JPH02191898A - 給水装置の運転制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧力タンクを使用した給水装置に係り。

特にそのセンサとして負荷電流を検出する変流器を設け
ることにより確実なＯＮ−ＯＦ　Ｆ動作を行うに好適な
給水装置の運転制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の圧力スイッチを使用してＯＮ−ＯＦ　Ｆ運転を行
う圧力タンク式給水装置の運転制御方法は。

この圧力スイッチの種類にもよるがＯＮとＯＦＦの差圧
として少なくとも設定上０．６〜１ｋｇｆ／ｃｄ程度が
必要である。従って平坦なＱ−Ｈ特性を有するポンプを
採用しようとすると、ＯＮとＯＦＦの差圧が取れないた
め圧力設定ができない。また設定できたとしても、ポン
プのＯＦＦ点に対する水量が大水量側にずれるため始動
頻度が高くなる。

このためポンプの始動頻度を十分に押えようとするとタ
ンク容量を大きくする必要があり、給水装置としてコス
トが著しく高くなる。

そこで、これらを改善するために本発明者は実開昭５６
−１６１１９３号公報に記載の運転装置を提案している
が、これによると絞りとその絞り前後の圧力差を検出す
る差圧スイッチとが必要であり、絞りの抵抗が大きくな
って実用範囲が狭くなっており、上記の要求を十分に満
足できない、またこの代案として、圧力に比例した電気
信号を発生する圧力センサを使用すれば、上記の要求を
満足することができるが、この圧力センサは高価であっ
て比較的安価で普及形の給水装置、を構成するには適当
でない。

さらに高価な圧力センサの代りに、比較的安価で負荷電
流を測定できる変流器を設けることも考えられるが、し
かしこの場合には電源電圧変動の影響を受は易い。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、圧力スイッチの代りに負荷電流を測定
する変流器を設けようとすると、電源電圧が変動した場
合には検出した電流が狂ってきたり、あるいは需要水量
の少ない状態を検出してポンプを停止させることが不可
能となるなどの問題があった。

本発明の目的は、負荷電流を検出する変流器を設けて、
電源電圧の変動の影響を受けることなく探索運転を行い
、需要水量が少ない状態を検出して確実な運転指令を行
い、あわせて設定電流を外部のスイッチにより種々に可
変にする給水装置の運転制御方法を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、ポンプとこれを駆動するモータと、ポンプ
の吐出し側にある圧力タンクと、その近傍にあって給水
系が所望する圧力または流量で始動指令を発する圧力ス
イッチまたは流量スイッチと、上記モータの運転電流を
検出する手段（変流器）と。

予め定めた手順に従って制御・記憶・演算処理のできる
制御袋！（マイコン）を有する給水装置において、上記
の圧力タンクの保有水量とポンプの停止時水量とでポン
プの停止時間が定まるから、この停止時水量を基準に予
め停止指令電流を定めておき、この予め定めた停止指令
電流に対し更に電源電圧が例えば±ｌθ％変動した場合
に許容できる許容停止電流範囲を定めておき、ポンプの
停止電流を上記許容停止電流範囲内でポンプが停止する
毎にこの停止時間から一定の関係で可変にし。

かつ予めポンプ停止前のポンプ運転時間から一定の関係
で上記許容停止電流範囲内にあるかどうかを確認する時
間を可変することにより、ポンプが始動圧力または始動
水量で始動して上記予め定めた停止指令電流で停止する
が、しかし電源変動によりこの停止指令電流を検出でき
なくても、ポンプの運転電流が上記許容停止電流範囲内
にあればこの範囲内で電流変化のない状態（ある幅内も
変化なしとみなす）を上記確認時間だけ継続したらポン
プを停止させ、ここで停止して始動するまでの停止時間
を測定して上記一定の関係でポンプの停止電流を上記許
容停止電流範囲内で可変しておき、以降にこれを繰り返
してポンプの停止点を予め定めた停止時水量付近に収束
させるように制御する給水装置の運転制御方法により達
成される。

〔作用〕

上記の給水装置の運転制御方法は、上記圧力スイッチま
たは流量スイッチが給水系の所望の圧力または流量で閉
じである圧力または流量で開く信号と、変流器が検出す
るモータの運転電流の信号とをインタフェースを介して
マイコンのメモリに読み込み、マイコンが上記の予めプ
ログラムされた手順に従って制御することにより、電源
変動時にもポンプ停止電流値を最適値に制御してゆくこ
とができるので、上記した問題点を解決して電源電圧の
変動の影響を受けることなく探索運転を行うことにより
、需要水量が少ない状態を検出して確実な運転指令を行
うことができる。

（実施例〕 以下に本発明方法の実施例を第１図から第１６図により
説明する。

第１図は本発明方法を実施する為の給水装置の運転装置
の一実施例を示す構成図である。第１図において、ＰＷ
は電源、ＭＢは配線用しゃ断器。

ＣＴは主回路を流れる電流を検出して適正な電流値に変
流する変流器、ＭＣａは電磁接触器ＭＣの接点、４９は
モータを過負荷運転より保護するサーマルリレー、３は
モータである。Ｒ，Ｓは配線用しゃ断器ＭＢの２次側よ
り取った制御電源、ＳＳは運転・停止切替用のスイッチ
、ＴはたとえばＡＣ２００Ｖ交流を低電圧の直流（５Ｖ
、１２Ｖ）に変換して供給する安定化電源ユニット、Ｍ
Ｃは電磁接触器である。ＭＣ０Ｎはマイクロコンピュー
タ（以下にマイコンと略称する）、ＣＰＵは中央演算処
理装置１ＭはＲＡＭやＲＯＭからなるメモリ。

２は電源接続端子、ＰＩＯ−１〜ＰＩＯ−３は各種入出
力ポートである。またＶＲＩはポンプ３の停止指令電流
Ｉｚ（初期値）を予め設定しであるボリューム、ＶＨ２
はポンプ３の許容停止電流（範囲）Ｉｓを判定するため
の確認時間ｔ、ｇを予め設定しであるボリューム、ＶＨ
３はポンプ３の許容停止電流（範囲）Ｉｓを予め設定し
であるボリュームである。ｌ１０−１は変流器ＣＴの検
出したモータ３の運転電流ＩをマイコンＭＣ０Ｎの入出
力ポートＰＩＯ−１を介して読み込むとともに、ボリュ
ームＶＲＩ〜ＶＲ３により予め設定しであるポンプ３の
停止指令電流Ｉ２（初期値）、確認時間ｔ９．許容停止
電流（範囲）Ｉｓなとのデータを同じく入力出ポートＰ
ＩＯ−１を介して読み込むためのインタフェースである
。ＰＳは圧力スイッチ８または流量スイッチ１０（第２
図）の接点、ｌ１０−２は接点ＰＳの信号を入力出ポー
トＰＩＯ−２より読み込むインタフェース、ｌ１０−３
は入力出ポートＰＩＯ−３から電磁接触器ＭＣｔｔＯＮ
−ＯＦＦ制御するためのインタフェースである。

第２図は第１図の給水装置の構成図である。第２図にお
いて、１は受水槽、２は吸込管、３はポンプ４を駆動す
るモータ、４はポンプ、５−１゜５−２はそれぞれ仕切
弁、６は逆止め弁、７は内部に空気溜りを有する圧力タ
ンク、８は圧力タンク７および給水管９の圧力に応動し
て予め設定しである始動圧力でその接点ＰＳを閉じる圧
力スイッチ、９は給水管、１０はポンプ４の吐出し側を
通過する水流が予め定めた始動水量で接点ｐｓを閉じる
流量スイッチである０通常では圧力スイッチ８と流量ス
イッチ１０のうちのいずれかを使用する。

第３図は第２図の給水装置のポンプ４の運転特性図であ
る。第３図において、縦軸に給水圧力Ｈおよび運転電流
Ｉを取り、横軸に水量Ｑを取って示し、曲、ｉｉＡはポ
ンプ４のＱ−Ｈ特性１曲線Ｂはポンプ４を運転した場合
のモータ３の負荷電流曲線すなわち運転電流曲線である
。Ｐｌはポンプ４の始動圧力で、Ｑ＋はその時の揚水量
である。圧力スイッチ８は始動圧力Ｐ１で閉じ、圧力Ｐ
Ｉ′で開くように設定しである。なお圧力ＰＩ′は復帰
圧力であり、本実施例ではあまり重要ではない。

Ｉ２はポンプ４を運転して電圧・電流の変動しない状態
でポンプ４を停止させるのに最適と考えられる停止時水
量（停止水量）Ｑ２を基準とした停止指令電流であり、
Ｐｌはその時の圧力である。

第４図は第３図の電圧変動時のモータ３の運転電流曲線
Ｂの変化を拡大して示す線図である。第４図において、
縦軸にポンプ４のモータ３の運転電流工を取り、横軸に
水量Ｑを取って示し、曲線Ｂは第３図の電圧変動のない
時の運転電流曲線Ｂと同一であり、点Ｉ２は同じく予め
定めた停止水量Ｑ２を基準とした停止指令電流であって
、ボリュームＶＲＩで設定しである８曲線Ｃは電源電圧
が１０％低下した時のポンプモータ３の運転電流曲線で
あり、停止水量Ｑ２を基準とすれば停止指令電流工２は
点■３の停止電流Ｉ３とすべきであって、停止指令電流
Ｉ２（初期値）のままで停止すれば停止水量Ｑ２は少水
量Ｑ　２１へ移動し、ポンプ４の停止時間が長くなる。

あるいは曲線Ｃ上の点Ｉ４の運転電流Ｉ４が停止指令電
流工２より上位にあると、ポンプ４が停止しなくなる恐
れもある。また曲線りは電源電圧が１０％上昇した時の
ポンプモータ３の運転電流曲線であり、停止水量Ｑ２を
基準とすれば停止指令電流■２は点Ｉ、／の停止指令電
流工３′とすべきであって、停止指令電流Ｉ２のままで
停止すれば停止水量Ｑ２は多水量Ｑ２’へ移動し、ポン
プ４の停止時間が短くなって始動頻度が高くなる恐れが
ある。そこで本実施例の要点は停止指令電流Ｉ２が電源
電圧の変動により停止電流工３から工３′の許容停止電
流（範囲）Ｉｓで変動しても、これらの問題が生じるこ
となく正常な動作を行うことである。なお許容停止電流
（範囲）Ｉｓは電源電圧が±１０％変動した時の停止指
令電流Ｉ２の許容値（許容停止電流）を意味し、第４図
の水量Ｑ３からＱ４まではポンプ４の停止水量Ｑ２の停
止可能範囲を示している。こうしてポンプ４は給水圧力
Ｐ＋（第３図）で始動し、使用水量Ｑが停止水量Ｑ２の
近くになったことをポンプモータ３の運転電流Ｉを介し
て検知することによりポンプ４を停止させ、かかるポン
プ４のＯＮ−ＯＦ　Ｆ運転を行って需要末端への給水を
行う。

第５図は第４図の許容停止電流Ｉｓの変化をポンプ停止
時間ｔから設定する線図である。第５図において、縦軸
に許容停止電流Ｉｓを取り、横軸にポンプ４の停止時間
ｔを取って、ポンプ４の停止時間ｔを測定してその結果
から第４図の停止指令電流１．の許容値（許容停止電流
Ｈｓを適正な値に設定するための線図を示す、ここでポ
ンプ停止時間ｔとポンプ停止時の水量Ｑ２どの関係は、
圧力タンク７の保有水量（ポンプ４のＯＮ、ＯＦＦの間
の貯水量）をＶとすると次式で与えられる。

ｔ　＝Ｖ　／　Ｑｚ 上式において保有水量■はポンプ４のＯＮ、ＯＦＦ点を
予め定めることができるので、給水系に応じて一定であ
る。したがって停止時間ｔの範囲をある一定の停止水量
Ｑ２の範囲になるように決めれば、これに伴って許容停
止電流Ｉｓの範囲が決まる。そこで上記に基づいて停止
水量Ｑ２の停止可能範囲を第４図の水量Ｑ３からＱ４と
定め、電圧変動±１０％を許容して運転電流Ｉを停止指
令電流Ｉ２の許容しうる範囲を停止電流Ｉｓ（上限値）
からＩ３′（下限値）に定めたのが本線図である。

この線図でポンプ４の停止時間ｔがｔ１以下では許容停
止電流Ｉ、を工３でクリップし、ポンプ４の停止時間ｔ
がｔ２以上では許容停止電流Ｉｓを工３でクリップして
、停止時間ｔがｔｌからｔ２の間では許容停止電流１．
を次の０式の関係で求める。

ｒ　、　＝＝　ニー１′（ｔ２ｔ　）　＋　Ｉ・　　・
・・・・・のｔｌ−ｔｌ （１，＜１≦ｔｚ） すなわちポンプ４の停止時間ｔが１．より小さくなると
、ポンプ停止時の使用水量Ｑが増加していることであり
、許容停止電流Ｉｓを大きくし過ぎるとポンプ４の始動
頻度が高くなる恐れがあるため適正な電流値（上限値）
Ｉｓとする。またポンプ４の停止時間ｔがｔｌより大き
くなると、ポンプ停止時の使用水量Ｑがごく少なくなっ
ていることであり、許容停止電流Ｉｓを小さくし過ぎる
とポンプ４が停止せず、ケーシング内の水温が過熱する
などの問題につながる恐れがあるため適正な電流値（下
限値）工３′とする。さらにポンプ４の停止時間ｔを測
定し、これに応じて許容停止電流Ｉｓを電流値Ｉ３から
Ｉ３／の間での式により可変すれば、ポンプ４の停止時
間ｔをｔｌからｔｌの間に収束できる。

第６図は第４図の許容停止電流Ｉｓを判定する確認時間
ｔｓをポンプ運転時間ｔから設定する線図である。第６
図において、縦軸に許容停止電流Ｉｓの確認時間ｔ５を
取り、横軸にポンプ４の運転時間ｔを取って許容停止電
流Ｉｓを確認する時間ｔｓをポンプ４の運転時間ｔとの
関係で示す。この線図でポンプ４の運転時間ｔがあるｔ
６以上であれば許容停止電流Ｉｓの確認時間ｔ５をｔｓ
にクリップし、また運転時間ｔがｔ５以下であれば確認
時間ｔ５をｔ４にクリップする０例えば運転時間ｔ６が
２分以上の場合には許容停止電流Ｉｓの確認時間（判定
時間）ｔｓを長くとると、需要水量Ｑが少ない時に無駄
に１転する時間となって、それだけ無効となるため確認
時間ｔｓをｔｓすなわち３０秒程度とする。またポンプ
４の運転時間ｔが短いと始動頻度が高くなるため、たと
えば運転時間ｔがｔｓすなわち１分以下の場合には確認
時間ｔ５をｔ４すなわち３分とする。さらに運転時間ｔ
がｔｓからｔ６の間では確認時間（判定時間）ｔｓを次
の０式によって求める。

ｔ５＝”　　”　　（ｔ＠−ｔ）＋ｔ３　　−−−−−
−■６−ｔ５ （ｔｓ（ｔｓｔａ） 第７図は第１図のメモリＭのＲＡＭのデータテーブルの
説明図である。第７図において、マイコンＭＣ０Ｎのメ
モリＭ（ＲＡＭ）のデータテーブルの８０００番地には
上記の許容停止電流Ｉｓの確認時間（判定時間）ｔｓ、
８００１番地にはポンプモータ３の運転電流１．８００
２番地には停止指令電流Ｉ２（初期値）、８００３番地
には許容停止電流Ｉｓ、８００４番地にはΔを抄機の運
転電流Ｉ、８００５番地にはポンプ４の停止時間ｔ、８
００６番地にはポンプ４の運転時間ｔのデータがそれぞ
れ格納される。

第８図は第１図の運転装置のマイコンＭＣ０Ｎの概要の
制御手順を示すフローチャートである。

第８図において、まず第１図の配線用しゃ断器ＭＢを投
入し、スイッチＳＳを閉じるとマイコンＭＣ０Ｎの電源
接続端子２に安定化電源ユニットＴを介して電力が供給
される。このときマイコンＭＣ０Ｎはステップ８０１で
初期値の設定が実行される。もちろん停止指令電流Ｉｚ
（初期値）はボリュームＶＲＩに設定されているものと
する。つぎにステップ８０２でポンプ４の停止時間ｔを
測定する処理を実行し、ステップ８０３で圧力スイッチ
８（第２図）の接点ＰＳが閉じているか判定する処理を
実行する。ここで閉じていなければ閉じるまでループＬ
、の処理を続ける。つまり需要水量Ｑがあれば、給水圧
力Ｈが低下して第３図のポンプ４の始動圧力Ｐｌに達す
ると圧力スイッチ８の接点ＰＳが閉じる。このときイン
タフェースｌ１０−２を通して入出力ボートＰＩＯ−２
より、この信号を読み込む、この結果からステップ８０
４に進み、ここでモータ３を始動する信号を入出力ボー
トＰＩＯ−３からインタフェースｌ１０−３を介して出
力する。これにより電磁開閉器ＭＣのコイルが励磁され
、その接点ＭＣａが閉じてモータ３が始動し、ポンプ４
が運転される。つぎにステップ８０５へ進み、ここでモ
ータ３の運転電流Ｉを測定し、上記のボリュームＶＲＩ
設定の読込み処理を実行する。ここで具体的には第９図
に示すサブルーチン５ＵＢ１の処理を行う。

第９図は第８図のステップ８０５の運転電流工を測定す
るサブルーチン５ＵＢ１の詳細な制御手順を示すフロー
チャートである。第９図において。

ステップ９０１でモータ３の運転電流Ｉの測定処理を実
行すると、変流器ＣＴがモータ３の運転電流Ｉを検出し
、これをインタフェースｌ１０−１を通して入出力ポー
トＰＩＯ−１から読み込み、そのデータエを例えば第７
図に示すメモリＭ　（ＲＡＭ）のａｏｏｉｓ地に格納す
る。同様に次のステップ９０２で上記のボリュームＶＲ
Ｉにて設定しである停止指令電流Ｉ２のデータを読み込
み、メモリＭ（ＲＡ　Ｍ）の８００２番地に格納する。

さらに別の方法として第６図に示した許容停止電流１．
の確認時間（判定時間）ｔｓをこの線図によらず、外部
入力とする場合には次のステップ９０３でボリュームＶ
Ｒ２にて設定しである確認時間ｔＳのデータを読み込み
、メモリＭ（ＲＡＭ）の８０００番地に格納しておく、
つぎに第８図のステップ８０６へ戻る。

第８図のステップ８０６で、前のステップ５０５で測定
したモータ３の運転電流工とメモリＭ（ＲＡＭ）の８０
０２番地に格納している停止指令電流Ｉ２とを比較する
。比較の結果がＩ≦Ｉ２であれば、ステップ８０７へ進
み、ここで第６図のポンプ４の運転時間ｔを測定し、つ
ぎのステップ８０８でポンプ４の運転時間ｔが上記のポ
ンプ４の始動頻度に十分な時間になっているか判定し、
ここで十分な時間になっていなければステップ８０５に
戻って、十分な時間となるまで運転を続ける。また始動
頻度に十分な運転時間ｔになっていれば、ステップ８０
９で上記のＩ≦工２であるのは使用水量Ｑが少ないこと
であって、この状態でポンプ４を運転することは無駄に
動力を消費することになるため、モータ３およびポンプ
４を停止する処理を実行する。

すなわち入出力ボートＰＩ○−３をクリアする信号を発
生すると、インタフェースｌ１０−３を介して電磁開閉
器ＭＣが釈放し、モータ３が停止してポンプ４が運転を
停止する。その後にステップ８Ｑ２に戻って、これ以降
の処理を繰り返し実行する。また上記のステップ８０６
での判定の結果がＩ＞Ｉ２の場合には、ステップ８１０
へ進み、ここで第４図の電源電圧が変動したときの探索
運転を実行して、電圧変動時の不具合を解消する。ここ
で具体的には第１０図に探索運転の詳細を示す処理を行
う。

第１θ図は第８図のステップ８１Ｏの探索運転の詳細な
制御手順を示すフローチャートである。第１Ｏ図におい
て、ステップ８０１ないしステップ８０９の処理内容は
それぞれ第８図のステップ同一符号と同じ内容であるか
ら説明を省き、ここでは第８図のステップ８１０の探索
運転処理の詳細な処理内容を示す第１Ｏ図のステップ１
００以降の詳細な制御手順について説明する。まずステ
ップ１００の許容停止型ｉＡ　Ｉ　ｓを求める処理を実
行する。ここで具体的には第１１図に示すサブルーチン
５ＵＢ２の処理を行う。

第１１図は第１０図のステップ１００の第５図の線図よ
り許容停止電流Ｉｓを求めるサブルーチン５ＵＢ２の詳
細な制御手順を示すフローチャートである。第１１図に
おいて、まずステップ１１２で第８図のステップ８０２
で測定して第７図のメモリＭ（ＲＡＭ）の８００５番地
に格納しであるポンプ４の停止時間ｔのデータを呼び出
す０次のステップ１１３でこの呼び出した停止時間ｔの
データと第５図に示す１、とを比較し、この比較結果が
ｔ≦ｔ１であればステップ１１４へ進み、ここで許容停
止電流１ｓをＩ３としてメモリＭ（ＲＡＭ）の８００３
番地（第７図）に格納する。また比較結果がｔ）ｔｌで
あればステップ１１５八進み、ここで停止時間ｔと第５
図に示すｔ２とを比較し、比較結果がｔ　）　ｔ　ｚで
あればステップ１１６へ進み、ここで許容停止電流ＩＳ
をＩ３′として同じくメモリＭ（ＲＡＭ）の８００３番
地に格納する。またステップ１１５の比較結果がｔｓｔ
２であれば１次のステップ１１７で上記の０式に基づき
許容停止電流ＩＳを求め、同じくメモリＭ（ＲＡＭ）の
８００３番地に格納する。この許容停止電流ＩＨの値は
１つ前のポンプ４の停止時間ｔより割り出した適正な値
となっている。つぎに第１０図のステップｌｏｔへ戻る
。ここで前のステップ１００で求めた許容停止電流Ｉ、
と第８図のステップ８０５で測定したモータ３の運転電
流Ｉとを比較し、Ｉ）Ｉｓであればステップ８０５へ戻
り、これ以降の処理を実行する。また工≦１．であれば
次のステップ１０２へ進み、ここで確認時間ｔ５を求め
る処理を実行する。

具体的には第１２図に示すサブルーチン５ＵＢ３の処理
を行う。

第１２図は第１０図のステップ１０２の第６図の線図よ
り許容停止電流工ｓの確認時間ｔｓを求めるサブルーチ
ン５ＵＢ３の詳細な制御手順を示すフローチャートであ
る。第１２図において、まずステップ１２０で第８図の
ステップ８０７で測定して第７図のメモリＭ（ＲＡＭ）
の８００６番地に格納しであるポンプ４の運転時間ｔの
データを呼び出す０次のステップ１２１でこの呼び出し
た運転時間ｔのデータと第６図に示すｔ５とを比較し、
この比較結果がｔ≦ｔ５であればステップ１２２へ進み
、ここで停止電流Ｉｓの確認時間ｔｓを第６ｍのｔ４と
してメモリＭ（ＲＡ　Ｍ）の８０００番地（第７図）に
格納する。また比較結果がｔ）ｔ５であればステップ１
２３へ進み、ここで運転時間ｔと第６図のｔ８とを比較
し、比較結果がｔ　＞　ｔ　ａであればステップ１２４
へ進み、ここで確認時間ｔｓｔｒｔｓとして同じくメモ
リＭ（ＲＡＭ）の８０００番地に格納する。またステッ
プ１２３の比較結果がｔ≦ｔ６であれば１次のステップ
１２５で上記の０式に基づき確認時間ｔ５を求め、同じ
くメモリＭ（ＲＡＭ）の８０００番地に格納する。この
確認時間ｔｓの値は１つ前のポンプ４の運転時間ｔから
割り出した適正な値となっている。つぎに第１０図のス
テップ１０３へ戻る。

第１Ｏ図のステップ１０３では上記の確認時間ｔｓをセ
ットするため、カウンタＣに前のステップ１０２で格納
しであるメモリＭ（ＲＡＭ）の８０００番地（第７図）
のデータを確認時間ｔｓとしてセットする。

この値は上記のように１つ前のポンプ４の運転時間ｔか
ら割り出した適正な値となっている。つぎにステップ１
０４でΔを秒（たとえば１秒）のハードまたはソフトタ
イマの運転を実行し、ステップ１０５へ進んでモータ３
の運転電流工を測定し、これをΔを秒後のデータとして
メモリＭ（ＲＡＭ）の８００４番地に（第７図）に格納
する。つぎのステップ１０６でポンプモータ３の運転電
流ＩとＩ３′とを比較し、比較結果が工≦工３′であれ
ば第８図のステップ８０７へ戻る。ステップ８０７でポ
ンプ４の運転時間ｔを測定し、つぎのステップ８０８で
ポンプ４の運転時間ｔがポンプ４の始動頻度に十分な時
間になっているか判定し、ここで十分な時間になってい
なければステップ８０５に戻って十分な時間となるまで
運転を続ける。また始動頻度に十分な運転時間ｔになっ
ていれば、ステップ８０９で上記のＩ≦Ｉ３′であるの
は過少水量Ｑの運転を意味し、この運転を続けるとポン
プ４内の水温が上昇することにもなるので即停止させ、
ステップ８０２へ戻る。

またステップ１０６の比較結果がｌｌｌ５’であればス
テップ１０７へ進み、ここでメモリＭ　（ＲＡＭ）の８
００４番地のΔを秒後の運転電流Ｉのデータと８００１
番地のその前の運転電流工のデータとを比較する。

つぎにステップ１０８でその偏差ΔＩを求め、つぎのス
テップ１０９でこの偏差ΔＩがａピット以上か以下かを
判定する。このａビットは例えば３ビツト（０，３〜０
．５Ａの電流に相当）程度にとる。この判定結果がΔＩ
　＞　ａであれば運転電流工がステップ１００で設定し
た許容停止電流ＩＩ以下であるが、需要水量Ｑが停止水
量Ｑ２付近で変化していることを意味するのでステップ
１０１へ戻り、それ以降を再度実行する。また判定結果
がΔＩ　：ｉｉ；　ａであればステップ１１０へ進み、
ステップ１０３セツトしたカウンタＣの値をＣ−１にし
、つぎのステップ＋１１でカウンタＣの値がＯかを判定
して、ＯでなければカウンタＣの値が０になるまでルー
プＬ４の処理を実行する。すなわちステップ１０３でカ
ウンタＣに設定した確認時間ｔｓの間に需要水量Ｑが停
止水量Ｑ２付近で許容停止電流Ｉ、の変化（負荷の変動
）の状態を探索して検出し、ステップ１１１でカウンタ
Ｃの値がＯになればステップ８０７へ戻る。ここで上記
と同様にステップ８０９のポンプ４の停止処理へと制御
を進める。

このようにして電源電圧が変動している場合でも、停止
指令電流Ｉ２の他に許容停止電流Ｉｓの範囲を工３から
Ｉ３′の間に定めておき、探索運転を行ってポンプ４の
停止時［１との関係より許容停止電流ＩｓをＩ３から工
３′へと更新してゆくので。

その結果として停止時水量Ｑが理想的な停止水量Ｑｚ付
近へと収束する。なお第１図において、停止指令電流工
２などを設定するのをボリュームＶＲＩなどとしたがデ
イツプスイッチなどでもよい、さらにポンプモータ３の
許容停止電流Ｉｓの範囲または１．を判定するための確
認時間ｔ、　５を第５図または第６図に示す線図で予め
プロットし、マイコンＭＣ０Ｎのソフトウェアで処理す
るようにしたが、これの代りに第１図に示すボリューム
ＶＲ３またはＶＨ２を追加し、これでそれぞれ入力して
もよい。

第１３図は本発明による給水装置の運転制御方法の第２
の実施例を示す第１図のマイコンＭＣ０Ｎの他の概要の
制御手順のフローチャートである。

この実施例のフローチャートは第８図のフローチャート
を変形したものである。第１３図において、ステップ８
０１ないしステップ８０９の処理内容はそれぞれ第８図
のステップ同一符号と同じ内容であるから説明を省き、
ここではそれ以降の変形部分について説明する。まずス
テップ１０３では具体的に第１４図に示すサブルーチン
５ＵＢ４の処理を行う。

第１４図は第１３図のステップ１３０の許容停止電流Ｉ
ｓを求める他のサブルミチン５ＵＢ４の詳細な制御手順
を示すフローチャートである。このフローチャートは第
１１図のフローチャートをさらに改善したものである。

第１４図において、まず上記のように圧力タンク７の保
有水量Ｖで停止水量Ｑ２とすればポンプ４の停止時間ｔ
はｔ＝Ｖ／Ｑｚで定まり、保有水量Ｖは一定であるので
停止時間ｔを一定に制御すれば、ポンプ４の停止時水量
Ｑは停止水量Ｑｚの一定値に収束する。ここで目標停止
時間をｔｏとするとｔｏの値は第５図に示すｔＩとｔ２
の間にある。そこでステップ１４１で停止時間ｔを呼び
出し、つぎのステップ１４２でこの呼び出した停止時間
ｔと目標値ｔｏとを比較する。この比較結果がｔ（ｔ（
１であればステップ１４３へ進み。

ここで現在の運転電流■と許容停止電流１．の上限値Ｉ
３とを比較し、比較結果が工≧Ｉ３であればステップ１
４４で許容停止電流Ｉｓを１３とし、比較結果がＩ（１
，であれば使用水量Ｑが停止水量Ｑ２よりも多いところ
で停止していることであるから。

ステップ１４５で現在の運転電流ＩからΔＸだけ減じた
値を許容停止電流Ｉ、とする。ここでΔＸの値は例えば
１ビツトとする。またステップ１４２の比較結果がｔ＝
ｔｏであれば許容停止電流Ｉｓの値を更新せず、このル
ープを抜ける。またこの比較結果がｔ）ｔＱであればス
テップ１４６へ進み、ここで現在の運転電流Ｉと許容停
止電流Ｉｓの下限値Ｉ３／とを比較し、比較結果がＩ）
Ｉｓ’であれば使用水量Ｑが停止水量Ｑｚよりも少ない
ところで停止していることであるから、ステップ１４７
で現在の運転電流ＩにΔＸだけ加算した値を許容停止電
流Ｉｓとし、比較結果がＩ≦Ｉ　３／であればステップ
１４８で許容停止電流ＩｓをＩ３′とする。これらの処
理を実行したら、このループから抜けて第１３図のステ
ップ１３１へ戻る。

第１３図のステップ１３１では上記により求めた許容停
止電流１．と測定した運転電流Ｉとを比較し、Ｉ）Ｉｓ
であればステップ１３２へ進み、ここで第８図のステッ
プ８０５で実行した第９図に示す処理内容と同じ運転電
流Ｉの測定およびボリュームＶＲ１、ＶＨ２などの設定
処理を再度実行し、ステップ１３１に戻ってこれ以降の
処理を実行する。ステップ１３１の比較結果が工≦Ｉｓ
であれば次のステップ１３３へ進み、ここでポンプ４の
始動頻度が十分か判定し、判定結果が十分であればステ
ップ８０９のポンプ４の停止処理へ進み１判定結果が不
十分であれば十分になるまでステップ１３３の処理を実
行してステップ８０９へ進む。

このようにしてポンプ停止時間ｔが一定となるように、
ポンプの許容停止電流ＩｓをＩｓからＩ８′の間で可変
することにより、ポンプ４の停止点が予め定めた停止水
量Ｑ２の付近に精度よく収束することができる。なおこ
の実施例では目標停止時間ｔｏをメモリＭ（ＲＯＭ）に
予め書き込んである例を示したが、外部より設定できる
ようにすることも容易である。この場合には例えば第１
図にさらに目標停止時間ｔｏを設定するためのボリュー
ムＶＲ４を設け、インタフェースｌ１０−１を介してメ
モリＭ（ＲＡＭ）に格納しておけばよい。

第１５図は本発明による給水装置の運転制御方法の第３
の実施例を示す構成図である。この実施例の構成図は第
１図にポンプモータ３の主回路電圧■を検出する電圧検
出手段ＰＴを追加したもので、他は第１図と同様である
。第１５図において、電圧検出手段ＰＴにより検出した
主回路電圧Ｖによりポンプモータ３の電圧Ｖを測定して
、この値により測定した運転電流工を補正することがで
きる。

たとえば第４図において予め実用上あり得ると考えられ
る電圧変動の下限値と上限値に対応した運転電流Ｉをそ
れぞれメモリＭに記憶しておく、そして常時に運転電流
Ｉと電圧Ｖをサンプリングし、電圧Ｖが基準電圧Ｖｏ（
たとえば２００ｖとする）と異った値となった時に、メ
モリＭに記憶しである上記の電圧Ｖと運転電流Ｉの関係
によりサンプリングした運転電流Ｉの値を補正する。つ
まり補正した運転電流Ｉが停止指令電流Ｉ２より小さか
ったらポンプ４の運転を停止させる。なお電圧変動時の
補正はサンプリングした運転電流Ｉでもよいし停止指令
電流■２を補正してもよい、さらに補正の方法は電圧変
動時の上限値と下限値とこの時の運転電流ＩをメモリＭ
から読み出し、直線補間して求めるなどが考えられる。

第１６図は本発明による給水装置の運転制御方法の第４
の実施例を示す第２図の給水装置のポンプ４の他の運転
特性図である。この実施例の運転特性図は第３図の運転
特性図に圧力スイッチ８の接点ＰＳのＯＦＦ点のＰＩ′
のモータ電流曲ｍＢ上の基準電流ＩＫを追加したもので
ある。第１６図において、第１図に示す圧力スイッチ８
の接点ＰｓがＯＦＦする点ｐ　、　／の電流曲線Ｂ上の
運転電流工を基準電流工にとして、サンプリングした運
転電流Ｉにより停止指令電流Ｉ２を補正する。たとえば
予め電圧変動がなく正規状態での圧力スイッチ８の接点
ＰＳがＯＦＦする点ＰＩ′の基準電流Ｉにを外部のスイ
ッチで設定しておき、これを読み込んでメモリＭ（ＲＡ
Ｍ）に記憶するが、あるいは基準電流Ｉにを定数として
メモリＭ（ＲＯＭ）に書き付けておく、そして給水圧力
Ｈが始動圧カＰ１以下に低下してポンプ４が始動した後
に、負荷減少に伴い給水圧力Ｈが復帰圧力ＰＩ′以上に
上昇して圧力スイッチ８の接点ＰＳがＯＦＦした時に、
モータ３の運転電流工をサンプリングしてこの値と基準
電流ＩＫとを比較する。たとえば第１６図に示すように
サンプリングした運転電流ＩがＩ′であれば、Ｉ’−Ｉ
にの値を停止指令電流１．に加算し。

またＩ′であればＩＫ−Ｉ’の値を停止指令電流工２か
ら減じて、停止指令電流Ｉ２を圧力スイッチ８の接点Ｐ
Ｓが０ＦＦＬ、た時に補正する。なおこの実施例では第
１５図に示す電圧検出手段ＰＴは不要である。また基準
電流工にを圧力スイッチ８のＯＮ点のＰｌとしなかった
のはポンプ４の始動時の過渡電流Ｉのサンプリングを避
ける配慮をしたためである。

以上のように上記の実施例によれば、ポンプモータ３の
電流信号でポンプ４の停止指令を行っても、電源電圧変
動の影響を受けてポンプ４が停止しないとか、あるいは
ポンプ４の始動頻度が高くなるなどの問題が解消される
効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、給水装置の運転制御方法においてポン
プモータの運転電流を検出してポンプの停止指令を発し
ても、探索運転により負荷使用状態を確認して停止させ
るので、電源電圧の変動の影響によりポンプが停止しな
くなったり、あるいはポンプの始動頻度が高くなるなど
の問題が解消できるばかりでなく、平坦なＱ−Ｈ特性を
有するポンプを使用しても、圧力スイッチの設定ができ
ずに給水装置を構成できないなどの問題を解決できるの
で、圧力タンク容量を大きくしなくてすむ効果がある。

さらにポンプの停止を指令する停止電流値などを外部設
定により自由に変更できるので、ポンプの機種が異って
も兼用することができて標準化が拡大されて大変便利と
なる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する為の給水装置の運転装置
の一実施例を示す構成図、第２図は第１図の給水装置の
構成図、第３図は第２図のポンプの運転特性図、第４図
は第３図の電圧変動時の運転電流曲線Ｂの変化を示す線
図、第５図は第４図の許容停止電流Ｉｓの変化を設定す
る線図、第６図は第４図の許容停止電流Ｉｓの確認時間
ｔｓを設定する線図、第７図は第１図のメモリＭのデー
タテーブルの説明図、第８図は第１図のマイコンの概要
の制御手順を示すフローチャート、第９図は第８図のス
テップ８０５の詳細な制御手順を示すフローチャート、
第１０図は第８図のステップ８１０の詳細な制御手順を
示すフローチャート、第１１図は第１０１！ｌのステッ
プ１００の詳細な制御手順を示すフローチャート、第１
２図は第１０図のステップ１０２の詳細な制御手順を示
すフローチャート、第１３図は本発明による給水装置の
運転制御方法の第２の実施例を示す第１図のマイコンの
他の概要の制御手順のフローチャート、第１４図は第１
３図のステップ１３０の詳細な制御手順を示すフローチ
ャート、第１５図は本発明による給水装置の運転制御方
法の第３の実施例を示す構成図、第１６図は本発明によ
る給水装置の運転制御方法の第４の実施例を示す第２図
のポンプの他の運転特性図である。 ３・・・モータ、４・・・ポンプ、７・・・圧力タンク
、８・・・圧力スイッチ、９・・・給水管、１０・・・
流量スイッチ。 ＣＴ・・・変流器、ＭＣ・・・電磁接触器、ＭＣ０Ｎ・
・・マイコン、Ｍ・・・メモリ、ｌ１０−１〜ｌ１０−
３・・・インタフェース、Ｔ・・・安定化電源ユニット
、ＶＲ１〜ＶＲ３・・・ボリューム、Ｐｓ・・・圧力ス
イッチ接点。 Ｈ・・・圧力、　ＰＩ・・・始動圧力、ＰＦ５・・・復
帰圧力、　Ｑ２・・・停止水量、■・・・運転電流、　
Ｉ２・・・停止指令電流。 ｒｓ・・・許容停止電流（範囲）、ｔｓ・・・確認時間
、　ｔ。 ・・・目標停止時間、ＰＴ・・・電圧検出手段、Ｉに・
・・基準電流。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポンプと、これを駆動するモータと、このポンプの
   吐出し側にある圧力タンクと、この近傍にあって給水系
   が所望する圧力または流量で始動指令を発する圧力スイ
   ッチまたは流量スイッチと、上記モータの運転電流を検
   出する手段と、予め定めた手順に従って制御・記憶・演
   算処理のできる制御装置とを有し、予め定めた停止指令
   電流を検出して上記ポンプおよびモータを停止してゆく
   ようにして成る給水装置において、上記の予め定めた停
   止指令電流に対して電源変動を許容できる許容停止電流
   範囲を定めて制御装置の記憶部に記憶させておき、この
   許容停止電流範囲内においてポンプが停止する毎にその
   停止時間から一定の関係で停止電流値を可変して記憶さ
   せ、かつ上記許容停止電流範囲内にあるかどうかを確認
   する時間を１つ前のポンプ運転時間から一定の関係で可
   変して記憶させておき、ポンプが始動した後に運転電流
   が上記許容停止電流範囲内にある場合にはこの許容停止
   電流範囲内で運転電流の変化しない状態が上記確認時間
   だけ経過した時点で、ポンプを停止するとともに停止後
   にはその停止時間から一定の関係で停止電流値を可変し
   て記憶させ、つぎの運転時にこれらのデータを使用して
   ポンプ停止電流値を最適値に制御してゆくように構成し
   たことを特徴とする給水装置の運転制御方法。 ２、上記制御装置の記憶部に取り込む上記の予め定めた
   停止指令電流または上記の確認時間または上記の許容停
   止電流範囲を外部の設定手段により任意にデータ設定可
   能としたことを特徴とする請求項１記載の給水装置の運
   転制御方法。 ３、上記給水系が所望する始動圧力と予め想定した停止
   圧力とで定まる圧力タンクの保有水量に基づき、予め想
   定した停止時水量より定まる停止時間を目標停止時間と
   して、現在の停止電流でポンプを停止せしめ、この時の
   停止電流および停止時間を測定し、この停止時間と上記
   の目標停止時間とを比較して、両者が一致するように上
   記の測定した停止電流に基づき、停止電流値を適正値に
   更新して制御してゆくようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の給水装置の運転制御方法。 ４、上記ポンプの運転電流が許容停止電流範囲内にある
   かどうかを確認する時間をポンプの運転時間の測定値に
   応じてポンプの始動頻度を制御するのに十分な時間に設
   定することを特徴とする請求項１記載の給水装置の運転
   制御方法。 ５、上記目標停止時間を外部の設定手段により任意に設
   定可能としたことを特徴とする請求項３記載の給水装置
   の運転制御方法。 ６、上記モータの主回路電圧を検出する手段を設け、こ
   の電圧変動を測定した値により、上記モータの運転電流
   を検出する手段により測定した電流値または上記の予め
   定めた停止指令電流の値を補正するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の給水装置の運転制御方法。 ７、上記予め定めた停止指令電流の値を上記圧力スイッ
   チのＯＦＦする点の設定基準電流値と測定電流値の差に
   応じて補正することを特徴とする請求項１記載の給水装
   置の運転制御方法。