JPH03182696A - 可変速ポンプの台数制御装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、可変速ポンプの台数制御装置に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、流量がポンプ運転台数のに台と（ＫＩ）介の
ラップする流量範囲及びに台ど（Ｋ　十１）台のう・Ｊ
プする流量範囲にあるときのポンプ運転台数を、流量が
増加傾向にあるときは１合多い方を選択し、流量が減少
傾向にあるときは１台少ない方を選択ｌ５、流■増加に
迅速に対応しうると共に、台数のラップする流量範囲の
運転台数をい必要最小限となしうるようにしたものであ
る。

Ｃ従来の技術 同容量の可変速ポンプを用いた場合の各ポンプの１００
％速度時とｎ％速度時のポンプ特性から運転されるポン
プ台数は第７図に示すようになる。

従来、ヒ下水道プラントにおいて、可変速ポンプの台数
制御装置は、第８図に示すように、台数切換時の台数ラ
ップ範囲αが一定となるように、谷台数における流ｆ六
しベルの最小値ａ１〜ａ４及び最大値ｂｌ−ｂ４を警報
設定器で固定設定している。

なお、どのポンプを始動、停止するかは外部設定が可能
となっている。

■）８発明が解決しようとする課題 しかし、流量レベルを固定してポンプ運転台数を設定す
る従来装置は、 ■台数のラップ範囲αを小さくすると始動、停止頻度が
激しくなり、ポンプ用電動機の寿命Ｉこ影響を及ぼす。

また、ラップ範囲αを大きくとり過ぎると、高速でｎ台
運転すれば吐出流量は十分であるのに低速で（ｎ＋１）
台運転する場合が多くなり、可変速制御を行っても電力
の節約にならないことになる。

■急速に吐出流量が増加する場合の対応が遅くなり、急
激な需要の変化にポンプ台数が追いつかない。

などの欠点がある。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、ポン
プの始動停止頻度を必要最小限にすることができると共
に、需要量変動に対し迅速に対応しうる可変速ポンプの
台数制御装置を提供することを目的とする。

Ｅ３課題を解決するための手段 り足口的を達成するために、本発明における可変速ポン
プの台数制御装置は、ポンプ台数に対する流量レベルの
最小値及び最大値が設定され、流１１１に応じてポンプ
の運転分散を制御４−るものにわいて、流量から所定時
間内の平均流量と最大流量と最小流量及びその前の所定
時間内の平均流量を求める処理部と、前記最大流量及び
最小流量がポンプ台数がラップする流量範囲内にあるこ
とを条性に、その時のポンプ台数の流量制御範囲におけ
る台数がラップする流量範囲のポンプ台数を、前記・［
均流礒より平均流量の増加又は減少により１台増加又は
減少させる判断部とを備えてなるものである。

Ｆ　作用 を分（任意に設定） 前より現在までの平均流量 Ｑを求める。

ｔ分前の時点よりさらにｔ分前までの平均流量Ｑｏを求
める。

［ ■第５図において、ポンプに台運転時に流量範囲が運転
台数に、に−１のラップ範囲にあるとき、Ｑ　−Ｑ　ａ
≦Ｏかつ現在よりｔ分前までの最大流量Ｑ□８がｂに１
より小さいＱ　、、−＜　ｂ　＊−＋の関係にあれば、
ポンプ運転台数をに台から（Ｋ−１）台に１台減少させ
る。

■に一１台運転時に流量範囲かに、に−１のラップ範囲
にあるとき、Ｑ−Ｑｏ＞Ｃ（Ｃは任意に設定）かつ現在
よりｔ分前までの最小流量Ｑ　ｗａ　ｌ　ｎ＞ａｘの関
係にあればポンプ運転台数を（ｎ−１）合−ｎ台に１台
増加させる。

Ｑ　、　Ｑｏ、　Ｑ−ｘ、　Ｑ−＋、は一定周期（ｌＯ
〜６０秒程度）で演算更新する。

このようにすれば、ポンプの最適運転台数の設定を、固
定設定値をベースとして流量変動傾向を加えて決定する
ことができるので、台数ラップ範囲αをポンプ特性に見
合って第４図（イ）に示すように広くとることができる
。また、従来は流量が増加してα領域に入るとに台、流
量が減少してα領域に入ると（Ｋ＋１）台と固定されて
いたものが、α領域におけるポンプ運転台数を流量変動
に応じて最適な方を選択することができる。

Ｇ、実施例 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は可変速ポンプの台数制御装置を示す。

この台数制御装置はＣＰＵ、メモリ、Ｉｌｏ、プログラ
ムローダからなるシーケンスコントローラｌで構成され
ている。シーケンスコントローラｌには、従来同様のポ
ンプ台数に対する流量の最小設定値ａ　Ｉ　＋　ａ　ｔ
’・・・・・ａｎ及び最大設定値す、、ｂ。

・・・・・ｂｎと、流量計で測定した測量ｑ、平均値を
求めるための時間を分及びΔｔが入力される。

第２図はシーケンスコントローラ１における台数決定フ
ローを示し、第３図はＣＰＵの機能をブロックで示した
ものである。

現在平均流量Ｑ、を分前の平均流量Ｑ。は、第３図に示
すように、人力される流１ｋｔｃ＋のΔＬ毎の流６１　
Ｑ　ｌ＋　Ｑ　ｔ・・・・・・Ｑｎが２を分間の記憶さ
れ、Δを分毎にリフレッシュされるシフトレジスタ部Ｉ
Ｉの０〜Ｌ分間及びｔ〜２を分間の記憶データを用いて
演算部＋２で算出する。

また、を分前までの間の最大流量Ｑ１゜８．及び最小流
Ｅｎ　Ｑ　ｗａ　ｉ　ｎは、シフトレジスタ部１１の０
〜Ｌ分間の記憶データから取り出し、メモリ部１４１５
に記憶する。

ポンプ初期台数Ｋ（第５図）の決定は第２図のスデップ
２２において現在平均流量Ｑに見合った流’ｉｔ設定値
ａＫ≦Ｑ　＜　ａ　Ｋ＊　１を選択して行う。

しかして、初期台数Ｋに対する流量設定値ａｌ。

ｂＫ及びその間にある流量設定値ｂ　ｘ−＋、　ａ　＊
＊＊を第３図の比較＋Ｉ＜　１６〜１９でメモリ１４．
１５よりのＱ　ｍ　ａ　Ｘ　＋　Ｑ　ｆｆｉ　Ｉ　ｎと
比較し、また演算部１３で平均流量の増加、減少値Ｑ−
Ｑｏを計算し、これらの結果を判断部２０に入れる。

判断部２０は、第２図のフローに基づいて、ａ８≦Ｑ＜
ｂＫ−＋のとき、Ｑ−Ｑ、≦０かつＱ、、、＜ｂ　Ｋ−
１であればポンプに台を（Ｋ−１）台変更し、Ｑ−Ｑｏ
≧ＣかつＱ　ｍｔｎ＞　ａ　ｘであればポンプ（Ｋｌ）
台をに台に変更する運転指令を出力し、また、ａＫ□≦
Ｑ　＜　ｂ　Ｋのとき、Ｑ−Ｑｏ≦０　かつＱ−い＜ｂ
Ｋであれば（Ｋ＋　１　）台をに台に変更し、Ｑ−Ｑ、
≧ＣかつＱ　ａｎＩｎ＞　ａ　Ｋ＊１であればに台を（
Ｋ＋１）台に変更する運転指令を出力するようになって
いる。

第６図は流量ｑとポンプ運転台数の関係の一例を示すも
ので、本発明では■部分が平均流量の減少によりに一１
台運転となり、従来のに台運転に比し省エネ運転ができ
る。また、■の部分は平均流’＋ｔの増大によりに台運
転となり、従来のに一１介運転のものより流ｊ１１変化
に迅速に対応した運転ができる。

この実施例で（よンーケンスコントローラに流量ｑを人
力しているが、流ｒｉ１ｑの代わりに配水池の水（１’
／　ｈを検出して人力し、ＣＰＵで水位の変化Δして用
いることもできる。

１１　　発明の効果 本発明は、Ｌ述のとおり構１戊されているので、次に記
載する効果を奏する。

０）複数台数のポンプの最適運転台数を設定するための
流量の最小設定値（ａｌ、・・・・・・ａｎ）が、流量
の最大設定値（ｂｌ、・・・・・・ｂ、）をベースとし
て流量変動傾向を加えて決定できるので、ポンプの運転
台数のラップする流量領域αをポンプ特性に見合って第
４図（イ）に示すように広くとることができる。このた
め、始動、停止頻度を必要最小限とすることができる。

■流量領域αにおけるラップする運転台数（Ｎ１）台と
Ｎ台又はＮ台と（Ｎ＋１）台を平均流量の変動に応じて
最適な方を選択することができる。このため流量領域α
においてポンプ運転台数を必要最小限とすることができ
、電力の節約かできる。また、流量が増加傾向にあると
きは予めポンプ運転台数を１台多い方で運転することが
できるので、流量増加に迅速に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（よンーケンスコントローラの人、出力説明間、
第２図はポンプ命数決定フローチャート、第３図はＣＩ
’　ｔＪの機能ブロック図、第４図は流量設定説明図、
第５図は運転台数説明図、第６図は流：【１変化とポン
プ運転台数の関係説明図、第７図は段数台ポツプの運転
特性とポンプ流量制御範囲の関係説明図、第８図は従来
流ｔｎ設定の説明図である。 ｌ　−ノーケノスコントローラ。 第１図 第４図 第５図 第６図 第 図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプ台数に対する流量レベルの最小値及び最大
   値が設定され、流量に応じてポンプの運転台数を制御す
   るものにおいて、 流量から所定時間内の平均流量と最大流量と最小流量及
   びその前の所定時間内の平均流量を求める処理部と、 前記最大流量及び最小流量がポンプ台数がラップする流
   量範囲内にあることを条件に、その時のポンプ台数の流
   量制御範囲における台数がラップする流量範囲のポンプ
   台数を、前記平均流量より平均流量の増加又は減少によ
   り１台増加又は減少させる判断部とを備えてなることを
   特徴とした可変速ポンプの台数制御装置。