインバータ22に入力され、イン
バータ、22は所要周波数を出力してモータiiに送り
モータ/lを所要速度で運転する。インバータ、2コで
発生しモータl/へ送られる周波数は制御部、2/へ送
られるようになっている。
A signal of the discharge pressure of the pump 12 detected by the pressure detector/6 is sent to the control section 21. Control part 2
A frequency signal is outputted from 1 and inputted to an inverter 22 which obtains a frequency power source using, for example, a thyrisk conversion system, and the inverter 22 outputs a required frequency and sends it to motor ii to operate motor/l at a required speed. The frequency generated by inverter 2 and sent to motor 1/ is sent to control unit 2/.

制御部、2/はマイクロコンピュータが用いられており
、予め、ポンプ装置の締切り時のポンプ回転速度とポン
プ吐出圧力の関係、必要最大流量時のポンプの回転速度
及び上述においてのべた制御目標圧力の算出を行う命◆
が記憶された記憶装置を備えている。
A microcomputer is used in the control unit 2/, and the relationship between the pump rotational speed and the pump discharge pressure at the time of shutoff of the pump device, the pump rotational speed at the required maximum flow rate, and the control target pressure mentioned above is determined in advance. The life of calculating◆
It is equipped with a storage device in which the information is stored.

第5図は動作を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the operation.

圧力検出器/4は使用流量の変化に伴って変化する。即
ち、使用流量の増減に伴ない圧力検出器l乙の示す圧力
信号S/ の値は減増する。
Pressure detector/4 changes with changes in the flow rate used. That is, as the flow rate used increases or decreases, the value of the pressure signal S/ indicated by the pressure detector lB decreases or increases.

圧力検出器/乙の示した圧力信号S/は制御部21に送
られる。
The pressure signal S/ indicated by the pressure detector/B is sent to the control section 21.

制御部21ではインバータ2コより送られた信号S、2
がルーチン10θへ送られ、既にのべたようにしてルー
チン/θθではしめ幼時ポンプ圧力ー周波数特性、最大
流量時局波数圧力(最大流量暗電圧)、設定時しめ切必
要圧PB1最大流量時必要圧PA等を用いて制御目標圧
力SVを演算する。そしてめられた制御目標圧力SVは
ルーチン10/で圧力信号Sl と制御目標圧力SVの
差及び差の変化速度等力1ら、ポンプ吐出圧力Pが制御
目標圧力SVに近ずくように周波数出力信号がめられ(
P1演3¥)、インバータ、22に出力される。制御部
21はインバータ22を介してモータl/を変速して圧
力検出器/乙の示す圧力値の変化方向と反対方向に変化
させる。そしてか5る制御は圧力検出器16が示す圧力
が上述でめた制御目標圧力SVになるように行われ、モ
ータl/従ってポンプ12の回転速度と圧力検出器/6
の検出圧力が対応して変化する。
The control unit 21 receives signals S, 2 sent from the two inverters.
is sent to routine 10θ, and as already mentioned, it is closed in routine/θθ to calculate the initial pump pressure-frequency characteristic, the local wave number pressure at maximum flow rate (maximum flow dark voltage), the required shutoff pressure at setting PB1, and the required pressure at maximum flow rate. The control target pressure SV is calculated using PA or the like. The determined control target pressure SV is then determined in routine 10/ by using the difference between the pressure signal Sl and the control target pressure SV, the rate of change of the difference, etc., and a frequency output signal so that the pump discharge pressure P approaches the control target pressure SV. I'm angry (
P1 performance 3 yen) is output to the inverter 22. The control unit 21 changes the speed of the motor l/ through the inverter 22 to change the pressure value in the opposite direction to the direction of change of the pressure value indicated by the pressure detector/B. The above control is performed so that the pressure indicated by the pressure detector 16 becomes the control target pressure SV determined above, and the rotational speed of the motor l/therefore the pump 12 and the pressure detector/6
The detected pressure of will change correspondingly.

第6図は制御装置を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing the control device.

圧力検出器16の信号Sl、インバータ22の周波数信
号S2はインターフニス2ダを介してマイクロコンピュ
ータに入力され、これらの値及び記憶装置、2Aに記憶
しである前述したポンプ締切時の圧力−速度等のデータ
と算式を用いて中央演算処理装置コSにて制御目標圧力
SVになるように周波数が算出されインターフニスコク
を介してインバータ、22に出力されてインバータ22
は制御目標圧力SVになるようにポンプ12を運転すべ
くモータ//の回転速度を制御する。
The signal Sl of the pressure detector 16 and the frequency signal S2 of the inverter 22 are input to the microcomputer via the interface 2, and these values and the memory device 2A store the above-mentioned pressure-velocity at pump shut-off. Using data and formulas such as these, the frequency is calculated by the central processing unit S so that the control target pressure SV is achieved, and the frequency is outputted to the inverter 22 via the interface cock.
controls the rotational speed of the motor // to operate the pump 12 so that the control target pressure SV is achieved.

実例について示すと第7図の如くである。第7図では使
用最大流量時用カー4’に2/cm2 ポンプしめ幼時
必要最低圧力” A−’ K910712 として横軸
に流量Q1縦軸に圧力Pを示す。α=O,S、β=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Pn−PBがほぼ一定となっている。
An actual example is shown in FIG. In Fig. 7, the horizontal axis shows the flow rate Q1 and the vertical axis shows the pressure P, with the car 4' for the maximum flow rate used as 2/cm2, the minimum pressure required when the pump is closed. ..
The control target pressure calculated in step 6 is shown by a curve 23, and the terminal pressure Pn-PB is approximately constant.

第5図は第り図に示した実施例の回転速度制御手段の制
御部2/にワイヤードロジックの電子回路を用いた場合
のブロック図であってポンプしめ切状態におけるポンプ
の回転速度と吐出圧力値の関係及び必要最大流量を必要
圧力で供給している状態におけるポンプの回転速度から
得られた定数kを関数発生器27に入力し、そして、関
数発生器27、加算器、2g1圧力設定器29では回転
速度の入力を受けて制御目標圧力を演算し調節計30へ
入力し、調節計30では圧力センサ31から得られる系
の圧力と制御目標圧力とを例えばP工演算し、モータに
対して回転速度の操作信号を出力するものである。
FIG. 5 is a block diagram when a wired logic electronic circuit is used in the control unit 2/ of the rotation speed control means of the embodiment shown in FIG. A constant k obtained from the relationship between the values and the rotational speed of the pump in a state where the required maximum flow rate is supplied at the required pressure is input into the function generator 27, the adder, and the 2g1 pressure setting device. At 29, the control target pressure is calculated based on the input of the rotational speed and inputted to the controller 30.The controller 30 calculates, for example, the system pressure obtained from the pressure sensor 31 and the control target pressure, and calculates the control target pressure for the motor. This outputs a rotational speed operation signal.

以上のように本発明はポンプを備える給水装置において
、あらかじめポンプの回転速度毎の制御目標圧力を定め
(あるいは回転速度より制御目標圧力を演算する関数を
定め)回転速度の変化にともなって制御目標圧力を変化
させる制御装置を備えたから、ポンプ吐出圧力一定で制
御するようなエネルギ損失がない。
As described above, the present invention provides a water supply device equipped with a pump in which a control target pressure is determined in advance for each rotational speed of the pump (or a function for calculating the control target pressure from the rotational speed is determined), and the control target pressure is adjusted as the rotational speed changes. Since it is equipped with a control device that changes the pressure, there is no energy loss as would be required if the pump discharge pressure is kept constant.

配管末端の吐出圧力を一定に制御するための流量計を必
要としないし、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\る方法を必要としないで、配管
末端圧力をほぼ一定に保つことができる。
There is no need for a flow meter to control the discharge pressure at the end of the pipe, and there is no need for labor-intensive and time-consuming methods such as measuring and controlling each water supply equipment individually. can be kept almost constant.

制御目標圧力出力部における予め定められたポンプの回
転速度とポンプの回転速度毎の制御目標圧力との関係が
、ポンプのしめ幼時及び系に対して所定の流量を流した
時のそれぞれの状態におけるポンプの回転速度及び吐出
圧力値に基づいて関数又はデータテーブルの状態で設定
するようにしであるからポンプのしめ幼時及びそれ以外
に適宜に選択できる所定の流量を流した時のポンプ回転
速度と吐出圧力値が分ればポンプの各回転速度において
給水末端の圧力を一定に制御することができるのでポン
プの回転速度制御手段へ入力するのに付融通性が犬であ
る。
The relationship between the predetermined pump rotation speed in the control target pressure output section and the control target pressure for each pump rotation speed is determined in each state when the pump is closed and when a predetermined flow rate is flowing through the system. Since it is set in a function or data table based on the pump rotation speed and discharge pressure value, the pump rotation speed and discharge are set when the pump is closed and when a predetermined flow rate is flowing, which can be selected as appropriate. If the pressure value is known, the pressure at the end of the water supply can be controlled to be constant at each rotational speed of the pump, so it is very flexible in inputting it to the rotational speed control means of the pump.

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幼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
、ポンプ締切り時のポンプ回転速度−吐出圧力特性はポ
ンプにより殆んど変らないから、マイクロコンピュータ
の記憶装置に予め記憶させておくことができ、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
計算することによっても得られるし、又実測によっても
簡単に得ることができて、その結果各ポンプ回転速度に
おける制御目標圧力SVをめ制御できるから制御が極め
て簡単である。このような制御目標圧力SVは式(1)
〜(4)式を用いる場合は常数α、βを適当に定めるこ
とによりめることができる。第5図の実施例においても
上述と同等の効果を得ることができる。
The method of determining the control target pressure based on the pump rotation speed uses a data table that stores the pressure values at each rotation speed when the pump is closed and data on the rotation speed and pressure value when the required pressure is being produced at the maximum water flow rate. Since the pump rotation speed-discharge pressure characteristic at the time of pump cut-off hardly changes depending on the pump, it should be stored in advance in the memory device of the microcomputer. It is suitable for mass-produced water supply equipment. The rotational speed when producing the required pressure at the maximum amount of water used can be obtained by calculating the pressure loss in the pipeline, or it can be easily obtained by actual measurement, and as a result, the rotational speed of each pump Since the control target pressure SV can be controlled based on the control target pressure SV, the control is extremely simple. Such control target pressure SV is expressed by equation (1)
When using equations (4) to (4), it can be determined by appropriately determining the constants α and β. In the embodiment shown in FIG. 5, the same effect as described above can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第一図は従来の制御方法を示す線図、第3図は
給水設備の特性を立体座標で示す線図、第グ図は本発明
に用いられる給水設備のフローシート、第S図は本発明
のフローチャート、第6図は本発明のブロック図、第7
図は本発明の実験例を示す線図、第5図は電子回路によ
るブロック図である。 l・・ポンプ性能曲線 コ・・P−V曲線 3・・V−
4曲線 l/・・モータ /、2・・ポンプ 13・・
水源 llI・・吸込管 /、5−・・吐出管 /A・
・圧力検出器 /り・・逆止弁ig・・仕切弁 /q・
・給水管 2/・・制御部 2.2・・インバータ 2
y・・インターフニス 、25・・中央演算処理装置 
2乙・・メモリ 100,10/・・ルーチン M・・
座標の交点 P、PX・・吐出圧力 PA・・最大流量
時必要圧 PB・・設定時しめ切必要圧 Po・・圧力
損失 Pn・・配管末端必要圧力 △PX・・配管の損
失圧力 Q・・吐出量(流量) Q工・・流量 S・・
特性曲面 S/ ・・圧力信号S2・・信号 SV ・
・制御目標圧力 V、Vx・・回転速度 ω工・・回転
速度。 特許出願人 株式会社荏原製作所 株式会社荏原電産 代理人 新井一部 第4図 第5図 第6図 電源 第7図 流量o (’、41〜
Figures 1 and 1 are diagrams showing the conventional control method, Figure 3 is a diagram showing the characteristics of water supply equipment in three-dimensional coordinates, Figure 1 is a flow sheet of the water supply equipment used in the present invention, and Figure The figure is a flowchart of the present invention, Figure 6 is a block diagram of the present invention, and Figure 7 is a flowchart of the present invention.
The figure is a diagram showing an experimental example of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram of an electronic circuit. l...Pump performance curve Co...PV curve 3...V-
4 curves l/...motor/, 2...pump 13...
Water source llI... Suction pipe /, 5-... Discharge pipe /A.
・Pressure detector /ri・・Check valve ig・・Gate valve /q・
・Water supply pipe 2/・Control unit 2.2・・Inverter 2
y...Interfunis, 25...Central processing unit
2 O...Memory 100,10/...Routine M...
Intersection of coordinates P, PX...Discharge pressure PA...Required pressure at maximum flow rate PB...Required closing pressure at setting Po...Pressure loss Pn...Required pressure at the end of the pipe △PX...Loss pressure in the pipe Q... Discharge amount (flow rate) Q...Flow rate S...
Characteristic surface S/...Pressure signal S2...Signal SV...
・Control target pressure V, Vx...Rotation speed ω-Rotation speed. Patent applicant Ebara Corporation Ebara Electric Co., Ltd. Agent Arai Part Figure 4 Figure 5 Figure 6 Power supply Figure 7 Flow rate o (', 41~

Claims (1)

【特許請求の範囲】 l 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た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、ポンプの回転速度を制御する回
転速度制御手段と、ポンプの回転速度を検出する速度検
出手段をそなえた可変速給水装置において、前記回転速
度制御手段が、前記速度検出手段からの出力信号を入力
信号として予め定められたポンプの回転速度とポンプの
回転速度毎の制御目標圧力との関係に基づいて対応する
制御目標圧力を出力する制御目標圧力出力部と、前記制
御目標圧力出力部からの出力信号と前記圧力検出手段か
らの出力信号とを入力信号としポンプの回転速度の制御
48号を出力する回転速度制御部とを具備することを特
徴とする可変速給水装置。 コ 前記制御目標圧力出力部における予め定められたポ
ンプの回転速度とポンプの回転速度毎の制御目標圧力と
の関係が、ポンプのしめ幼時及び系に対して所定の流量
を流した時のそれぞれの状態におけるポンプの回転速度
及び吐出圧力値に基づいて関数又はデータテーブルの状
態で設定されている特許請求の範囲第1項記載の可変速
給水装置。 3、 前記制御目標圧力出力部における予め定められた
ポンプの回転速度とポンプの回転速度毎の制御目標圧力
との関係がポンプしめ幼時、系に対して系が必要とする
最大流量を流した時及び前記最大流量よりも小なる任意
の流量を流した時のそれぞれの状態におけるポンプの回
転速度及び吐出圧力値に基づいて関数又はデータテーブ
ルの状態で設定されている特許請求の範囲第1項記載の
可変給水装置。 弘 前記制御目標圧力出力部における予め定められたポ
ンプの回転速度とポンプの回転速度毎の制御目標圧力と
の関係が系に対して所定の流量を流した時及びしめ切運
転状態で、さまざまな回転速度でポンプを回転駆動した
時の各々の回転速度及びそれに対応する吐出圧力値に基
づいて関数又はデータテーブルの状態で設定されている
特許請求の範囲第1項記載の可変速給水装置。 S 前記制御目標圧力出力部における予め定められたポ
ンプの回転速度とポンプの回転速度毎の制御目標圧力と
の関係が、系に対して所定の流量を流した時、及び前記
所定の流量と異なる任意の一定流量を維持し、さ才ざま
なポンプの回転速度で運転した時におけるポンプの回転
速度とそれに対応する吐出圧力値に基づいて関数又はデ
ータテーブルの状態で設定されている特許請求の範囲第
1項記載の可変速給水装置。 ム 前記モータが同期電動機であり、且前記回転速度制
御手段がインバータ制御方式によるものである特許請求
の範囲第1項乃至第3項記載の可変速給水装置。 ク 前記ポンプの回転速度を′検出する速度検出手段が
前記インバータ制御方式による回転速度制御手段の周波
数信号を利用するものであり、実質的に前記回転速度制
御手段内に包含されている特許請求の範囲第6項記載の
可変速給水装置。 & 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た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、ポンプの回転速度を制御する回
転速度制御手段と、ポンプの回転速度を検出する速度検
出手段をそなえた可変速給水装置において、前記回転速
度制御手段が前記速度検出手段からの出力信号を入力信
号として予め定められたポンプの回転速度とポンプの回
転速度毎の制御目標圧力との関係に基づいて対応する制
御目標圧力を出力する制御目標圧力出力部と前記制御目
標圧力出力部からの出力信号と前記圧力検出手段からの
出力信号とを入力信号としポンプの回転速度の制御信号
を出力する回転速度制御部と前記制御目標圧力出力部に
おける予め定められたポンプの回転速度とポンプの回転
速度毎の制御目標圧力との関係を修正する機能をもつ再
設定部とからなることを特徴とする可変速給水装置。
[Claims] l A pump, a water supply pipe connected to the discharge side of the pump, a pressure detection means connected to the water supply pipe, a motor connected to the pump to drive it, and a rotation that controls the rotational speed of the pump. In a variable speed water supply device comprising a speed control means and a speed detection means for detecting the rotational speed of the pump, the rotational speed control means uses an output signal from the speed detection means as an input signal to control the rotation of the pump at a predetermined speed. a control target pressure output section that outputs a corresponding control target pressure based on the relationship between the speed and the control target pressure for each rotational speed of the pump; an output signal from the control target pressure output section and an output from the pressure detection means; A variable speed water supply device comprising: a rotational speed control section which takes the signal as an input signal and outputs a control number 48 for the rotational speed of the pump. (e) The relationship between the predetermined pump rotational speed in the control target pressure output section and the control target pressure for each pump rotational speed is the same when the pump is closed and when a predetermined flow rate is flowing through the system. 2. The variable speed water supply device according to claim 1, wherein the variable speed water supply device is set in the state of a function or data table based on the rotational speed and discharge pressure value of the pump in the state. 3. When the relationship between the predetermined rotational speed of the pump in the control target pressure output section and the control target pressure for each rotational speed of the pump is small, when the maximum flow rate required by the system is flowing through the system. and the state of the function or data table is set based on the rotational speed and discharge pressure value of the pump in each state when an arbitrary flow rate smaller than the maximum flow rate is flowed. variable water supply system. Hiroshi: The relationship between the predetermined pump rotational speed in the control target pressure output section and the control target pressure for each pump rotational speed changes in various ways when a predetermined flow rate is passed through the system and in the closed operation state. 2. The variable speed water supply device according to claim 1, wherein the variable speed water supply device is set in the state of a function or a data table based on each rotation speed and the corresponding discharge pressure value when the pump is rotationally driven at the rotation speed. S. The relationship between the predetermined pump rotational speed in the control target pressure output section and the control target pressure for each pump rotational speed is different from the predetermined flow rate when a predetermined flow rate is caused to flow through the system. Claims that are set in the state of a function or data table based on the rotational speed of the pump and the corresponding discharge pressure value when the pump is operated at various rotational speeds while maintaining an arbitrary constant flow rate. Variable speed water supply device according to item 1. The variable speed water supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the motor is a synchronous motor, and the rotational speed control means is based on an inverter control system. H) The speed detection means for detecting the rotational speed of the pump utilizes a frequency signal of the rotational speed control means using the inverter control system, and is substantially included in the rotational speed control means. Variable speed water supply device according to scope 6. & A pump, a water supply pipe connected to the discharge side of the pump, a pressure detection means connected to the water supply pipe, a motor connected to the pump to drive it, a rotation speed control means for controlling the rotation speed of the pump, and a pump. In the variable speed water supply device, the rotational speed control means uses an output signal from the speed detection means as an input signal to control the rotational speed of the pump at a predetermined rotational speed and the rotational speed of the pump. A control target pressure output unit that outputs a corresponding control target pressure based on the relationship with the control target pressure of the pump, an output signal from the control target pressure output unit, and an output signal from the pressure detection means as input signals, A resetting function having a function of correcting the relationship between a predetermined pump rotation speed and a control target pressure for each pump rotation speed in a rotation speed control section that outputs a rotation speed control signal and the control target pressure output section. A variable speed water supply device comprising:
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 true JPS60142097A (en) 1985-07-27
JPH0612116B2 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 (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61126398A (en) * 1984-11-22 1986-06-13 Hitachi Ltd Estimated terminal-pressure controller for water supplying apparatus
JPH02196177A (en) * 1989-01-24 1990-08-02 Ebara Corp Variable speed feedwater supply system
WO1999045276A1 (en) * 1998-03-05 1999-09-10 Ebara Corporation Variable speed control fluid machinery unit
JP2011010925A (en) * 2009-07-03 2011-01-20 Fujifilm Corp Balloon control apparatus and control 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

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4678799B2 (en) * 2000-09-05 2011-04-27 テラル株式会社 Water supply apparatus and water supply apparatus control method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5353601U (en) * 1976-10-08 1978-05-09

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5353601U (en) * 1976-10-08 1978-05-09

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61126398A (en) * 1984-11-22 1986-06-13 Hitachi Ltd Estimated terminal-pressure controller for water supplying apparatus
JPH02196177A (en) * 1989-01-24 1990-08-02 Ebara Corp Variable speed feedwater supply system
WO1999045276A1 (en) * 1998-03-05 1999-09-10 Ebara Corporation Variable speed control fluid machinery unit
JP2011010925A (en) * 2009-07-03 2011-01-20 Fujifilm Corp Balloon control apparatus and control 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

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0612116B2 (en) 1994-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6709241B2 (en) Apparatus and method for controlling a pump system
US20080272725A1 (en) Load Monitor
US20060101824A1 (en) Compressor control unit and gas turbine power plant including this unit
US11898532B2 (en) Hydropower generation system and power generator control method
JPS60142097A (en) Variable speed water feed device
JP3673066B2 (en) Water distribution pressure control device
JPH0541840B2 (en)
JPH0412483B2 (en)
JPS6138193A (en) Variable speed water supply system
KR870001551B1 (en) Adaptive gain compressor surge control system
JPH0439689B2 (en)
JP5841386B2 (en) Variable speed pumped storage power generator
JPH05118280A (en) Operation control system for variable speed water supply device
JPH08326683A (en) Variable speed water feed device
JPS588003B2 (en) End pressure control device
JPS5843685B2 (en) high speed control
JP2020143641A (en) Compressor pressure control method and pressure control device
JPH10205483A (en) Estimated end pressure constant control device for pump
JP3516113B2 (en) Variable-speed pumped storage generator
JPS5823294A (en) Pumping condition supervisory system
RU2210006C2 (en) Compressor shop process control method
US20230193913A1 (en) Method of determining delivery flow or delivery head
JP2016086480A (en) Fluid system
JP2999884B2 (en) Method and apparatus for controlling turbine for feeding water pump
JP2005194970A (en) Method and device for controlling delivery pressure of pump

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term