KR100859575B1 - 부스터 펌프 제어 장치 - Google Patents

부스터 펌프 제어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100859575B1
KR100859575B1 KR1020070096209A KR20070096209A KR100859575B1 KR 100859575 B1 KR100859575 B1 KR 100859575B1 KR 1020070096209 A KR1020070096209 A KR 1020070096209A KR 20070096209 A KR20070096209 A KR 20070096209A KR 100859575 B1 KR100859575 B1 KR 100859575B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pump
inverter
control unit
pid
plc
Prior art date
Application number
KR1020070096209A
Other languages
English (en)
Inventor
어해선
Original Assignee
(주)건흥부스타시스템
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 (주)건흥부스타시스템 filed Critical (주)건흥부스타시스템
Priority to KR1020070096209A priority Critical patent/KR100859575B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100859575B1 publication Critical patent/KR100859575B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/04—Combinations of two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/02—Stopping, starting, unloading or idling control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0201—Current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0204—Frequency of the electric current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/02—Pressure in the inlet chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/10—Kind or type
    • F05B2210/11—Kind or type liquid, i.e. incompressible
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/60—Fluid transfer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00—Pumps

Abstract

본 발명은 부스터 펌프 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제어판넬에 여러개의 인버터를 장착하여 피엘씨제어부(PLC)의 프로그램에 의해 물사용량이 없을 때 최저주파수 및 최저전류를 검출하여 각각의 펌프를 정지시켜 공회전에 의한 전력소비를 방지하고 전력사용에 대한 효율을 향상시키고, 급 정지에 의한 워터햄머(물망치)현상을 방지하며, 전기충격과 압력헌팅이 없으며, 일정한 압력을 유지할 수 있도록 한 부스터 펌프 제어 장치에 관한 것이다.
본 발명은 급수관내의 수압을 측정하는 압력센서(10)와; 상기 압력센서(10)의 출력값과 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 출력회전수를 입력받아 제어신호를 출력하는 피아이디제어부(PID)(20)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어신호 출력값으로 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 각각 제어하는 인버터1(41),인버터2(42) 및 인버터3(43)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어범위를 결정하며, 제어신호 출력값으로 인버터1(41), 인버터2(42) 및 인버터3(43)의 제어범위를 결정하는 피엘씨제어부(PLC)(30)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)는 피엘씨제어부(PLC)(30)에 의해 정해진 주파수 데이타와 비교하여 그 결과를 인버터1(41), 인버터2(42) 및 인버터3(43)로 전송하며; 전원(70)은 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)에 인가되며 전송된 주파수 데이타에 의해 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 각각 제어하며 온 오프하는 것을 특징으로 한다.
부스터 펌프, 피아이디제어부, 피엘씨제어브, 인버터, 펌프.

Description

부스터 펌프 제어 장치{Control equipment for Booster pump}
본 발명은 부스터 펌프 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제어판넬에 여러개의 인버터를 장착하여 피엘씨제어부(PLC)의 프로그램에 의해 물사용량이 없을 때 최저주파수 및 최저 전류를 검출하여 각각의 펌프를 정지시켜 공회전에 의한 전력소비를 방지하고 전력사용에 대한 효율을 향상시키고, 급 정지에 의한 워터햄머(물망치)현상을 방지하며, 전기충격과 압력헌팅이 없으며, 일정한 압력을 유지할 수 있도록 한 부스터펌프 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 종래의 부스터 급수 펌프는 사용특성상 작동과 정지를 반복하게 되어 전력사용의 효율이 떨어지고 펌프의 수명이 줄어들게 되며, 인버터제어 급수펌프는 하나 이상의 펌프를 동시에 동작하면서, 그 중 어느 하나의 급수펌프에 대하여 회전수를 조절하기 때문에 급수펌프의 사용효율이 떨어지게 된다.
또한, 압력제어 급수펌프는 별도의 압력탱크를 필요로 하고, 급수펌프의 사용시에 순간기동부하가 전부하의 600∼700%에 해당하기 때문에, 전기충격과 압력충격이 커지게 되고, 작동과 정지가 빈번하여 전자개폐기 및 전동기의 고장 원인이 된다.
상기 급수펌프가 지닌 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 하나의 인버터제어기로 하나 이상의 급수펌프를 순차적으로 제어하여 기동부하를 감소시키며, 전력사용에 대한 효율을 향상시키고, 별도의 압력탱크가 필요 없으며, 전기충격과 압력충격이 없고, 일정한 압력을 계속적으로 유지시켜주는 부스터 펌프 연동제어 장치를본원출원인이 개발하였다.
본원출원인이 개발하여 선등록된 실용신안등록 20-0244356호에 개재된 상기 부스터 펌프 연동제어 장치는, 급수관내의 수압을 측정하는 압력센서(1)와, 급수를하기 위한 펌프1(61), 펌프2(62) 및 펌프3(63)과, 상기 압력센서(1)의 출력 값과 펌프1(61), 펌프2(62) 및 펌프3(63)의 출력 회전수를 입력받아 제어신호를 출력하는 피아이디제어부(2)와, 상기 피아이디제어부(2)의 제어방법 및 제어범위를 결정하는 피엘씨(3)와, 상기 피아이디제어부(2)의 제어신호를 이용하여 펌프1(61), 펌프2(62) 및 펌프3(63)을 제어하는 인버터(4)와, 펌프1(61), 펌프2(62) 및 펌프3(63)에 상용전원(7)의 공급과 인버터(4)의 제어신호를 온-오프(on-off)하는 스위칭부(5)로 구성된 것이다.
그러나 이러한 부스터 펌프 연동제어 장치는 한대의 인버터로 여러대의 펌프를 구동하는 데 있어서 한대의 인버터 펌프외에 여러대의 펌프가 물사용량이 줄어 정지할 때, 운전중 배관내에 발생하는 압력에너지가 정지시 운동에너지로 변해 워터햄머(물망치)현상이 발생하여 물을 사용하는 세대의 소음 발생에 크게 되며, 배관 자재의 수명이 현저하게 줄어들어 경제적인 손실이 큰 문제점이 있었다.
종래의 인버터 운전은 압력제어에 의한 운전방식으로 피아이디 콘트롤에 의한 설정압력 유지기능으로 세대의 물 사용량이 없어도 설정된 압력을 유지하기 위해 펌프가 회전을 하여 전기에너지를 소비하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 제어판넬에 여러개의 인버터를 장착하여 피엘씨제어부(PLC)의 프로그램에 의해 물사용량이 없을 때 최저주파수를 검출하여 각각의 펌프를 정지시켜 공회전에 의한 전력소비를 방지하고 전력사용에 대한 효율을 향상시키고, 급 정지에 의한 워터햄머(물망치)현상을 방지하며, 전기충격과 압력헌팅이 없으며, 일정한 압력을 유지할 수 있도록 한 부스터 펌프 제어 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 제어판넬에 여러개의 부족전류검출기가 연결된 각각의 인버터를 장착하여 피엘씨제어부(PLC)의 프로그램에 의해 물사용량이 없을 때 부족전류검출기에서 최저전류를 검출하여 각각의 펌프를 정지시켜 공회전에 의한 전력소비를 방지하고 전력사용에 대한 효율을 향상시키고, 급 정지에 의한 워터햄머(물망치)현상을 방지하며, 전기충격과 압력헌팅이 없으며, 일정한 압력을 유지할 수 있도록 한 부스터 펌프 제어 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 급수관내의 수압을 측정하는 압력센서(10)와; 상기 압력센서(10)의 출력값과 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 출력회전수를 입력받아 제어신호를 출력하는 피아이디제어부(PID)(20)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어신호 출력값으로 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 각각 제어하는 인버터1(41),인버터2(42) 및 인버터3(43)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어범위를 결정하며, 제어신호 출력값으로 인버터1(41), 인버터2(42) 및 인버터3(43)의 제어범위를 결정하는 피엘씨제어부(PLC)(30)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)는 피엘씨제어부(PLC)(30)에 의해 정해진 데이타와 비교하여 그 결과를 인버터1(41),인버터2(42) 및 인버터3(43)로 전송하며; 전원(70)은 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)에 인가되며 전송된 데이타에 의해 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 각각 제어하며 온 오프하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명은 제어판넬에 여러개의 부족전류검출기와 인버터를 장착하여 마이크로 프로세스(PLC)의 프로그램에 의해 물사용량이 없을 때 최저주파수및 최저전류를 검출하여 각각의 펌프를 정지시켜 공회전에 의한 전력소비를 방지하고 전력사용에 대한 효율을 향상시키고, 종래의 급 정지에 의한 워터햄머(물망치)현상을 방지하며, 전기충격과 압력헌팅이 없으며, 일정한 압력을 유지할 수 있도록 한 부스터펌프 제어 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 부스터 펌프 제어 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명에 의한 부스터 펌프 제어 장치의 작동순서도이며, 도 4는 본 발명에 의한 부스터 펌프 제어 장치의 정지순서도이다.
본 발명은 부스터 펌프 제어 장치에 관한 것으로, 본 발명은 급수관내의 수압을 측정하는 압력센서(10)를 설치한다. 상기 압력센서(10)의 출력값과 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 출력회전수를 입력받아 피아이디제어부(PID)(20)에서 제어신호를 출력한다. 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어신호 출력값으로 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 각각 제어하는 인버터1(41),인버터2(42) 및 인버터3(43)을 설치한다. 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어방법과 제어범위를 결정하며, 제어신호 출력값으로 인버터1(41), 인버터2(42) 및 인버터3(43)의 제어방법과 제어범위를 결정하는 피엘씨제어부(PLC)(30)에서 결정한다. 상기 피아이디제어부(PID)(20)는 피엘씨제어부(PLC)(30)에 의해 정해진 주파수 데이타와 비교하여 그 결과를 인버터1(41),인버터2(42) 및 인버터3(43)로 전송한다. 전원(70)은 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)에 인가되며 전송된 주파수 데이타에 의해 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 각각 제어하며 온 오프하도록 구성된 것이다.
상기 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)은 물사용량이 없을 때 인버터 1(41), 인버터2(42) 및 인버터3(43) 내에서 최저주파수 신호를 피엘씨제어부(PLC)(30)로 보내어 피엘씨제어부(PLC)(30)에서 최저주파수를 검출하여 상기 인버터1,2,3을 제어하여 각각의 펌프1,2,3를 정지시켜 공회전에 의한 전력소비를 방지하고, 전력사용에 대한 효율을 향상시킨다.
상기 인버터1(41), 인버터2(42) 및 인버터3(43)은 전류형인버터를 사용한 것이다.
상기 설명에서 주파수는 예를 들어 최고주파수는 60Hz이고 최저주파수 35Hz이다.
상기 피아이디(PID : Proportional-plus-Integral-plus-Derivative) 제어부(controller)는 출력단의 신호의 일부를 입력단으로 돌려보내어 출력신호를 조절하기 위한 것으로, 피드백 제어기(feedback controller)라고도 하며 증폭기(proportional part)와 미분기(Integral part) 및 적분기(Derivative part)로 구성되어 있다.
상기 증폭기는 신호의 크기를 조절하는 부분이고, 미분기는 신호의 출력응답(transient response)속도를 조절하는 부분이며, 적분기는 신호의 정상상태오차(steady-state error)를 조절하는 부분이다.
상기 피엘씨제어부(PLC : Programmable Logic Controller)는 이제까지 사용되어온 릴레이 제어의 각종 릴레이, 타이머, 카운터 등의 기능을 마이크로프로세서를 이용해 통합시킨 것이다. 상기 피엘씨제어부에 프로그램을 작성함으로써 시퀀스 제어는 물론 산술연산, 논리연산, 함수연산, 조절연산 및 데이터처리를 행할 수 있 다.
또한, 피엘씨제어부는 기존의 릴레이에 비해 제어기능, 신뢰성이 뛰어나고 제어내용을 손쉽게 수정 및 변경할 수 있으며 릴레이에 비해 복잡한 제어기능을 수행할 수 있는 등 많은 장점을 지니고 있다.
상기 피엘씨제어부의 구조는 제어처리를 담당하는 씨씨유(CCU : Central Control Unit) 와 입력신호를 받아 씨씨유로 넘겨주는 입력부 및 처리된 신호의 결과를 씨씨유로부터 작동기(Actuator)로 전달해주는 출력부 등의 3개 부분으로 구성되어 있다.
또한, 피엘씨를 사용하여 얻게 되는 이점으로는 프로그램 변경이 쉽고 장치 확장이 간편해 작업환경의 변화에 신속히 대응할 수 있으며, 유지보수가 용이하고 신뢰성이 높아 고장을 줄여줌으로써 설비의 가동률이 향상되고, 네트워크(network) 기능과 고속의 데이터처리 기능 및 충분한 용량의 관리 데이터 기억기능을 갖춰 향후 씨아이엠 구축에 의한 전사관리가 가능한 점등을 들 수 있다.
상기와 같은 본 발명은 압력센서(10)로 측정된 급수관의 수압이 원하는 수압보다 낮을 경우, 상기 압력센서(10)가 측정한 측정신호가 피아이디제어부(20)로 전송된다. 이때 상기 피아이디제어부(PID)(20)는 피엘씨제어부(PLC)(30)에 의하여 정해진 데이터와 비교하여, 그 결과를 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)로 전송하며, 상기 인버터1,2,3(41,42,43)은 전송된 데이터에 의하여 펌프1(51), 펌프2(52), 펌프3(53)을 순차적으로 기동 한다.
이때, 전원(70)과 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)의 제어신호를 펌 프1(51), 펌프2(52), 펌프3(53)로 보내며, 펌프1, 펌프2 및 펌프3을 기동시킨다.
도 3과 같이 펌프1,2,3(51,52,53)의 회전주파수를 측정하여, 펌프1,2,3의 최고주파수(설정압력)에 도달하기 전에 원하는 수압에 도달되면, 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 동작상태를 유지(S170)한다.
또한, 펌프1(51)과 인버터1(41)가 기동(110)하여 펌프1(51)이 최고주파수(설정압력)에 도달(S120) "아니오" 하면 펌프2(52)와 인버터2(42)가 기동(S130)하고, 상기 펌프1(51)이 최고주파수(설정압력)에 도달(S120) "예" 하면 펌프1(51)이 동작상태유지 하며, 그후, 펌프2(52)가 최고주파수 도달(S140) "아니오" 하면 펌프3(53)과 인버터3(43)가 기동(S150)하고 "예" 하면 펌프2(52)가 동작상태유지 하며, 그후, 펌프3(53)이 최고주파수 도달(S160) "예" 하면 펌프동작상태유지(S170) 한다.
상기 최고주파수는 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)가 회전가능한 가장 높은 주파수를 말하며 펌프의 설정압력이다. 상기 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)가 일정한 회전수를 가지고 동작하는 것을 말한다.
상기 펌프2(52)의 회전주파수를 측정하여, 펌프2(52)의 최고주파수에 도달하기 전에 원하는 수압에 도달되면, 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 동작상태를 유지(S170)하며, 펌프1(51)이 최고주파수에 도달된 후에도 원하는 수압보다 낮을 경우, 펌프2(52)와 펌프3(53)를 인버터2(42)와 인버터3(43)를 이용하여 기동한다.
또한, 압력센서(10)로 측정된 급수관의 수압이 원하는 수압보다 높을 경우, 상기 압력센서(10)가 측정한 측정신호가 피아이디 제어부(20)로 전송되고, 상기 피아이디 제어부(20)는 피엘씨제어부(30)에 의하여 정해진 데이터와 비교하여, 그 결과를 인버터1,2,3(41,42,43)로 전송하며, 인버터1,2,3,(41,42,43)은 전송된 데이터에 의하여 펌프3(53)의 동작을 정지한다.
이때, 펌프3(53)으로 공급되는 전원(70)을 차단하며, 인버터3(43)에 의해 펌프3(53)은 정지된다.
그리고, 상기 급수관의 수압이 높을 경우, 펌프2(52)의 동작을 정지시키고, 펌프1(51)만 기동시킨다.
도 2와 도 4와 같이 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)은 물사용량이 없을 때 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43) 내에서 최저주파수 신호를 피엘씨제어부(PLC)(30)로 보내어 피엘씨제어부(PLC)(30)에서 최저주파수를 검출하여 인버터1,2,3을 제어하여 각각의 펌프1,2,3을 정지시켜 공회전에 의한 전력소비를 방지하고, 전력사용에 대한 효율을 향상시킨다.
이를 상세히 설명하면, 펌프1(51)에는 인버터1(41)이 기동되게 연결(S250)되고, 상기 인버터1(41)에는 최저주파수 신호를 제어하는 피엘씨제어부(30)와 연결되어 있다. 상기 펌프2(52)에는 인버터2(42)이 기동되게 연결(S230)되고, 상기 인버터2(42)에는 최저주파수 신호를 제어하는 피엘씨제어부(30)와 연결되어 있다. 상기 펌프3(53)에는 인버터3(43)이 기동되게 연결(S210)되고, 상기 인버터3(43)에는 최저주파수 신호를 제어하는 피엘씨제어부(30)와 연결되어 있다.
상기 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)이 동작 할때 물사용량이 없을 때에 는 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)과 연결된 각각의 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)에서 최저주파수 신호를 피엘씨제어부(30)로 보내면 상기 피엘씨제어부(30)에서 최저주파수 신호를 검출하여 설정된 최저주파수 신호이면 각각의 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)을 통해 각각의 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 기동상태를 순차적으로 정지(S220,S240,S260)하여 공회전에 의한 전력소비를 방지하고, 전력사용에 대한 효율을 향상시킨다. 따라서 물사용량이 없을 때 모든 펌프 동작상태를 정지(S270)하여 종료할 수 있다.
상기 피엘씨제어부(30)에서는 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 순차적으로 정지할 수 도 있고, 또한, 펌프3(53), 펌프2(52) 및 펌프1(51)을 순차적으로 정지할 수 도 있다.
상기와 같이 펌프가 순차적으로 정지되므로 종전의 급 정지에 의한 워터햄머(물망치)현상을 방지하며, 전기충격과 압력헌팅이 없으며, 일정한 압력을 유지할 수 있도록 된 것이다.
본 발명의 다른 실시예로서, 도 5는 본 발명의 부스터 펌프 제어 장치의 블록도이고, 도 6은 본 발명에 의한 부스터 펌프 제어 장치의 작동순서도이며, 도 7은 본 발명에 의한 부스터 펌프 제어 장치의 정지순서도이다.
본 발명은 급수관내의 수압을 측정하는 압력센서(10)를 설치한다. 상기 압력센서(10)의 출력값과 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 출력회전수를 입력받아 피아이디제어부(PID)(20)에서 제어신호를 출력한다. 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어신호 출력값으로 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 각각 제어하는 인버 터1(41),인버터2(42) 및 인버터3(43)을 설치한다. 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어방법과 제어범위를 결정하며, 전류를 감지하는 부족전류검출기1(81), 부족전류검출기2(82), 및 부족전류검출기3(83)와 연결되며, 제어신호 출력값으로 인버터1(41), 인버터2(42) 및 인버터3(43)의 제어방법과 제어범위를 결정하는 피엘씨제어부(PLC)(30)에서 결정한다. 상기 피아이디제어부(PID)(20)는 피엘씨제어부(PLC)(30)에 의해 정해진 전류 데이타와 비교하여 그 결과를 인버터1(41),인버터2(42) 및 인버터3(43)로 전송한다. 전원(70)은 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)에 인가되며 전송된 전류 데이타에 의해 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 각각 제어하며 온 오프하도록 구성된 것이다.
상기 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)은 물사용량이 없을 때 부족전류검출기1(81), 부족전류검출기2(82) 및 부족전류검출기3(83)의 최저전류 신호를 피엘씨제어부(PLC)(30)로 보내어 피엘씨제어부(PLC)(30)에서 최저전류를 검출하여 상기 인버터1,2,3을 제어하여 각각의 펌프1,2,3를 정지시켜 공회전에 의한 전력소비를 방지하고, 전력사용에 대한 효율을 향상시킨다.
상기 인버터1(41), 인버터2(42) 및 인버터3(43)은 전류형 인버터를 사용한 것이다.
상기 설명에서 전류는 예를 들어 최대전류는 14암페어(A)이고 최저전류는 7암페어(A)이다.
상기와 같은 본 발명은 압력센서(10)로 측정된 급수관의 수압이 원하는 수압보다 낮을 경우, 상기 압력센서(10)가 측정한 측정신호가 피아이디제어부(20)로 전 송된다. 이때 상기 피아이디제어부(PID)(20)는 피엘씨제어부(PLC)(30)에 의하여 정해진 데이터와 비교하여, 그 결과를 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)로 전송하며, 상기 인버터1,2,3(41,42,43)은 전송된 데이터에 의하여 펌프1(51), 펌프2(52), 펌프3(53)을 순차적으로 기동 한다.
이때, 전원(70)과 연결된 부족전류검출기1(81), 부족전류검출기2(82) 및 부족전류검출기3(83)의 전류 신호를 피엘씨제어부(PLC)(30)로 보내어 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)의 제어신호를 펌프1(51), 펌프2(52), 펌프3(53)로 보내며, 펌프1, 펌프2 및 펌프3을 기동시킨다.
도 6과 같이 부족전류검출기1(81), 부족전류검출기2(82) 및 부족전류검출기3(83)에서 펌프1,2,3(51,52,53)의 최대전류를 측정하여, 펌프1,2,3의 최대전류(설정압력)에 도달하기 전에 원하는 수압에 도달되면, 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 동작상태를 유지(S370)한다.
또한, 펌프1(51)과 인버터1(41)가 기동(S310)하여 펌프1(51)이 최대전류(설정압력)에 도달(S320) "아니오" 하면 펌프2(52)와 인버터2(42)가 기동(S330)하고, 상기 펌프1(51)이 최대전류(설정압력)에 도달(S320) "예" 하면 펌프1(51)이 동작상태유지 하며, 그후, 펌프2(52)가 최대전류 도달(S340) "아니오" 하면 펌프3(53)과 인버터3(43)가 기동(S350)하고 "예" 하면 펌프2(52)가 동작상태유지 하며, 그후, 펌프3(53)이 최대전류 도달(S360) "예" 하면 펌프동작상태유지(S370) 한다.
상기 최대전류는 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)가 회전가능한 가장 높은 전류를 말하며 펌프의 설정압력이다. 상기 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53) 가 일정한 회전수를 가지고 동작하는 것을 말한다.
상기 펌프2(52)의 전류를 측정하여, 펌프2(52)의 최대전류에 도달하기 전에 원하는 수압에 도달되면, 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 동작상태를 유지(S370)하며, 펌프1(51)이 최대전류에 도달된 후에도 원하는 수압보다 낮을 경우, 펌프2(52)와 펌프3(53)를 인버터2(42)와 인버터3(43)를 이용하여 기동한다.
또한, 압력센서(10)로 측정된 급수관의 수압이 원하는 수압보다 높을 경우, 상기 압력센서(10)가 측정한 측정신호가 피아이디 제어부(20)로 전송되고, 상기 피아이디 제어부(20)는 피엘씨제어부(30)와 연결된 부족전류검출기1(81), 부족전류검출기2(82) 및 부족전류검출기3(83)에 전류와 정해진 데이터와 비교하여, 그 결과를 인버터1,2,3(41,42,43)로 전송하며, 인버터1,2,3,(41,42,43)은 전송된 데이터에 의하여 펌프3(53)의 동작을 정지한다.
이때, 펌프3(53)으로 공급되는 전원(70)을 차단하며, 인버터3(43)에 의해 펌프3(53)은 정지된다.
그리고, 상기 급수관의 수압이 높을 경우, 펌프2(52)의 동작을 정지시키고, 펌프1(51)만 기동시킨다.
도 5와 도 7과 같이 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)은 물사용량이 없을 때 부족전류검출기1(81), 부족전류검출기2(82) 및 부족전류검출기3(83) 내에서 최저전류 신호를 피엘씨제어부(PLC)(30)로 보내어 피엘씨제어부(PLC)(30)에서 최저전류를 검출하여 인버터1,2,3을 제어하여 각각의 펌프1,2,3를 정지시켜 공회전에 의한 전력소비를 방지하고, 전력사용에 대한 효율을 향상시킨다.
이를 상세히 설명하면, 펌프1(51)에는 인버터1(41)이 기동되게 연결(S450)되고, 상기 인버터1(41)에는 부족전류검출기1(81)가 연결되어 최저전류 신호를 제어하는 피엘씨제어부(30)와 연결되어 있다. 상기 펌프2(52)에는 인버터2(42)이 기동되게 연결(S430)되고, 상기 인버터2(42)에는 부족전류검출기2(82)가 연결되어 최저전류 신호를 제어하는 피엘씨제어부(30)와 연결되어 있다. 상기 펌프3(53)에는 인버터3(43)이 기동되게 연결(S410)되고, 상기 인버터3(43)에는 부족전류검출기3(83)가 연결되어 최저전류 신호를 제어하는 피엘씨제어부(30)와 연결되어 있다.
상기 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)이 동작 할때 물사용량이 없을 때에는 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)과 연결된 각각의 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)의 부족전류검출기1(81), 부족전류검출기2(82) 및 부족전류검출기3(83)에서 최저전류 신호를 피엘씨제어부(30)로 보내면 상기 피엘씨제어부(30)에서 최저전류 신호를 검출하여 설정된 최저전류 7암페어(A) 신호이면 각각의 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)을 통해 각각의 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 기동상태를 순차적으로 정지(S420,S440,S460)하여 공회전에 의한 전력소비를 방지하고, 전력사용에 대한 효율을 향상시킨다. 따라서 물사용량이 없을 때 모든 펌프동작상태를 정지(S470)하여 종료할 수 있다.
상기 피엘씨제어부(30)에서는 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 순차적으로 정지할 수 도 있고, 또한, 펌프3(53), 펌프2(52) 및 펌프1(51)을 순차적으로 정지할 수 도 있다.
상기와 같이 펌프가 순차적으로 정지되므로 종전의 급 정지에 의한 워터햄 머(물망치)현상을 방지하며, 전기충격과 압력헌팅이 없으며, 일정한 압력을 유지할 수 있도록 된 것이다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
도 1은 종래의 부스터 펌프 연동제어 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 부스터 펌프 제어 장치의 블록도.
도 3는 본 발명에 의한 부스터 펌프 제어 장치의 작동순서도.
도 4는 본 발명에 의한 부스터 펌프 제어 장치의 정지순서도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 부스터 펌프 제어 장치의 블록도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 부스터 펌프 제어 장치의 작동순서도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 부스터 펌프 제어 장치의 정지순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 압력센서 20 : 피아이디제어부
30 : 피엘씨제어부 41 : 인버터1
42 : 인버터2 43 : 인버터3
51 : 펌프1 52 : 펌프2
53 : 펌프3 70 : 전원
81 : 부족전류검출기1 81 : 부족전류검출기2
83 : 부족전류검출기3

Claims (6)

  1. 펌프를 이용하여 물을 공급하는 부스터 펌프 제어 장치에 있어서,
    급수관내의 수압을 측정하는 압력센서(10)와; 상기 압력센서(10)의 출력값과 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 출력회전수를 입력받아 제어신호를 출력하는 피아이디제어부(PID)(20)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어신호 출력값으로 펌프1(51), 펌프2(42) 및 펌프3(43)을 각각 제어하는 인버터1(41),인버터2(42) 및 인버터3(43)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어범위를 결정하며, 제어신호 출력값으로 인버터1(41), 인버터2(42) 및 인버터3(43)의 제어범위를 결정하는 피엘씨제어부(PLC)(30)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)는 피엘씨제어부(PLC)(30)에 의해 정해진 주파수 데이타와 비교하여 그 결과를 인버터1(41),인버터2(42) 및 인버터3(43)로 전송하며; 전원(70)은 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)에 인가되며 전송된 주파수 데이타에 의해 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 각각 제어하며 온 오프하는 것을 특징으로 하는 부스터 펌프 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)은 물사용량이 없을 때 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43) 내에서 최저주파수 신호를 피엘씨제어부(PLC)(30)로 보내어 피엘씨제어부(PLC)(30)에서 최저주파수를 검출하여 인버터1,2,3을 제어하여 각각의 펌프1,2,3를 정지시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 부스터 펌프 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)은 전류형 인버터를 사용하며, 상기 주파수는 최고주파수가 60Hz이고 최저주파수가 35Hz인 것을 특징으로 하는 부스터 펌프 제어 장치.
  4. 펌프를 이용하여 물을 공급하는 부스터 펌프 제어 장치에 있어서,
    급수관내의 수압을 측정하는 압력센서(10)와; 상기 압력센서(10)의 출력값과 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)의 출력회전수를 입력받아 제어신호를 출력하는 피아이디제어부(PID)(20)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어신호 출력값으로 펌프1(51), 펌프2(42) 및 펌프3(43)을 각각 제어하는 인버터1(41),인버터2(42) 및 인버터3(43)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)의 제어범위를 결정하며, 전류를 감지하는 부족전류검출기1(81), 부족전류검출기2(82), 및 부족전류검출기3(83)와 연결되며, 제어신호 출력값으로 인버터1(41), 인버터2(42) 및 인버터3(43)의 제어범위를 결정하는 피엘씨제어부(PLC)(30)와; 상기 피아이디제어부(PID)(20)는 피엘씨제어부(PLC)(30)에 의해 정해진 전류 데이타와 비교하여 그 결과를 인버터1(41),인버터2(42) 및 인버터3(43)로 전송하며; 전원(70)은 부족전류검출기1(81), 부족전류검출기2(82) 및 부족전류검출기3(83)을 통해 각각 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)에 인가되며 전송된 전류 데이타에 의해 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)을 각각 제어하며 온 오프하는 것을 특징으로 하는 부스터 펌프 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 펌프1(51), 펌프2(52) 및 펌프3(53)은 물사용량이 없을 때 부족전류검출기1(81), 부족전류검출기2(82) 및 부족전류검출기3(83)의 최저전류 신호를 피엘씨제어부(PLC)(30)로 보내어 피엘씨제어부(PLC)(30)에서 최저전류 신호를 검출하여 인버터1,2,3을 제어하여 각각의 펌프1,2,3를 정지시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 부스터 펌프 제어 장치.
  6. 제5에 있어서,
    상기 인버터1(41), 인버터2(42), 인버터3(43)은 전류형 인버터를 사용하며, 상기 전류는 최대전류가 14암페어(A)이고 최저전류가 7암페어(A)인 것을 특징으로 하는 부스터 펌프 제어 장치.
KR1020070096209A 2007-09-21 2007-09-21 부스터 펌프 제어 장치 KR100859575B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070096209A KR100859575B1 (ko) 2007-09-21 2007-09-21 부스터 펌프 제어 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070096209A KR100859575B1 (ko) 2007-09-21 2007-09-21 부스터 펌프 제어 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100859575B1 true KR100859575B1 (ko) 2008-09-23

Family

ID=40023455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070096209A KR100859575B1 (ko) 2007-09-21 2007-09-21 부스터 펌프 제어 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100859575B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101064538B1 (ko) 2011-05-25 2011-09-14 주식회사 건영기계 지능형 에어 컴프레셔 시스템
CN103412581A (zh) * 2013-08-29 2013-11-27 刘文江 基于比例压力模式的恒压供水控制方法
KR101367857B1 (ko) * 2013-04-24 2014-02-26 박동호 복합 인버터 방식의 부스터 펌프 제어 시스템 및 그의 제어 방법
KR101370026B1 (ko) * 2013-09-05 2014-03-04 (주) 인정테크 인버터 부스터 펌프 시스템
KR20190119257A (ko) * 2018-04-12 2019-10-22 주식회사 현대이디에스 소프트스타터를 이용한 복수대의 급수 펌프 기동 제어 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08291798A (ja) * 1995-04-20 1996-11-05 Hitachi Ltd 給水装置
KR19980082026A (ko) * 1998-08-17 1998-11-25 류해성 가압급수 펌프장치와 그 제어 시스템 및 제어 방법
JP2000064371A (ja) 1998-08-27 2000-02-29 Taisei Corp 高層建築におけるブースター給水方式
KR20000046874A (ko) * 1998-12-31 2000-07-25 구자홍 부스터 펌프 시스템의 인버터 교대운전 제어회로및 방법
KR200244356Y1 (ko) 2001-05-25 2001-10-15 어해선 부스터 펌프 연동제어 장치
KR100478705B1 (ko) 2004-09-01 2005-03-24 (주)건흥부스타시스템 부스터 펌프 연동 제어시스템
JP2006090175A (ja) 2004-09-22 2006-04-06 Ebara Corp 給水装置およびインバータ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08291798A (ja) * 1995-04-20 1996-11-05 Hitachi Ltd 給水装置
KR19980082026A (ko) * 1998-08-17 1998-11-25 류해성 가압급수 펌프장치와 그 제어 시스템 및 제어 방법
JP2000064371A (ja) 1998-08-27 2000-02-29 Taisei Corp 高層建築におけるブースター給水方式
KR20000046874A (ko) * 1998-12-31 2000-07-25 구자홍 부스터 펌프 시스템의 인버터 교대운전 제어회로및 방법
KR200244356Y1 (ko) 2001-05-25 2001-10-15 어해선 부스터 펌프 연동제어 장치
KR100478705B1 (ko) 2004-09-01 2005-03-24 (주)건흥부스타시스템 부스터 펌프 연동 제어시스템
JP2006090175A (ja) 2004-09-22 2006-04-06 Ebara Corp 給水装置およびインバータ

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101064538B1 (ko) 2011-05-25 2011-09-14 주식회사 건영기계 지능형 에어 컴프레셔 시스템
WO2012161525A2 (ko) * 2011-05-25 2012-11-29 주식회사 건영기계 지능형 에어 컴프레셔 시스템
WO2012161525A3 (ko) * 2011-05-25 2013-01-17 주식회사 건영기계 지능형 에어 컴프레셔 시스템
KR101367857B1 (ko) * 2013-04-24 2014-02-26 박동호 복합 인버터 방식의 부스터 펌프 제어 시스템 및 그의 제어 방법
CN103412581A (zh) * 2013-08-29 2013-11-27 刘文江 基于比例压力模式的恒压供水控制方法
CN103412581B (zh) * 2013-08-29 2015-10-21 山东交通学院 基于比例压力模式的恒压供水控制方法
KR101370026B1 (ko) * 2013-09-05 2014-03-04 (주) 인정테크 인버터 부스터 펌프 시스템
KR20190119257A (ko) * 2018-04-12 2019-10-22 주식회사 현대이디에스 소프트스타터를 이용한 복수대의 급수 펌프 기동 제어 방법
KR102072908B1 (ko) * 2018-04-12 2020-02-03 주식회사 현대이디에스 소프트스타터를 이용한 복수대의 급수 펌프 기동 제어 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100859575B1 (ko) 부스터 펌프 제어 장치
EP1725774B1 (en) Method and arrangement for controlling a pumping station
US9007006B2 (en) Pump system and method for operating the same
KR101183907B1 (ko) 인버터 부스터 펌프 시스템 및 이를 이용한 인버터 부스터 펌프 시스템의 제어방법
KR20110084549A (ko) 유압 시스템에서의 유압 펌프의 운전 장치 및 방법
CN114045897B (zh) 一种正流量系统负载突变掉速控制方法、系统及挖掘机
JPWO2016047146A1 (ja) 電力供給機器、電力供給システム、および電力供給方法
US20060259200A1 (en) Hybrid generation system and control method thereof
JP2013005717A (ja) 供給電力切替装置及び供給電力切替方法
CN109716643B (zh) 水力发电系统
JP2006280159A (ja) コージェネレーションシステム
JP2004116381A (ja) 空気圧縮機自動運転システム
JP2013179749A (ja) 電気機器
KR101070472B1 (ko) 부하량과 입력전압 및 입력주파수에 따른 동작설정이 가능한 고효율 무정전전원장치
JP2014011834A (ja) パワーコンディショナー並びに燃料電池発電システム
KR101367857B1 (ko) 복합 인버터 방식의 부스터 펌프 제어 시스템 및 그의 제어 방법
JP2006280097A (ja) 発電システム
JP2011119046A (ja) 燃料電池発電装置
KR102286563B1 (ko) 태양광발전시스템의 3상 불평형 역전력 실시간 제어 시스템
KR20200097745A (ko) 수력 발전 시스템 및 제어 방법
JP6578746B2 (ja) 水力発電システム
CN114430173A (zh) 电网上突然的电压变化检测和无功电流响应的系统和方法
JP2010283943A (ja) コージェネレーション装置
JP6958999B2 (ja) 単独運転検出装置及びパワーコンディショナ
CN107193301A (zh) 船舶海水泵的节能控制系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee