JPH033079B2 - - Google Patents
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- JPH033079B2 JPH033079B2 JP59131010A JP13101084A JPH033079B2 JP H033079 B2 JPH033079 B2 JP H033079B2 JP 59131010 A JP59131010 A JP 59131010A JP 13101084 A JP13101084 A JP 13101084A JP H033079 B2 JPH033079 B2 JP H033079B2
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- Japan
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- pressure
- pump
- speed
- water supply
- supply pipe
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は給水装置に係り、特に負荷変動に伴い
給水管路の抵抗曲線に沿つて連続的にポンプの回
転数を制御して、給水末端での圧力を一定に保つ
て給水を行うのに好適なポンプ装置に関する。
給水管路の抵抗曲線に沿つて連続的にポンプの回
転数を制御して、給水末端での圧力を一定に保つ
て給水を行うのに好適なポンプ装置に関する。
エレクトロニクスの発展に伴つて、ポンプを駆
動するモータの速度制御技術が高まり、給水装置
にポンプの速度制御方式がさかんに採用されてい
る。この速度制御方式は用途や目的によつて種々
の方式がある。比較的に安価で制御が簡単という
点でポンプの吐出し圧力一定制御が多く用いられ
ている。これは使用水量の変動に応じて、ポンプ
の回転数を変えながらポンプの吐出し側の圧力を
一定に保つて給水を行うもので、動力の節減に有
効である。より省エネルギーを図る方式として給
水末端での圧力を一定に保つ末端圧力一定制御方
式がある。この方式を第１〜第２図を使用して説
明する。第１図は末端圧力一定制御のシステム系
統を示すブロツク図であり、１は受水槽、２は吸
込管、ＰはモーターＭによつて駆動されるポン
プ、４は逆止め弁、５は仕切弁、６は給水管、７
は給水圧力に比例した電気信号を発する圧力セン
サー、８は同じく給水流量に比例した電気信号を
発する流量センサーである。又、Ｘは流量センサ
ー８から発せられた信号を与えられた後で述べる
関数Ho＝Ha＋aQnの関係により目標圧力に変換
する関数演算器、Ｃは変換された目標圧力Hoと
圧力センサー７にて検出された給水圧力を比較
し、その偏差Ho−Ｈを増幅する比較器、Ｙは比
較器Ｃによつて発せられた信号を設定されたゲイ
ンと積分時間とにより速度指令信号を発する比例
積分器である。さらに、Ｚは比例積分器Ｙの発し
た速度指令信号により、モーターＭを回転制御す
る速度制御手段である。第２図は末端圧力一定制
御を行つた場合のポンプの運転点の変化を示すポ
ンプ運転特製図であり、縦軸に圧力（全揚程）
Ｈ、横軸に水量Ｑを取つて示す。曲線Ａはポンプ
の運転速度が最高速度（NMAX）の時のＱ−Ｈ性
能を、同様にＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅはそれぞれ、ポンプ
の運転速度がN1，N2，N3，N4の時のＱ−Ｈ性
能を示す。又、Haはポンプの実揚程に末端での
所要圧力を加えた圧力を示し、曲線Ｆは主に給水
管路の抵抗曲線を示す。この抵抗曲線Ｆは使用す
る管材、直径、形状などの定数によつて決まり、
抵抗分はaQnで与えられる。
動するモータの速度制御技術が高まり、給水装置
にポンプの速度制御方式がさかんに採用されてい
る。この速度制御方式は用途や目的によつて種々
の方式がある。比較的に安価で制御が簡単という
点でポンプの吐出し圧力一定制御が多く用いられ
ている。これは使用水量の変動に応じて、ポンプ
の回転数を変えながらポンプの吐出し側の圧力を
一定に保つて給水を行うもので、動力の節減に有
効である。より省エネルギーを図る方式として給
水末端での圧力を一定に保つ末端圧力一定制御方
式がある。この方式を第１〜第２図を使用して説
明する。第１図は末端圧力一定制御のシステム系
統を示すブロツク図であり、１は受水槽、２は吸
込管、ＰはモーターＭによつて駆動されるポン
プ、４は逆止め弁、５は仕切弁、６は給水管、７
は給水圧力に比例した電気信号を発する圧力セン
サー、８は同じく給水流量に比例した電気信号を
発する流量センサーである。又、Ｘは流量センサ
ー８から発せられた信号を与えられた後で述べる
関数Ho＝Ha＋aQnの関係により目標圧力に変換
する関数演算器、Ｃは変換された目標圧力Hoと
圧力センサー７にて検出された給水圧力を比較
し、その偏差Ho−Ｈを増幅する比較器、Ｙは比
較器Ｃによつて発せられた信号を設定されたゲイ
ンと積分時間とにより速度指令信号を発する比例
積分器である。さらに、Ｚは比例積分器Ｙの発し
た速度指令信号により、モーターＭを回転制御す
る速度制御手段である。第２図は末端圧力一定制
御を行つた場合のポンプの運転点の変化を示すポ
ンプ運転特製図であり、縦軸に圧力（全揚程）
Ｈ、横軸に水量Ｑを取つて示す。曲線Ａはポンプ
の運転速度が最高速度（NMAX）の時のＱ−Ｈ性
能を、同様にＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅはそれぞれ、ポンプ
の運転速度がN1，N2，N3，N4の時のＱ−Ｈ性
能を示す。又、Haはポンプの実揚程に末端での
所要圧力を加えた圧力を示し、曲線Ｆは主に給水
管路の抵抗曲線を示す。この抵抗曲線Ｆは使用す
る管材、直径、形状などの定数によつて決まり、
抵抗分はaQnで与えられる。
ここで
ａ：管路係数
ｎ：定数である。（一般的にはｎ＝２）
である。即ち、管路抵抗は給水量の増加に伴つ
て、増加する。たとえば、給水量Ｑイ点に於ける
管路抵抗はHT−Haであり、給水量Ｏでは抵抗は
Ｏである。従つて、目標圧力HoはHa＋aQnで与
えられる。今、使用水量がＱイからＱホに変動す
ると、この管路抵抗曲線Ｆ上にそつて、イ〜ホの
順に圧力制御を行いポンプの運転速度をNMAX〜
N3〜N4へ制御すれば、管路末端に於いて給水圧
力を一定に保つことができる。この末端圧力一定
制御方式によると吐出し圧力一定制御方式より
も、運転速度を下げることができ、速度制御の範
囲が広くとれるため、省エネルギーの点で大きな
メリツトとなる。
て、増加する。たとえば、給水量Ｑイ点に於ける
管路抵抗はHT−Haであり、給水量Ｏでは抵抗は
Ｏである。従つて、目標圧力HoはHa＋aQnで与
えられる。今、使用水量がＱイからＱホに変動す
ると、この管路抵抗曲線Ｆ上にそつて、イ〜ホの
順に圧力制御を行いポンプの運転速度をNMAX〜
N3〜N4へ制御すれば、管路末端に於いて給水圧
力を一定に保つことができる。この末端圧力一定
制御方式によると吐出し圧力一定制御方式より
も、運転速度を下げることができ、速度制御の範
囲が広くとれるため、省エネルギーの点で大きな
メリツトとなる。
しかし、以上の末端圧力一定制御方式では次の
ような問題点がある。
ような問題点がある。
１ 目標圧力を求めるのに流量センサーが必要で
あり、この流量センサーは保守が厄介であり、
且つ高価である。
あり、この流量センサーは保守が厄介であり、
且つ高価である。
２ 制御が複雑でシステム全体が大ががりとな
り、価格的に高価となる。
り、価格的に高価となる。
本発明の目的は流量センサーを用いることな
く、ポンプの予測末端圧力一定制御を行うことが
できる給水装置を提供することにある。
く、ポンプの予測末端圧力一定制御を行うことが
できる給水装置を提供することにある。
本発明はポンプと、このポンプを駆動する可変
速駆動手段と、前記ポンプに連結した給水管路
と、この管路に備えた圧力センサーと、前記可変
速駆動手段を速度制御する制御手段とを有してお
り、使用水量に応じて前記ポンプの運転速度を変
えて給水を行なうものに於いて、前記制御手段は
前記ポンプの吐出流量の変化に対する前記ポンプ
の吐出側の所要圧力変化を前記ポンプの回転速度
の変化量△Ｎに対する前記ポンプの吐出側の所要
圧力変化量△Ｈとして記憶しておき、前記２つの
変化量からポンプの回転速度指令に対応する前記
ポンプの吐出側の目標圧力を求め、この目標圧力
と前記圧力センサーに依つて測定した給水管内圧
力とを比較した結果、両者が等しい場合には、現
在の速度指令を保持し、測定した給水管内圧力が
目標圧力より低い場合には増速指令を発し、給水
管内の圧力より高い場合は減速指令を発すように
構成してあり、前記ポンプの吐出し圧力がほぼ抵
抗曲線上にあるように制御することを特徴とする
ものである。
速駆動手段と、前記ポンプに連結した給水管路
と、この管路に備えた圧力センサーと、前記可変
速駆動手段を速度制御する制御手段とを有してお
り、使用水量に応じて前記ポンプの運転速度を変
えて給水を行なうものに於いて、前記制御手段は
前記ポンプの吐出流量の変化に対する前記ポンプ
の吐出側の所要圧力変化を前記ポンプの回転速度
の変化量△Ｎに対する前記ポンプの吐出側の所要
圧力変化量△Ｈとして記憶しておき、前記２つの
変化量からポンプの回転速度指令に対応する前記
ポンプの吐出側の目標圧力を求め、この目標圧力
と前記圧力センサーに依つて測定した給水管内圧
力とを比較した結果、両者が等しい場合には、現
在の速度指令を保持し、測定した給水管内圧力が
目標圧力より低い場合には増速指令を発し、給水
管内の圧力より高い場合は減速指令を発すように
構成してあり、前記ポンプの吐出し圧力がほぼ抵
抗曲線上にあるように制御することを特徴とする
ものである。
以下、本発明の一実施例を第３〜第７図により
説明する。第３図は実施例の給水装置の概略構成
図を示し、第１図に対し、流量センサー８、関数
演算器Ｘ、比例積分器Ｙを省略したものである。
第４図はマイクロコンピユータを使用した実施例
の制御回路を示し、PWは電源、MCBは回路遮
断器、INVは可変周波インバータ装置（本実施
例ではインバータを使用したがモーターの速度制
御方式としては他の方式でも良い）。Mcaは電磁
開閉器MCの接点、thはサーマルリレー、Ｍはモ
ーター、μconはマイクロコンピユータであり、
中央演算処理装置CPU、メモリＭ、電源端子Ｅ、
入出力ポートP1A−Ａ，P1A−Ｂ，P1A−Ｃなど
から成る。同マイクロコンピユータは周辺装置と
して、インターフエースF1，F2，Ｃを持つ。即
ち、圧力センサー７の検出した信号はインターフ
エースF1を介し入出力ポートP1A−Ａより読込
む。又、ポンプの運転速度指令信号は入出力ポー
トP1A−ＢよりインターフエースF2を介して、前
記した可変周波インバータ装置INVへ送り、所
望の運転速度を指令する。さらに、ポンプの運転
指令信号を入出力ポートP1A−Ｃよりインターフ
エースＣへ出力する。トランジスタTrのベース
は抵抗R1を介して信号線によつて、入出力ポー
トP1A−Ｃのあるビツトと接続してある。従つて
押釦スイツチSSが閉じているときに、このビツ
トに１の信号が出力される、トランジスタTrが
導通し、リレーＸが付勢し、電磁開閉器MCが付
勢して、インバータINVを介してモーターＭが
駆動される。尚、マイクロコンピユータμconの
電源端子ＥにはトランジスタＴを介して、安定化
電源ユニツトＺから電力が供給されるものであ
る。第５図は本実施例の予測末端圧力一定制御の
運転特性図であり、第２図と同一符号で示す記号
は同じの意味を持つ。ここで曲線Ｇはポンプの運
転速度が最低速度NMINの時のＱ−Ｈ性能を示す。
又、抵抗曲線Ｆは使用する給水管の材質、形状、
寸法などから予め予測しておくものである。さら
に△Ｈは目標圧力の増減幅、△Ｎは指定速度の増
減幅を示し、曲線Ａと抵抗曲線Ｆとの交点イにお
ける圧力をHB、最高速度をNMAX、最低速度を
NMINとすれば、この関係は次の式で与えるこ
とができる。
説明する。第３図は実施例の給水装置の概略構成
図を示し、第１図に対し、流量センサー８、関数
演算器Ｘ、比例積分器Ｙを省略したものである。
第４図はマイクロコンピユータを使用した実施例
の制御回路を示し、PWは電源、MCBは回路遮
断器、INVは可変周波インバータ装置（本実施
例ではインバータを使用したがモーターの速度制
御方式としては他の方式でも良い）。Mcaは電磁
開閉器MCの接点、thはサーマルリレー、Ｍはモ
ーター、μconはマイクロコンピユータであり、
中央演算処理装置CPU、メモリＭ、電源端子Ｅ、
入出力ポートP1A−Ａ，P1A−Ｂ，P1A−Ｃなど
から成る。同マイクロコンピユータは周辺装置と
して、インターフエースF1，F2，Ｃを持つ。即
ち、圧力センサー７の検出した信号はインターフ
エースF1を介し入出力ポートP1A−Ａより読込
む。又、ポンプの運転速度指令信号は入出力ポー
トP1A−ＢよりインターフエースF2を介して、前
記した可変周波インバータ装置INVへ送り、所
望の運転速度を指令する。さらに、ポンプの運転
指令信号を入出力ポートP1A−Ｃよりインターフ
エースＣへ出力する。トランジスタTrのベース
は抵抗R1を介して信号線によつて、入出力ポー
トP1A−Ｃのあるビツトと接続してある。従つて
押釦スイツチSSが閉じているときに、このビツ
トに１の信号が出力される、トランジスタTrが
導通し、リレーＸが付勢し、電磁開閉器MCが付
勢して、インバータINVを介してモーターＭが
駆動される。尚、マイクロコンピユータμconの
電源端子ＥにはトランジスタＴを介して、安定化
電源ユニツトＺから電力が供給されるものであ
る。第５図は本実施例の予測末端圧力一定制御の
運転特性図であり、第２図と同一符号で示す記号
は同じの意味を持つ。ここで曲線Ｇはポンプの運
転速度が最低速度NMINの時のＱ−Ｈ性能を示す。
又、抵抗曲線Ｆは使用する給水管の材質、形状、
寸法などから予め予測しておくものである。さら
に△Ｈは目標圧力の増減幅、△Ｎは指定速度の増
減幅を示し、曲線Ａと抵抗曲線Ｆとの交点イにお
ける圧力をHB、最高速度をNMAX、最低速度を
NMINとすれば、この関係は次の式で与えるこ
とができる。
△Ｈ＝△Ｎ（HB−Ha／NMAX−NMIN）…
この△Ｈ、△Ｎは式の関係より必要に応じて
適正にその精度を決めることができる。
適正にその精度を決めることができる。
第６図は本実施例の末端圧力一定制御の概念を
示すフローチヤートである。即ち、１ステツプで
初期目標圧力Ho上の目標圧力点Haを設定し、２
ステツプで給水管の給水圧力Ｈを測定し、３ステ
ツプで目標圧力点と測定した給水圧力を比較し、
この結果、給水圧力Ｈが目標圧力点Haよりも高
い場合には４ステツプ以降の処理を実行する。こ
の４ステツプで、今運転している運転速度Ｎより
変速幅△Ｎだけ減じ、この値で速度指令を行い次
の５ステツプで一つ前に設定した目標圧力点Ha
より圧力の増減幅△Ｈだけ減じ、これを新しい目
標圧力点とし、８ステツプでモーターが指令され
た速度に達するのに必要な待ち時間△ｔを実行し
て２ステツプへもどり、再度、これ以降の処理を
実行する。又、３ステツプで比較した結果、給水
圧力Ｈが目標圧力点Ho′より低い場合には、今度
は６ステツプで今運転している速度Ｎより変速幅
△Ｎだけ加算し、この値で速度指令を行い、次の
７ステツプで一つ前に設定した目標圧力点Ho′に
圧力の増減幅△Ｈを加え、これを新しい目標圧力
点とし、８ステツプで前述した待ち時間△ｔを実
行して２ステツプへもどり、これ以降の処理を繰
返し実行する。このように制御すれば前述の式
の関係により給水管路の抵抗曲線Ｆにそつて給水
圧力を制御することができる。尚、目標圧力及び
速度の増減幅△Ｈ、△Ｎは第６図の途中のステツ
プで式の関係から計算して求めても良いし、予
め計算しておいて定数として与えても良い。
示すフローチヤートである。即ち、１ステツプで
初期目標圧力Ho上の目標圧力点Haを設定し、２
ステツプで給水管の給水圧力Ｈを測定し、３ステ
ツプで目標圧力点と測定した給水圧力を比較し、
この結果、給水圧力Ｈが目標圧力点Haよりも高
い場合には４ステツプ以降の処理を実行する。こ
の４ステツプで、今運転している運転速度Ｎより
変速幅△Ｎだけ減じ、この値で速度指令を行い次
の５ステツプで一つ前に設定した目標圧力点Ha
より圧力の増減幅△Ｈだけ減じ、これを新しい目
標圧力点とし、８ステツプでモーターが指令され
た速度に達するのに必要な待ち時間△ｔを実行し
て２ステツプへもどり、再度、これ以降の処理を
実行する。又、３ステツプで比較した結果、給水
圧力Ｈが目標圧力点Ho′より低い場合には、今度
は６ステツプで今運転している速度Ｎより変速幅
△Ｎだけ加算し、この値で速度指令を行い、次の
７ステツプで一つ前に設定した目標圧力点Ho′に
圧力の増減幅△Ｈを加え、これを新しい目標圧力
点とし、８ステツプで前述した待ち時間△ｔを実
行して２ステツプへもどり、これ以降の処理を繰
返し実行する。このように制御すれば前述の式
の関係により給水管路の抵抗曲線Ｆにそつて給水
圧力を制御することができる。尚、目標圧力及び
速度の増減幅△Ｈ、△Ｎは第６図の途中のステツ
プで式の関係から計算して求めても良いし、予
め計算しておいて定数として与えても良い。
それでは以上の作動をさらに具体的に説明す
る。第７図は第５図の運転特性をさらに拡大して
示したものであり、第８図は具体的な作動を説明
するためのフローチヤートである。
る。第７図は第５図の運転特性をさらに拡大して
示したものであり、第８図は具体的な作動を説明
するためのフローチヤートである。
マイクロコンピユータは第８図に於ける21ステ
ツプでHa，Ho…NMiN，HMAX…等の値をメ
モリMeの夫々の番地Ｍ１，Ｍ２…Ｍ１ｏ，Ｍ１
ｉ…に初期設定する、２３〜２５ステツプを実行
してポンプが始動し、運転速度がNMINで運転点
が性能曲線Ｇの上のＯ点にあるものとする。尚、
ここで△t1はポンプの運転速度が指令速度に立上
つてくるのに必要な時間を設定してある。又、
式の関係が△Ｈ＝△Ｎ〜の関係にあるものとす
ると速度変化の最小値は1bitであるから式より
増減幅△Ｎが1bit変化すると目標圧力△Ｈは1bit
変化する関係にある。次に、２７〜２８ステツプ
でＯ点に於ける目標圧力点としてHo＝Haを設定
する。
ツプでHa，Ho…NMiN，HMAX…等の値をメ
モリMeの夫々の番地Ｍ１，Ｍ２…Ｍ１ｏ，Ｍ１
ｉ…に初期設定する、２３〜２５ステツプを実行
してポンプが始動し、運転速度がNMINで運転点
が性能曲線Ｇの上のＯ点にあるものとする。尚、
ここで△t1はポンプの運転速度が指令速度に立上
つてくるのに必要な時間を設定してある。又、
式の関係が△Ｈ＝△Ｎ〜の関係にあるものとす
ると速度変化の最小値は1bitであるから式より
増減幅△Ｎが1bit変化すると目標圧力△Ｈは1bit
変化する関係にある。次に、２７〜２８ステツプ
でＯ点に於ける目標圧力点としてHo＝Haを設定
する。
この状態から、使用水量がＱイに増加すると圧
力が低下し運転点がO1に移る。この時、２９ス
テツプでこの給水管６内の圧力を測定して、マイ
クロコンピユータ（Ａレジスター）に読込み、３
０ステツプで前記設定した目標圧力Haと測定し
た給水管内圧力Ｈと比較する。当然、給水管内の
圧力が目標値より低下しているので、３９ステツ
プの処理へ進む。次の４０〜４１ステツプで、今
運転している速度が予め特定してあつた最高速度
NMAXに達しているか判定し、最高速度に達して
いる場合には変速せず、４６ステツプで予め特定
してあつた目標圧力HoをHo＝Ha＋HB（イ点の
目標値）を出力し、４７ステツプで指令した速度
に達するに必要な待ち時間△t2を実行する。４１
ステツプでの判定結果が最高速度NMAX以下なら
ば４２〜４４ステツプで今、運転している速度に
1bit（△Ｎを1bitとした場合）だけ加算して、こ
れを新しい速度データとしてメモリM12に格納す
るとともに、この信号を入出力ポートPIA−Ｂよ
りインターフエースF2を介して、インバータ
INVの速度入力端子（図示せず）に送る。この
結果、運転速度はNMINより△Ｎ（本例の場合は
1bit）だけ増速し、Ｑ−Ｈ性能は曲線Ｉとなり、
需要水量がＱイの状態であれば、運転点はO2へ
移る。さらに、４５ステツプでは給水管の抵抗曲
線Ｆにそつて、目標圧力を一つ前の値に1bitづつ
加算してこの値を新しい目標圧力のデータとして
メモリM2に格納し、４７ステツプへ進む。ここ
で前述した待ち時間△t2を実行して２８ステツプ
へもどり、これ以降の処理を実行する。以下、前
述の作動を繰返し、使用水量がＱロ→Ｑハと変化
するに伴つて、運転速度を１bitずつ増速して、
Ｑ−Ｈ性能はＪ→Ｋ→Ｌと変化し、運転点はO3
→O4→Q5→Q6→Q7→Q8と移動し、目標圧力も抵
抗曲線にそつて１bitずつ高くなる。このように
して給水圧力をほぼこの抵抗曲線上の値にするこ
とができる。
力が低下し運転点がO1に移る。この時、２９ス
テツプでこの給水管６内の圧力を測定して、マイ
クロコンピユータ（Ａレジスター）に読込み、３
０ステツプで前記設定した目標圧力Haと測定し
た給水管内圧力Ｈと比較する。当然、給水管内の
圧力が目標値より低下しているので、３９ステツ
プの処理へ進む。次の４０〜４１ステツプで、今
運転している速度が予め特定してあつた最高速度
NMAXに達しているか判定し、最高速度に達して
いる場合には変速せず、４６ステツプで予め特定
してあつた目標圧力HoをHo＝Ha＋HB（イ点の
目標値）を出力し、４７ステツプで指令した速度
に達するに必要な待ち時間△t2を実行する。４１
ステツプでの判定結果が最高速度NMAX以下なら
ば４２〜４４ステツプで今、運転している速度に
1bit（△Ｎを1bitとした場合）だけ加算して、こ
れを新しい速度データとしてメモリM12に格納す
るとともに、この信号を入出力ポートPIA−Ｂよ
りインターフエースF2を介して、インバータ
INVの速度入力端子（図示せず）に送る。この
結果、運転速度はNMINより△Ｎ（本例の場合は
1bit）だけ増速し、Ｑ−Ｈ性能は曲線Ｉとなり、
需要水量がＱイの状態であれば、運転点はO2へ
移る。さらに、４５ステツプでは給水管の抵抗曲
線Ｆにそつて、目標圧力を一つ前の値に1bitづつ
加算してこの値を新しい目標圧力のデータとして
メモリM2に格納し、４７ステツプへ進む。ここ
で前述した待ち時間△t2を実行して２８ステツプ
へもどり、これ以降の処理を実行する。以下、前
述の作動を繰返し、使用水量がＱロ→Ｑハと変化
するに伴つて、運転速度を１bitずつ増速して、
Ｑ−Ｈ性能はＪ→Ｋ→Ｌと変化し、運転点はO3
→O4→Q5→Q6→Q7→Q8と移動し、目標圧力も抵
抗曲線にそつて１bitずつ高くなる。このように
して給水圧力をほぼこの抵抗曲線上の値にするこ
とができる。
又、使用水量が減少した場合にも、前述と同様
の動作を３１〜３８ステツプで実行し、給水圧力
を抵抗曲線上で制御することができる。ただし、
３１〜３３ステツプでの処理は前述の３９〜４１
ステツプでの処理とは逆に、今、運転している速
度が予め特定してあつた最低速度NMINに達して
いるか判定し、達している場合には３４ステツプ
でＯ点で於ける目標圧力として予め特定してあつ
た目標圧力Haを与えて、メモリM12に格納する。
最低速度NMINに達していない場合には３５〜３
７ステツプで、前述の４２〜４４ステツプの処理
とは逆に、今運転している速度より１bitだけ減
じてこれを新しい速度指令信号としてメモリM12
に格納すると共に、この信号をインバータINV
の入力端子へ送つて、減速指令を行う。又、次の
３８ステツプで、目標圧力を１bitだけ減じて、
これを新しい目標圧力のデータとしてメモリM2
に格納し、４７ステツプへ進む。以下、前述の作
動を繰返す。
の動作を３１〜３８ステツプで実行し、給水圧力
を抵抗曲線上で制御することができる。ただし、
３１〜３３ステツプでの処理は前述の３９〜４１
ステツプでの処理とは逆に、今、運転している速
度が予め特定してあつた最低速度NMINに達して
いるか判定し、達している場合には３４ステツプ
でＯ点で於ける目標圧力として予め特定してあつ
た目標圧力Haを与えて、メモリM12に格納する。
最低速度NMINに達していない場合には３５〜３
７ステツプで、前述の４２〜４４ステツプの処理
とは逆に、今運転している速度より１bitだけ減
じてこれを新しい速度指令信号としてメモリM12
に格納すると共に、この信号をインバータINV
の入力端子へ送つて、減速指令を行う。又、次の
３８ステツプで、目標圧力を１bitだけ減じて、
これを新しい目標圧力のデータとしてメモリM2
に格納し、４７ステツプへ進む。以下、前述の作
動を繰返す。
次に、別の実施例を第９図〜第１０図を使用し
て説明する。本実施例は前述した、目標圧力の増
減幅△Ｈと指令速度の増減幅△Ｎとの関係が △Ｈ＝１／ｎ・△Ｎ（ｎ＝１ビツト、２ビツト、３ビ ツト、４ビツト……） … で与えられた時、ｎ＝αbitで一般化したものの例
を示す。第９図は運転特性図の一部分を拡大して
示したもので、運転速度NiからNjまでをabitに
等分したときのポンプのＱ−Ｈ性能と目標圧力増
減分△Ｈ（△Ｈ＝１bit）の関係を示したものであ
る。又、第１０図はこれの作動を示すフローチヤ
ートであり、第８図に於けるループL2部分がこ
れにかわるものである。さらに同じ第８図のルー
プL1部分は本実施例の第１０図の逆の作動をす
れば良い。又、これら以外の作動は同様であるの
で説明は省く。
て説明する。本実施例は前述した、目標圧力の増
減幅△Ｈと指令速度の増減幅△Ｎとの関係が △Ｈ＝１／ｎ・△Ｎ（ｎ＝１ビツト、２ビツト、３ビ ツト、４ビツト……） … で与えられた時、ｎ＝αbitで一般化したものの例
を示す。第９図は運転特性図の一部分を拡大して
示したもので、運転速度NiからNjまでをabitに
等分したときのポンプのＱ−Ｈ性能と目標圧力増
減分△Ｈ（△Ｈ＝１bit）の関係を示したものであ
る。又、第１０図はこれの作動を示すフローチヤ
ートであり、第８図に於けるループL2部分がこ
れにかわるものである。さらに同じ第８図のルー
プL1部分は本実施例の第１０図の逆の作動をす
れば良い。又、これら以外の作動は同様であるの
で説明は省く。
今、第９図に於いて、目標圧力がHiで、運転
速度がNiで、Ｑ−Ｈ性能は曲線Ｉで、運転点は
Oi1点にあるものとする。この状態で圧力がHi2
に低下した場合を考える。先ず第１０図に於ける
１０１ステツプで運転速度Niを前の状態の速度
としてメモリM13に格納し、次の１０２ステツプ
で△ｔ時間だけ給水圧力が目標圧力Hiと一致す
るように１bitずつ増速してゆく。この結果、運
転点がOi2→Oi3→Oi4と移動する。そして、次の
１０３〜１０５ステツプで前の状態の速度と今指
令した速度の差つまり速度変化を求めて、１０６
ステツプでこの速度変化がα−１ビツトより大き
いか小さいかを判断し、大きい場合には１０７ス
テツプで目標圧力を今の目標圧力に△Ｈ（１bit）
だけ加算してHi＋△Ｈとし、これを新しい目標
圧力としてメモリM2に格納する。小さい場合に
は目標圧力は変更せず第８図に於ける２８ステツ
プへもどり、これ以降の処理を繰返し実行する。
以上のように△Ｈと△Ｎが式の関係にある場合
には速度変化がαビツトを越える都度、目標圧力
を±△Ｈ（１bit）ずつ更新してゆくことにより、
給水圧力が抵抗曲線上にあるように速度制御を行
うことができる。
速度がNiで、Ｑ−Ｈ性能は曲線Ｉで、運転点は
Oi1点にあるものとする。この状態で圧力がHi2
に低下した場合を考える。先ず第１０図に於ける
１０１ステツプで運転速度Niを前の状態の速度
としてメモリM13に格納し、次の１０２ステツプ
で△ｔ時間だけ給水圧力が目標圧力Hiと一致す
るように１bitずつ増速してゆく。この結果、運
転点がOi2→Oi3→Oi4と移動する。そして、次の
１０３〜１０５ステツプで前の状態の速度と今指
令した速度の差つまり速度変化を求めて、１０６
ステツプでこの速度変化がα−１ビツトより大き
いか小さいかを判断し、大きい場合には１０７ス
テツプで目標圧力を今の目標圧力に△Ｈ（１bit）
だけ加算してHi＋△Ｈとし、これを新しい目標
圧力としてメモリM2に格納する。小さい場合に
は目標圧力は変更せず第８図に於ける２８ステツ
プへもどり、これ以降の処理を繰返し実行する。
以上のように△Ｈと△Ｎが式の関係にある場合
には速度変化がαビツトを越える都度、目標圧力
を±△Ｈ（１bit）ずつ更新してゆくことにより、
給水圧力が抵抗曲線上にあるように速度制御を行
うことができる。
次に、別の実施例を第１１図により説明する。
本実施例では目標圧力の増減幅△Ｈと指令速度の
増減幅△Ｎとの関係が △Ｈ＝ｎ・△Ｎ（ｎ＝１ビツト、２ビツト、３ビ
ツト、４ビツト、……） … で与えられた時、ｎ＝Ｃビツトで一般化したもの
の例を示す。第１１図は第９図の拡大図を示す。
これは速度変化△Ｎが１ビツトに対し、目標圧力
Hoの変化△ＨがＣビツトである場合を例示した
ものである。具体的な作動は前述した第８図に於
ける３８，４５ステツプの処理をＣビツトで加減
して、新しい目標圧力を与えてやれば良い。
本実施例では目標圧力の増減幅△Ｈと指令速度の
増減幅△Ｎとの関係が △Ｈ＝ｎ・△Ｎ（ｎ＝１ビツト、２ビツト、３ビ
ツト、４ビツト、……） … で与えられた時、ｎ＝Ｃビツトで一般化したもの
の例を示す。第１１図は第９図の拡大図を示す。
これは速度変化△Ｎが１ビツトに対し、目標圧力
Hoの変化△ＨがＣビツトである場合を例示した
ものである。具体的な作動は前述した第８図に於
ける３８，４５ステツプの処理をＣビツトで加減
して、新しい目標圧力を与えてやれば良い。
以上のように本実施例によれば予め定めた給水
管路の抵抗曲線にそつて、ポンプの吐出し応力を
制御するので、給水末端での圧力をほぼ一定にで
きる効果がある他ポンプの変速範囲が大きくとれ
るため、ポンプ消費動力は回転数の３乗に比例す
ることから、省エネルギーに対して大きな効果が
ある。
管路の抵抗曲線にそつて、ポンプの吐出し応力を
制御するので、給水末端での圧力をほぼ一定にで
きる効果がある他ポンプの変速範囲が大きくとれ
るため、ポンプ消費動力は回転数の３乗に比例す
ることから、省エネルギーに対して大きな効果が
ある。
本発明によれば流量センサーや関数演算器など
の複雑な制御回路を設けることなく、マイクロコ
ンピユータにより、予め定めた給水管路の抵抗曲
線にそつて目標圧力を与え、これに応じてポンプ
の吐出し応力を制御するため、給水末端での圧力
をほぼ一定にできるばかりでなく、制御装置を単
純で簡単に構成できるため信頼性が向上し、末端
圧力一定制御を行う従来の給水装置と比較し、著
しく価格低減を行うことができる効果がある。
の複雑な制御回路を設けることなく、マイクロコ
ンピユータにより、予め定めた給水管路の抵抗曲
線にそつて目標圧力を与え、これに応じてポンプ
の吐出し応力を制御するため、給水末端での圧力
をほぼ一定にできるばかりでなく、制御装置を単
純で簡単に構成できるため信頼性が向上し、末端
圧力一定制御を行う従来の給水装置と比較し、著
しく価格低減を行うことができる効果がある。
第１図は推定末端圧力一定制御を行う従来のポ
ンプシステム系統を示すブロツク図、第２図は第
１図のポンプシステム系統の動作を説明するため
の運転特性図、第３図は本発明の実施例のポンプ
システム系統を示すブロツク図、第４図は本発明
の実施例の制御回路を説明するブロツク図、第５
図は本発明の実施例の予測末端圧力一定制御方式
を説明するポンプの運転特性図、第６図は本発明
の概念を示すフローチヤートである、第７図は第
５図の要部を拡大して示す運転特性図、第８図は
本発明の実施例を具体的な作動説明するためのフ
ローチヤートである、第９図は本発明の他の実施
例を説明するための要部を拡大して示すポンプの
運転特性図、第１０図は第９図の作動を示すフロ
ーチヤート、第１１図は本発明の他の実施例を説
明するポンプの運転特性図である。
ンプシステム系統を示すブロツク図、第２図は第
１図のポンプシステム系統の動作を説明するため
の運転特性図、第３図は本発明の実施例のポンプ
システム系統を示すブロツク図、第４図は本発明
の実施例の制御回路を説明するブロツク図、第５
図は本発明の実施例の予測末端圧力一定制御方式
を説明するポンプの運転特性図、第６図は本発明
の概念を示すフローチヤートである、第７図は第
５図の要部を拡大して示す運転特性図、第８図は
本発明の実施例を具体的な作動説明するためのフ
ローチヤートである、第９図は本発明の他の実施
例を説明するための要部を拡大して示すポンプの
運転特性図、第１０図は第９図の作動を示すフロ
ーチヤート、第１１図は本発明の他の実施例を説
明するポンプの運転特性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ポンプと、このポンプを駆動する可変速駆動
手段と、前記ポンプに連結した給水管路と、この
管路に備えた圧力センサーと、前記可変速駆動手
段を速度制御する制御手段とを有しており、使用
水量に応じて前記ポンプの運転速度を変えて給水
を行なうものに於いて、前記制御手段は前記ポン
プの吐出流量の変化に対する前記ポンプの吐出側
の所要圧力変化を前記ポンプの回転速度の変化量
△Ｎに対する前記ポンプの吐出側の所要圧力変化
量△Ｈとして記憶しておき、前記２つの変化量か
らポンプの回転速度指令に対応する前記ポンプの
吐出側の目標圧力を求め、この目標圧力と前記圧
力センサーに依つて測定した給水管内圧力とを比
較した結果、両者が等しい場合には、現在の速度
指令を保持し、測定した給水管内圧力が目標圧力
より低い場合には増速指令を発し、給水管内の圧
力より高い場合は減速指令を発すように構成して
あり、前記ポンプの吐出し圧力がほぼ抵抗曲線上
にあるように制御することを特徴とする給水装
置。 ２ 特許請求の範囲第１項に於いて、前記制御手
段は予め特定してある速度の運転時には特定して
ある目標圧力を出力するように構成してあること
を特徴とする給水装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13101084A JPS6111497A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 給水装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13101084A JPS6111497A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 給水装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111497A JPS6111497A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH033079B2 true JPH033079B2 (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=15047863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13101084A Granted JPS6111497A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 給水装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6111497A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56110589A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-01 | Hitachi Ltd | Operating method and controller for pump |
| JPS57113992A (en) * | 1981-01-07 | 1982-07-15 | Hitachi Ltd | Pump velocity controlling process |
-
1984
- 1984-06-27 JP JP13101084A patent/JPS6111497A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6111497A (ja) | 1986-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |