JPS62208109A - ポンプ運転制御装置 - Google Patents
ポンプ運転制御装置Info
- Publication number
- JPS62208109A JPS62208109A JP5041686A JP5041686A JPS62208109A JP S62208109 A JPS62208109 A JP S62208109A JP 5041686 A JP5041686 A JP 5041686A JP 5041686 A JP5041686 A JP 5041686A JP S62208109 A JPS62208109 A JP S62208109A
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- pump
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- discharge flow
- inflow
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- Pending
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- 235000020681 well water Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 239000002349 well water Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 15
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
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- Feedback Control In General (AREA)
- Flow Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は下水道に置ける汚水・雨水用のポンプ設備に用
いられ、複数台数のポンプにより構成されたポンプ群の
運転制御装置に関するものである。
いられ、複数台数のポンプにより構成されたポンプ群の
運転制御装置に関するものである。
（従来の技術）
一般に下水処理場においては第２図に示す様に管渠１か
らの下水は沈砂池２とスクリーン３を経てポンプ井４に
流入する。ポンプ５はポンプ井４に蓄えられた下水を下
水処理設備６へ揚水する。
らの下水は沈砂池２とスクリーン３を経てポンプ井４に
流入する。ポンプ５はポンプ井４に蓄えられた下水を下
水処理設備６へ揚水する。
このような構成の設備において、ポンプ群５の制御装置
として第２図の様な制御装置がある。
として第２図の様な制御装置がある。
第２図において制御装置９は、ポンプ井水位とポンプ吐
出流量との関係をあらかじめ設定しておく吐出流量演算
手段ｌＯ，ポンプ目標吐出流量がらポンプの運転台数を
決定し、ポンプ起動／停止指会を出力するポンプ台数制
御手段１１．実際のポンプ吐出流量が目標吐出流量に一
致する様、ポンプの速度を制御するポンプ速度制御手段
により構成される。
出流量との関係をあらかじめ設定しておく吐出流量演算
手段ｌＯ，ポンプ目標吐出流量がらポンプの運転台数を
決定し、ポンプ起動／停止指会を出力するポンプ台数制
御手段１１．実際のポンプ吐出流量が目標吐出流量に一
致する様、ポンプの速度を制御するポンプ速度制御手段
により構成される。
上記構成の制御装置において、ポンプ井の水位を検出す
るポンプ井水位検出器７からの水位信号りは吐出流量演
算手段１０に入力され、あらかじめ設定されているポン
プ井水位−吐出流量の関係から吐出すべき目標吐出流量
Ｑｒが求められる。Ｑｒはポンプ台数制御手段１１．ポ
ンプ速度制御手段１２に入力される。ポンプ台数制御手
段１１では第３図に示される様な目標吐出流量と必要な
ポンプ台数の関係をあらかじめ記憶しておき現在の目標
吐出流ＪｔｔＱｒから必要なポンプ台数を決定し、各ポ
ンプに対して起動指令／停止指令を出力する。
るポンプ井水位検出器７からの水位信号りは吐出流量演
算手段１０に入力され、あらかじめ設定されているポン
プ井水位−吐出流量の関係から吐出すべき目標吐出流量
Ｑｒが求められる。Ｑｒはポンプ台数制御手段１１．ポ
ンプ速度制御手段１２に入力される。ポンプ台数制御手
段１１では第３図に示される様な目標吐出流量と必要な
ポンプ台数の関係をあらかじめ記憶しておき現在の目標
吐出流ＪｔｔＱｒから必要なポンプ台数を決定し、各ポ
ンプに対して起動指令／停止指令を出力する。
ポンプ速度制御手段１２ではポンプ吐出側の流量を検出
する吐出流量検出器８からの吐出流量Ｑが、目標吐出流
量Ｑｒに一致する様ＰＩ副制御たはＰＩＤ制御によりポ
ンプ速度を制御する。
する吐出流量検出器８からの吐出流量Ｑが、目標吐出流
量Ｑｒに一致する様ＰＩ副制御たはＰＩＤ制御によりポ
ンプ速度を制御する。
このような従来例において、ポンプ井水位−吐出流量の
関係をあらかじめ設定しておき、現在の水位から目標吐
出流量を求めるという考え方は、元来、ポンプ井を開水
路と考え、開水路における水位と流量の関係が一義的に
決定される事から。
関係をあらかじめ設定しておき、現在の水位から目標吐
出流量を求めるという考え方は、元来、ポンプ井を開水
路と考え、開水路における水位と流量の関係が一義的に
決定される事から。
その関係を使って吐出すべき流量を求めるという考えが
基本となっている。
基本となっている。
したがってポンプ井を開水路と考えている事からポンプ
井流入流量がポンプ吐出流量と一致してい事が必要とな
る。
井流入流量がポンプ吐出流量と一致してい事が必要とな
る。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、下水処理場への流入流量は時々刻々変化する
ものであり、一般的に１日の中で第４図の様な変動パタ
ーンを有している。
ものであり、一般的に１日の中で第４図の様な変動パタ
ーンを有している。
さらに降雨時には晴天時の数倍の流入流量が流れてくる
。
。
したがって従来例の制御装置においては流入流量の変動
の少ない時間帯は、ポンプ井水位変動の少ない良好な制
御ができるが、流入流量変動の大きい時間帯及び降雨時
には、流入流量と吐出流量の相違から良好な制御ができ
なく、結果として水位変動が大きくなり、水位変動が大
きくなると目標吐出流量も変動するため、制御のハンチ
ング現象が発生していた。
の少ない時間帯は、ポンプ井水位変動の少ない良好な制
御ができるが、流入流量変動の大きい時間帯及び降雨時
には、流入流量と吐出流量の相違から良好な制御ができ
なく、結果として水位変動が大きくなり、水位変動が大
きくなると目標吐出流量も変動するため、制御のハンチ
ング現象が発生していた。
本発明は従来技術の持つ欠点を除去するために行なった
もので流入流量の変動に対してもポンプ井水位変動の小
さい良好な制御を実現するポンプ運転制御装置を提供す
る事が目的である。
もので流入流量の変動に対してもポンプ井水位変動の小
さい良好な制御を実現するポンプ運転制御装置を提供す
る事が目的である。
（問題点を解決するための手段）
本発明は第１図で示すように、ポンプ井４に流れ込んだ
汚水・雨水を複数台のポンプ５により下水処理設備６へ
揚水するポンプ運転制御装置９において、前記ポンプ井
４水位りを入力し予め設定した関係にノルきポンプ群の
吐出流量を演算する吐出流量演算手段１０と、ポンプ井
４水位り及びポンプ群の吐出流量Ｑを入力しこれらから
一定周期毎ポンプ井４への流入流量を求め現在の流入流
量および現在より前の周期における流入流量から次回周
期での流入流量を予測しかつこれと現在の流入流量との
変分値を求めるポンプ井流入流量予測手段１３と、前記
吐出流量演算手段１０にて求められた吐出流量演算値と
ポンプ井流入流量予測手段にて求められた流入流量の前
記変分値との和によりポンプ目標吐出流量を求める加算
手段１４と、この目標吐出流量によりポンプ５の運転台
数を決定するポンプ台数制御手段１１と、上記目標吐出
流量と実際のポンプ吐出流量との偏差からポンプ５の回
転数を制御するポンプ速度制御手段１２とを備えたこと
により前記問題点を解決した。
汚水・雨水を複数台のポンプ５により下水処理設備６へ
揚水するポンプ運転制御装置９において、前記ポンプ井
４水位りを入力し予め設定した関係にノルきポンプ群の
吐出流量を演算する吐出流量演算手段１０と、ポンプ井
４水位り及びポンプ群の吐出流量Ｑを入力しこれらから
一定周期毎ポンプ井４への流入流量を求め現在の流入流
量および現在より前の周期における流入流量から次回周
期での流入流量を予測しかつこれと現在の流入流量との
変分値を求めるポンプ井流入流量予測手段１３と、前記
吐出流量演算手段１０にて求められた吐出流量演算値と
ポンプ井流入流量予測手段にて求められた流入流量の前
記変分値との和によりポンプ目標吐出流量を求める加算
手段１４と、この目標吐出流量によりポンプ５の運転台
数を決定するポンプ台数制御手段１１と、上記目標吐出
流量と実際のポンプ吐出流量との偏差からポンプ５の回
転数を制御するポンプ速度制御手段１２とを備えたこと
により前記問題点を解決した。
（作用）
本発明では、ポンプ井４への流入流量Ｑｉｎ（ｔ＋Δｔ
）、を予測し、 この予測値Ｑｉｎ（ｔ＋Δｔ）の現在
値Ｑｉｎ（ｔ）に対する変分値ΔＱｉｎを、ポンプ井４
の水位りから演算によって求められた吐出流量演算値Ｑ
ｒに加えてポンプ目標吐出量Ｑｔｒを求め、これによっ
てポンプ５の運転台数を決めると共に、このポンプ目標
吐出量Ｑｔｒと実際のポンプ吐出流量Ｑとの偏差からポ
ンプ５の回転数を制御している。
）、を予測し、 この予測値Ｑｉｎ（ｔ＋Δｔ）の現在
値Ｑｉｎ（ｔ）に対する変分値ΔＱｉｎを、ポンプ井４
の水位りから演算によって求められた吐出流量演算値Ｑ
ｒに加えてポンプ目標吐出量Ｑｔｒを求め、これによっ
てポンプ５の運転台数を決めると共に、このポンプ目標
吐出量Ｑｔｒと実際のポンプ吐出流量Ｑとの偏差からポ
ンプ５の回転数を制御している。
（実施例）
本発明の実施例を第１図で説明する。
第１図において第２図と同じ記号は同じ機能を示す。
流入流量予測手段１３はポンプ井水位りと吐出流ｆｆ１
Ｑの時系列データから流入流量を予測し、現在の流入流
量とΔを時間後の流入流量との偏差である流入流量変分
値ΔＱｉｎを出力する。
Ｑの時系列データから流入流量を予測し、現在の流入流
量とΔを時間後の流入流量との偏差である流入流量変分
値ΔＱｉｎを出力する。
その演算方法としては、まず時刻ｔにおける流入流量Ｑ
ｉｎ（ｔ）を次式にて求める。
ｉｎ（ｔ）を次式にて求める。
Ｑｉｎ（ｔ） ：時刻ｔに置ける流入流量Ｌ（ｔ）：
＃ ポンプ井水位Ｌ（ｔ−Δｔ）：時刻
ｔ−Δｔに置けるポンプ井水位Ｑ（ｔ） ：時刻ｔに
おけるポンプ吐出流量Ｑ（ｔ−Δム）：時刻ｔ−Δｔに
置けるポンプ吐出流量ｆ（・）：ポンプ井水位−貯容量
関数 Δｔ：目標吐出流量演算周期 次に時刻１．１−Δｔ、ｔ−２Δｔの流入流量から次式
の自己回帰モデルにより時刻ｔ＋Δｔの流入流量予測値
Ｑ ｉｎ （ｔ＋Δｔ）を求める。
＃ ポンプ井水位Ｌ（ｔ−Δｔ）：時刻
ｔ−Δｔに置けるポンプ井水位Ｑ（ｔ） ：時刻ｔに
おけるポンプ吐出流量Ｑ（ｔ−Δム）：時刻ｔ−Δｔに
置けるポンプ吐出流量ｆ（・）：ポンプ井水位−貯容量
関数 Δｔ：目標吐出流量演算周期 次に時刻１．１−Δｔ、ｔ−２Δｔの流入流量から次式
の自己回帰モデルにより時刻ｔ＋Δｔの流入流量予測値
Ｑ ｉｎ （ｔ＋Δｔ）を求める。
Ｑｉｎ（ｊ＋Δ七）＝ａｉＱｉｎ（ｔ）＋ａｚ（ｔ−Δ
Ｌ）＋ａ、Ｑｉｎ（ｔ−２Δ１）・ ＠Ｑｉｎ（ｔ＋Δ
ｔ）：時刻ｔ＋Δｔに置ける流入流量予測値Ｑｉｎ（ｔ
） ：時刻ｔにおける流入流量Ｑｉｎ（を−Δｔ）：
時刻を一ΔＬＩＩＱｉｎ（ｔ−２Δｔ）二時刻ｔ−２Δ
ｔ 〃ａｌｌ ８２ｔ ａ３ ：自己回帰モデルパラ
メータ自己回帰モデルパラメータａｌｌ ａｌｌ ａ、
は、カルマンフィルター等の推定アルゴリズムにより逐
次修正していく。
Ｌ）＋ａ、Ｑｉｎ（ｔ−２Δ１）・ ＠Ｑｉｎ（ｔ＋Δ
ｔ）：時刻ｔ＋Δｔに置ける流入流量予測値Ｑｉｎ（ｔ
） ：時刻ｔにおける流入流量Ｑｉｎ（を−Δｔ）：
時刻を一ΔＬＩＩＱｉｎ（ｔ−２Δｔ）二時刻ｔ−２Δ
ｔ 〃ａｌｌ ８２ｔ ａ３ ：自己回帰モデルパラ
メータ自己回帰モデルパラメータａｌｌ ａｌｌ ａ、
は、カルマンフィルター等の推定アルゴリズムにより逐
次修正していく。
流入流量変分値ΔＱｉｎは次式にて求める。
ΔＱｉｎ＝Ｑｉｎ（を−Δｔ） Ｑｉｎ（ｔ） −・
■加算手段１４は吐出流量演算器１０より出力された吐
出流量演算値Ｑｒに流入流量予測手段１３より出力され
た流入流量変分値ΔＱｉｎを加えて目標吐出流量Ｑｔｒ
を求める。
■加算手段１４は吐出流量演算器１０より出力された吐
出流量演算値Ｑｒに流入流量予測手段１３より出力され
た流入流量変分値ΔＱｉｎを加えて目標吐出流量Ｑｔｒ
を求める。
Ｑｔｒ＝Ｑｒ＋ΔＱ ｉｎ ・＝ （４）ポンプ速
度制御手段１２．ポンプ台数制御手段１１は加算手段１
４の出力である目標吐出流量Ｑｔｒに従い、ポンプの台
数制御および速度制御を行なう。
度制御手段１２．ポンプ台数制御手段１１は加算手段１
４の出力である目標吐出流量Ｑｔｒに従い、ポンプの台
数制御および速度制御を行なう。
上記構成において、吐出流量演算手段ｌＯでは流入流量
と吐出流量が一致している状態での現在のポンプ井水位
りに対して吐出すべき吐出流量が求められる。
と吐出流量が一致している状態での現在のポンプ井水位
りに対して吐出すべき吐出流量が求められる。
これに対して時々刻々変化する流入流量の変動に対して
は流入流量予測手段１３が流入流量の変動分を計算し、
これを吐出流量演算手段１０の出力に加える事により目
標吐出流量を求めている。
は流入流量予測手段１３が流入流量の変動分を計算し、
これを吐出流量演算手段１０の出力に加える事により目
標吐出流量を求めている。
この結果吐出流鑞は絶えず流入流量と一致した状態で制
御される事になり、ポンプ井水位変動は小さくなり、吐
出流量変動は流入流量変動と一致する事になる。
御される事になり、ポンプ井水位変動は小さくなり、吐
出流量変動は流入流量変動と一致する事になる。
以上の様に本発明によれば、下水処理場への流入流量が
大きく変動している時間帯および降雨時にも、ポンプ井
水位変動の小さい安定した汚水・雨水ポンプ運転制御を
提供する事ができる。
大きく変動している時間帯および降雨時にも、ポンプ井
水位変動の小さい安定した汚水・雨水ポンプ運転制御を
提供する事ができる。
第１図は本発明によるポンプ制御装置の一実施例を示す
図、第２図は従来例を示す図、第３図はポンプ台数制御
部の機能を示す図、第４図は下水処理場における１日の
流入流量パターンを示す図である。 ４・・・ポンプ井 ５・・・ポンプ６・・・下水
処理設備 ７・・・ポンプ井水位検出器８・・・ポンプ
吐出流量検出手段 １０・・・吐出流量演算手段 １１・・・ポンプ台数制御手段 １２・・・ポンプ速度制御手段 １３・・・流入流量予測手段 １４・・・加算手段代
理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 三俣弘文 第２図 日ネ寒吐工威量θｒ 第３図 ０ ６ ／２ ／１１ ％時
亥り （時） 第４！！１
図、第２図は従来例を示す図、第３図はポンプ台数制御
部の機能を示す図、第４図は下水処理場における１日の
流入流量パターンを示す図である。 ４・・・ポンプ井 ５・・・ポンプ６・・・下水
処理設備 ７・・・ポンプ井水位検出器８・・・ポンプ
吐出流量検出手段 １０・・・吐出流量演算手段 １１・・・ポンプ台数制御手段 １２・・・ポンプ速度制御手段 １３・・・流入流量予測手段 １４・・・加算手段代
理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 三俣弘文 第２図 日ネ寒吐工威量θｒ 第３図 ０ ６ ／２ ／１１ ％時
亥り （時） 第４！！１
Claims (1)
- ポンプ井に流れ込んだ汚水・雨水を複数台のポンプによ
り下水処理設備へ揚水するポンプ運転制御装置において
、前記ポンプ井水位を入力し予め設定した関係に基きポ
ンプ群の吐出流量を演算する吐出流量演算手段と、ポン
プ井水位及びポンプ群の吐出流量を入力しこれらから一
定周期毎にポンプ井への流入流量を求め現在の流入流量
および現在より前の周期における流入流量から次回周期
での流入流量を予測しかつこれと現在の流入流量との変
分値を求めるポンプ井流入流量予測手段と、前記吐出流
量演算手段にて求められた吐出流量演算値とポンプ井流
入流量予測手段にて求められた流入流量の前記変分値と
の和によりポンプ目標吐出流量を求める加算手段と、こ
の目標吐出流量によりポンプの運転台数を決定するポン
プ台数制御手段と、上記目標吐出流量と実際のポンプ吐
出流量との偏差からポンプの回転数を制御するポンプ速
度制御手段とを備えたことを特徴とするポンプ運転制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5041686A JPS62208109A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | ポンプ運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5041686A JPS62208109A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | ポンプ運転制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62208109A true JPS62208109A (ja) | 1987-09-12 |
Family
ID=12858258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5041686A Pending JPS62208109A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | ポンプ運転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62208109A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5641477A (en) * | 1979-09-11 | 1981-04-18 | Toshiba Corp | Driving method of group of rainwater and sewage pumps |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP5041686A patent/JPS62208109A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5641477A (en) * | 1979-09-11 | 1981-04-18 | Toshiba Corp | Driving method of group of rainwater and sewage pumps |
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