JP3662605B2

JP3662605B2 - ポンプ制御方法

Info

Publication number: JP3662605B2
Application number: JP15864394A
Authority: JP
Inventors: 哲則坂谷
Original assignee: 株式会社川本製作所
Priority date: 1994-07-11
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: JPH0828456A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は例えばポンプ４台のロ−タリ運転をポンプ２台の交互並列ユニットを流用して制御することができるポンプ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水の供給量に応じて複数台のポンプのうちの駆動する台数を増減させて、水の供給量に応じた水を供給するようにしたポンプの台数制御システムが広く知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなシステムにおいては、ポンプを起動する起動用の圧力検出部、ポンプの増減台用の流量検出部と流量検出部からの増減台信号に応じてロ−タリ運転を行う専用の制御部を必要とするため、ポンプ２台の交互並列運転を行う並列タイプの自動給水装置に比べて、販売台数も少なく、装置が大型化し、装置が高価となるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的はポンプ２台の交互並列運転用の制御部を流用してポンプ４台のロ−タリ運転も行うことができるポンプ制御方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わるポンプ制御方法は、複数のポンプを制御する２つの制御装置を互いに通信ラインで接続し、各制御装置に接続された複数のポンプの運転を制御するポンプ制御方法において、各制御装置は上記通信ラインを介して送受されるポンプの運転台数デ−タ、待機ポンプの有無、増台禁止命令、減台禁止命令の４種類のデ−タを相互にやりとりすることにより複数のポンプの増減台を制御するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
複数のポンプを制御する２つの制御装置を互いに通信ラインで接続しておき、通信ラインを介して送受されるポンプの運転台数デ−タ、待機ポンプの有無、増台禁止命令、減台禁止命令の４種類のデ−タを相互にやりとりさせ、各制御装置は接続されているポンプの増台、減台制御を行っている。
【０００７】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の一実施例に係わるポンプ制御方法について説明する。図１は本ポンプ制御方法が採用されてポンプ制御装置を示すブロック図、図２はポンプの配置を示す図、図３は制御部ｘの制御内容を示すフロ−チャ−ト、図４は制御部ｙの制御内容を示すフロ−チャ−ト、図５は制御部ｘとｙ間で送受されるデ−タの内容を示す図、図６はユニットｘの給水特性を示す図、図７はユニットｙの給水特性を示す図である。
【０００８】
まず、図２を参照してポンプ制御装置の詳細な構成について説明する。図２において、１１ｐ，１２ｐはそれぞれ後述する制御部ｘによりその駆動が制御されるモ−タである。これらモ−タ１１ｍ，１２ｍによりポンプ１１ｐ，１２ｐの回転が制御される。
【０００９】
ポンプ１１ｐ，１２ｐから供給される水は副合流管１３を介して合流される。この合流管１３には、この合流管１３を介して流れる水量が停止流量となることを検出する流量検出部（FS1)１４、副合流管１３を介して流れる水量を検出する流量検出部（FS2)１５が設けられている。
【００１０】
さらに、１６ｍ，１７ｍはそれぞれ後述する制御部ｙによりその駆動が制御されるモ−タである。これらモ−タ１６ｍ，１７ｍによりポンプ１６ｐ，１７ｐの回転が制御される。
【００１１】
ポンプ１６ｐ，１７ｐから供給される水は副合流管１８を介して合流される。この合流管１８には、この副合流管１８を介して流れる水量が停止流量となることを検出する流量検出部(FS3）１９、この副合流管１８を流れる水量を検出する流量検出部(FS4）２０が設けられている。
【００１２】
さらに、副合流管１３及び１８は主合流管２１に合流される。そして、この主合流管２１を介して水需要源（図示しない）に供給される。この主合流管２１ははその主合流管２１を介して流れる水流の圧力を検出するための圧力センサ２２が設けられている。この圧力センサ２２により検出される圧力が設定圧力以下となると、ポンプを起動する起動信号PSON信号が出力される。
【００１３】
次に、図１を参照してポンプ制御装置の詳細な構成について説明する。図１において、３１は前述したモ−タ１１ｍ，１２ｍを制御する制御部ｘ、３２は前述したモ−タ１６ｍ，１７ｍを制御する制御部ｙである。
【００１４】
制御部ｘ３１，ｙ３２は例えば、マイクロコンピュ−タ及びその周辺回路により構成される。また、この制御部ｘ３１，ｙ３２はそれぞれＲＯＭ（図示しない）を内蔵しており、それぞれのＲＯＭには図３及び図４に示したプログラムが内蔵されている。
【００１５】
また、制御部ｘ３１には前述した流量検出部１４，１５からの検出信号が入力されている。さらに、この制御部ｘ３１はソリッドステ−トコンタクタ(SSC1)３３，(SSC2)３４に制御信号が出力される。
【００１６】
また、制御部ｙ３２には前述した流量検出部１９，２０からの検出信号が入力されている。さらに、この制御部ｙ３２にはソリッドステ−トコンタクタ(SCC3)３５，(SCC4)３６に制御信号が出力される。
【００１７】
さらに、制御部ｘ３１及びｙ３２には前述した圧力検出部２２から出力される圧力信号がそれぞれ入力されている。
また、制御部ｘ３１と制御部ｙ３２とは通信ラインで接続されており、制御部ｘ３１からｙ３２へは運転デ−タa1，b1、増台禁止デ−タc1，減台禁止デ−タd1が送信される。
【００１８】
また同様に、制御部ｙ３２からｘ３１へは運転デ−タa2，b2，増台禁止デ−タc2，減台禁止デ−タd2が送信される。
さらに、制御部ｘ３１，ｙ３２は故障を検出するとそれぞれ故障検出信号を出力するもので、その故障検出信号は故障警報用リレ−（図示しない）に出力される。
【００１９】
ところで、制御部ｘ３１及びｙ３２は圧力センサ２２からの起動信号PSON信号が入力された時点での運転電流Ｉrun と、流量検出部(FS1) １４，流量検出部(FS3) １９から停止信号が入力された時点の運転電流Ｉoff より増台電流Ｉ+ を演算する。さらに、運転台数に応じた減台電流値Ｉ-(3/4)、Ｉ-(2/3)、Ｉ-(1/2)を演算する。ここで、Ｉ-(3/4)はポンプ４台から３台運転へ切り換える場合の運転電流、Ｉ-(2/3)はポンプ３台から２台運転へ切り換える場合の運転電流、Ｉ-(1/2)はポンプ２台から１台運転へ切り換える場合の運転電流である。
【００２０】
また、Ｎ台運転時の全給水量をＱとすると、１台あたりの給水量はＱ／Ｎとなる。よって、図６及び図７において、増台電流値に対応するポンプ１台の給水量をＱ+ とすると、減台すべき給水量とそれに対応する減台電流量は、

となる。
【００２１】
なお、Ｋ1 ，Ｋ2 は、ヒステリシス設定のための係数（０＜Ｋ1 ＜１，０＜Ｋ2 ＜１）である。
次に、上記のように構成された本発明の一実施例の動作について説明する。まず、運転デ−タ（a1，b1），(a2,b2）の意味について説明する。ポンプが２台共運転されているされている場合に、運転デ−タ（a1，b1），(a2,b2）として(1,1) が出力される。
【００２２】
さらに、ポンプの運転台数が一台の場合には運転デ−タ（a1，b1），(a2,b2）として(1,0) を出力する。
さらに、ポンプの運転が停止している場合には、運転デ−タ(a1,b1) ，(a2,b2) として（0,1)を出力する。
【００２３】
さらに、待機しているポンプがない場合には、運転デ−タ(a1,b1) ，(a2,b2) として(0,0）を出力する。
次に、ポンプを運転する台数を増加することを禁止する場合には、増台禁止デ−タc1として“１”が出力される。
【００２４】
また、ポンプを運転する台数を増加させる場合には、増台禁止デ−タc1を“１”から“０”に変化させる。
さらに、ポンプを運転する台数を減少させることを禁止する場合には、減台禁止デ−タd1として“１”を出力する。
【００２５】
以下、図３及び図４のフロ−チャ−トを参照しながら本発明の一実施例の動作について説明する。この実施例では制御部ｘ３１の電源が先にオンされた場合を一例にとり、全体の動作について説明する。まず、制御部ｙ３２からの運転デ−タとしてa2,b2 ＝(0,0) が入力されているかが判定される（ステップＳ１）。このステップＳ１の判定で「ＹＥＳ」と判定された場合には、増減台禁止命令としてc1,d1 ＝(1,1) を制御部ｙ３２に出力する。このように、増減台禁止命令を制御部ｙ３２に出力することにより、制御部ｙ３２においてはポンプの増減台制御は禁止される（ステップＳ２）。
【００２６】
次に、圧力センサ２２からPSON信号が出力されたかが判定される（ステップＳ３）。このステップＳ３で「ＹＥＳ」と判定された場合には、制御部ｘ３１によりモ−タ１１ｍが駆動されてポンプ（No.1) １１ｐが駆動される（ステップＳ４）。そして、ポンプ１１ｐから吐出される水は主合流管２１を介して水需要源（図示しない）に供給される。
【００２７】
そして、ポンプ１１ｐを駆動したにもかかわらず、水の需要が増加する場合には、運転電流Ｉは増加する。
そして、運転電流ＩがＩ+ 以上であるかが判定される（ステップＳ５）。
【００２８】
このステップＳ５の判定で「ＹＥＳ」と判定された場合には、制御部ｘ３１によりモ−タ１２ｍが駆動されて、ポンプ（No.2）１２ｐが駆動される（ステップＳ６）。
【００２９】
次に、いずれかの運転電流ＩがＩ+ 以上であるかが判定される（ステップＳ７）。このステップＳ７において「ＹＥＳ」と判定された場合には、増台禁止命令c1が“０”とされ、制御部ｙ３２に通信される（ステップＳ８）。
【００３０】
次に、図４のフロ−チャ−トを参照して制御部ｙ３２の制御内容について説明する。まず、制御部ｙ３２は増台禁止命令が“１”から“０”に変化したかが判定される（ステップＳ２１）。
【００３１】
ここで、この増台禁止命令c1は図３のステップＳ８において、“１”から“０”に変化させているため、ステップＳ２１では「ＹＥＳ」と判定され、制御部ｙ３２の制御により、モ−タ１６ｍが駆動されてポンプ（No 3）１６ｐ駆動される（ステップＳ２２）。
【００３２】
さらに、水の需要が増加する場合には、運転電流Ｉは増加する。
そして、運転電流ＩがＩ+ 以上であるかが判定される（ステップＳ２３）。
このステップＳ２３の判定で「ＹＥＳ」と判定された場合には、制御部ｙ３２によりモ−タ１７ｍが駆動されて、ポンプ（No.4）１７ｐが駆動される（ステップＳ２４）。
【００３３】
このようにして、制御部ｙ３２の制御によりポンプ(No.3)１６ｐ、ポンプ(No.4)１７ｐが順次駆動される。
次に、減台禁止命令が“１”であるかが判定される（ステップＳ２５）。ここで、減台禁止命令は図３のステップＳ２で“１”にセットされているため、「ＹＥＳ」と判定されるため、次のステップには処理は進まない。
【００３４】
以上のようにしてポンプ(No.1)〜(No.4)を順次駆動した例について説明したが、水需要源での水の需要が少なくなっていった場合に、ポンプを減台する場合について図３のフロ−チャ−トのステップＳ９以降の処理を参照しながら説明する。まず、運転電流Ｉがポンプ台数を４台から３台に減台する運転電流Ｉ(-3/4)以下であるかが判定される（ステップＳ９）。
【００３５】
そして、このステップＳ９において「ＹＥＳ」と判定された場合には、制御部ｘ３１はポンプ（No.1) を停止する制御を行う（ステップＳ10) 。
このように減台した場合でも、なお水の需要が低下している場合には、ポンプの運転電流Ｉは減少していき、その運転電流Ｉ+ がＩ(-2/3)以下となるかが判定される（ステップＳ１１）。
【００３６】
このステップＳ１１において「ＹＥＳ」と判定されると、制御部ｘ３１によりポンプ(No.2)を減台する処理が行われる。さらに、減台禁止命令を“０”とするとともに、運転デ−タ（０，１）を制御部ｙ３２に出力する（ステップＳ１２）。このようにして、制御部ｘ３１側での処理が終了する。
【００３７】
次に、減台禁止命令“０”を受けた制御部ｙ３２の動作について説明する。つまり、図４のステップＳ２５で前述したように減台禁止命令が“１”であるかが判定されている。
【００３８】
このステップＳ２５では制御部ｘ３１からの減台禁止命令“０”を受けているため、「ＮＯ」と判定されてステップＳ２６に進む。
このステップＳ２６において、運転電流Ｉ+ がＩ-(1/2)以下であるかが判定される。このステップＳ２６において「ＹＥＳ」と判定された場合には、ポンプ(No.3)を減台する処理がなされる（ステップＳ２７）。
【００３９】
そして、ポンプ(No.3)を減台してもさらに水の需要が低下している場合には、ポンプ電流Ｉは低下していく。そして、制御部ｙ３２に流量検出部(FS4) ２０の停止信号が入力されたかが判定される（ステップＳ２８）。
【００４０】
このステップＳ２８において「ＹＥＳ」と判定されると、制御部ｙ３２はポンプ(No.4)を停止する処理を行う（ステップＳ２９）。
そして、減台禁止命令“０”及び運転デ−タ（０，１）を制御部ｘ３１に出力する（ステップＳ３０）。
【００４１】
以上のようにしてポンプ(No.1)〜(No.4)についてのロ−タリ運転を制御部ｘ３１及び制御部ｙ３２により行うことができる。なお、図５に制御部ｘ３１とｙ３２間で送受されるデ−タについて記載しておく。
【００４２】
なお、上記実施例においてポンプ４台の台数制御を行うようにしたが、ポンプ３台の台数制御を行う場合にはポンプ２台の並列運転制御を行う並列ユニット用制御部とポンプ１台の制御を行う単独ユニット用制御部とをリンクするようにしても良い。また、各制御部ｘ，ｙは、ポンプの運転台数を増加するにあたって、運転電流Ｉｆによって判定するのではなく、圧力センサ２２のPSON信号によることとしても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、ポンプ２台の交互並列運転用の制御部を流用してポンプ４台のロ−タリ運転も行うことができるので、コスト削減を計ることができるポンプ制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わるポンプ制御装置のシステム構成を示す図。
【図２】本発明のポンプのハ−ド構成を示す図。
【図３】制御部ｘの動作を説明するためのフロ−チャ−ト。
【図４】制御部ｙの動作を説明するためのフロ−チャ−ト。
【図５】制御部ｘと制御部ｙとの間で通信されるデ−タを示す図。
【図６】ユニットｘでの給水特性を示す図。
【図７】ユニットｙでの給水特性を示す図。
【符号の説明】
１１ｐ，１２ｐ…ポンプ、１１ｍ，１２ｍ…モ−タ、１３…副合流管、１４，１５，１９，２０…流量検出部、１６ｐ，１７ｐ…ポンプ、１６ｍ，１７ｍ…モ−タ、１８…副合流管、２１…主合流管、２２…圧力センサ。

Claims

複数のポンプを制御する２つの制御装置を互いに通信ラインで接続し、各制御装置に接続された複数のポンプの運転を制御するポンプ制御方法において、
各制御装置は上記通信ラインを介して送受されるポンプの運転台数デ−タ、待機ポンプの有無、増台禁止命令、減台禁止命令の４種類のデ−タを相互にやりとりすることにより複数のポンプの増減台を制御するようにしたことを特徴とするポンプ制御方法。