JPH0374584A - ポンプの交互運転方法 - 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） 本発明はポンプの交互運転方法に関するものである。

（従来の技術） 排水施設等においては、排水ポンプの経済的な運転を行
なうため、吸水槽の水位の変動に応じて必要な稼動台数
を選べるように、複数台のポンプが分割設置されている
。かかるポンプ機場では、例えば３台のポンプを運転中
に水位が４金目運転必要水位まで上昇すると、４台目の
ポンプを自動的に起動して運転台数を追加し、水位が４
台目運転不要水位まで降下してくると、４台目のポンプ
を自動的に停止し、台数を減らして運転するようになっ
ている。

この場合、最初の３台のポンプは依然として運転継続の
ままであり、４台目のポンプは水位の上昇、下降により
頻繁な運転、停止を繰り返し、その運転継続時間は最初
の３台のポンプに比べて著しく短い。このように、運転
時間が偏ることにより、一部のポンプだけが故障したり
、部品等の消耗等が生じ易くなるため、各ポンプの運転
時間が均一になるような交互運転をする必要がある。

このため、従来、ポンプの運転順序の異なる複数のモー
ドを手動で随時選択することができるセレクタースイッ
チが設けられている。このセレクタースイッチによりあ
るモードが選択されている間は、当該モードの運転順序
に従ってポンプが自動的に前記のように起動、停止され
るようになっている。

すなわち、例えばポンプがＮｏ、ｌからＮｏ、５まで５
台設置されている場合、モードｌが選択されているとき
には、水位が上昇してゆくと、Ｎｏ、１→Ｎｏ、　２−
＋Ｎａ、　３−＋Ｎａ、　４−＋Ｎａ、　５の順で起動
され、水位が降下してゆくと、前記とは逆に、Ｎｏ、５
→Ｎｏ、　４−４Ｎ０．３−＋Ｎａ、　２４Ｎ０．１の
順で停止されるようになっている。従って、モードｌで
最後発のポンプは、水位が降下してゆくと最先に停止す
るため、他のポンプよりも延べ運転時間は著しく短く、
またモード１で最先に起動したポンプは延べ運転時間が
最も長いという偏った傾向になる。

そこで、各ポンプの運転時間を均一化するために、オペ
レータが週に！回程度の頻度でセレクタースイッチを操
作して異なるモードへの切換えを行なうようにしていた
。例えば、前記モードｌから、起動順序がＮｏ、　２４
Ｎ０．３−＋Ｎａ、　４−＋Ｎａ、　５４Ｎｏ、１で、
停止順序がＮｏ、　１−＞Ｎｏ、　５−＋Ｎａ、　４−
＋Ｎａ、　３−＋Ｎａ、　２であるモード２に切り換え
ることにより、モード１で最も運転時間の長かったＮｏ
、　１ポンプをモード２で最終位にして運転時間を短縮
させ、全体的に運転時間を均一にしていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、セレクタースイッチにより人為的にこの
ような定期的なモード切換えを行なわねばならない運転
方法では、操作が極めて煩雑であるうえ、水位の変動が
激しい場合には必ずしも各ポンプの運転時間が均一化さ
れるものではないという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、各ポン
プの運転時間を自動的に均一化することができるポンプ
の交互運転方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明は、吸水槽に配設した
複数台のポンプを、吸水槽の水位に応じてその台数を自
動的に制御しつつ交互に運転するポンプの交互運転方法
において、 ポンプの台数を追加して運転すべき水位と、ポンプの台
数を減少して運転すべき水位とを検出する水位検出手段
を設ける一方、予め、前モードで第１位のポンプが次モ
ードでは最終位となるようにポンプの運転順序を順次ず
らせて設定した複数のモードを設けて、水位上昇時には
前記水位検出手段からの信号に基づき、あるモードに従
ってポンプを起動して追加運転し、水位降下時には前記
水位検出手段からの信号に基づいて自動的に次モードに
切り換え、この新モードに従ってポンプを停止して減少
運転するものである。

（作用） 吸水槽の水位上昇時には、あるモードの運転順序に従っ
て台数が追加される。したがって、当該モードでの順位
の早いポンプはど運転時間が長くなっている。

また、吸水槽の水位降下時には、自動的に次モードに切
り換えられるので、この新モードに従ってポンプが停止
され台数が減少される。すなわち、新モードでは前モー
ドで順位が早くて最も運転時間が長かったポンプが最終
位となって停止される。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を添付図面に従って説明する。

第１図は本発明を適用するポンプ装置を示し、ｌは図示
しない貯水池等に連通ずる吸水槽、２ａ２　ｂ、　２　
ｃ、　２　ｄ、　２　ｅはそれぞれＮｏ、１．　Ｎｏ、
２．　Ｎｏ、３Ｎｏ、　４　、　Ｎｏ、　５ポンプで、
吸水［１内の貯水を並列運転により集合管３を介して排
出するようになっている。また、４は水位計で、吸水＄
１１内の水位に応じて電流値が変化する信号を発するよ
うになっており、ポンプの台数を追加して運転すべき水
位すなわち１金目起動水位から５金目起動水位までと、
ポンプの台数を減少して運転すべき水位すなわち５台目
停止水位から１台目停止水位までとの計ｌＯ個の水位が
、例えば４＋ａＡから２０＋ｌＡの範囲に入るように調
整されている。

そして、このポンプ装置には、第２図に示すように、セ
レクタースイッチ５と、押ボタンスイッチ６と、プログ
ラマブルコントローラ７と、表示灯８と、メインコンタ
クタ−人、切操作回路９とからなる制御装置が設けられ
ている。

セレクタースイッチ５は、各ポンプの駆動を手動で行な
うか、自動で行なうかを選択するためのものであり、自
動が選択された場合にはその選択信号がプログラマブル
コントローラ７に入力され、手動が選択された場合には
その選択信号は押ボタンスイッチ６に入力される。

押ボタンスイッチ６は、手動操作により各ポンプ２ａ〜
２ｅに対する個別の起動信号を出力するようになってい
る。

プログラマブルコントローラ７は、水位変換回路ＩＯと
、モード切換回路ｌｌと、ポンプ運転自動制御回路１２
とから構成されている。

水位変換回路１０は、水位計４から水位検出信号の入力
を受け、まずその電流値に基づいてそれが何台目の起動
水位信号か停止水位信号かを判断する。そして、その入
力信号か例えば３台目起動水位信号であれば、当該３台
目起動水位信号をポンプ運転自動制御回路１２に出力し
、この出力状態を保持するようになっている。

また、その入力信号が例えば３台目停止水位信号であれ
ば、３台目起動水位信号の出力状態が保持されているこ
とを条件に、！ショットのパルス信号をモード切換回路
１１に出力すると同時に、当該３台目起動水位信号の出
力を解除するようになっている。従って、水位か上昇中
に、停止水位を通過して水位計４が停止水位信号を出力
したとしても、水位変換回路ｌＯはモード切換回路１１
にパルス信号を出力することはなく、現状のモードが維
持される。

モード切換回路１１は、水位変換回路１０からノパルス
信号の入力を受けて、５つのモードのうち現在のモード
から次のモードに切り換え、この切り換えられた新モー
ド信号を表示灯８及びポンプ運転自動制御回路１２に出
力するようになっている。

ポンプ運転自動制御回路１２は、前記モード切換回路１
１からのモード信号、及び水位変換回路１０からの起動
水位信号の人力を受けて、第３図に示すようなＡＮＤ回
路、ＯＲ回路により各ポンプ２８〜２ｅの起動信号を発
するようになっている。

すなわち、Ｎｏ、１ポンプについては、モードｌ信号及
びＩ金目起動水位信号を入力信号とするＡＮＤ回路Ａｌ
ａと、モード２信号及び５台目起動水位信号を入力信号
とするＡＮＤ回路Ａｌｂと、モード３信号及び４台目起
動水位信号を入力信号とするＡＮＤ回路Ａｌｅと、モー
ド４信号及び３台目起動水位信号を入力信号とするＡＮ
Ｄ回路Ａｌｄと、モード５信号及び２台目起動水位信号
を入力信号とするＡＮＤ回路Ａｌｅと、各ＡＮＤ回路Ａ
１ａ＝Ａ１ｅの出力信号を入力信号とし、Ｎｏ。

ｌポンプ起動信号を出力するＯＲ回路０１とで構成され
ている。

Ｎｏ、２〜Ｎｏ、　５ポンプについても同様な回路構成
で、各モードでの運転順序が表１に示す順序となるよう
に構成されている。

表、１ そして、このポンプ運転自動制御回路１２からの出力さ
れる各ポンプの起動信号は、第２図に示すように、セレ
クタースイッチ５からの自動運転信号とともにＡＮＤ回
路Ａに入力され、さらにこのＡＮＤ回路への出力信号は
、押ボタンスイッチ６からの起動信号とともにＯＲ回路
Ｏに入力されて、このＯＲ回路０の出力信号かメインコ
ンタクタ−人、切操作回路９に入力されるようになって
いる。

表示灯８は、前記モード切換回路１１からモード信号の
入力を受けて当該モード信号に対応するモード表示灯を
点灯するようになっている。これにより現在の運転モー
ドを確認することができる。

メインコンタクタ−人、切操作回路９は、前記プログラ
マブルコントローラ７からの各ポンプ２ａ〜２ｅに対す
る起動信号の入力を受けて、各ポンプ２ａ〜２ｅの駆動
モータへの電源回路をオンし、当該起動信号の入力の喪
失でオフするようになっている。

以上の構成からなるポンプ装置の制御装置において、現
在セレクタースイッチ５が自動位置にあり、運転モード
がモードｌで吸水槽重が２台目起動水位にあるとする。

この場合、モード切換回路１１はモードｌ信号を表示灯
８及びポンプ運転自動制御回路１２に出力し、水位変換
回路１０は水位計４からの水位検出信号に基づいてポン
プ運転自動制御回路【２に２台目起動信号及び１台目起
動信号を出力しており、さらにポンプ運転自動制御回路
１２は第３図に示すＡＮＤ回路Ａ１ａ、ＯＲ回路Ｏ１を
介してＮｏ、　ｌポンプ起動信号を出力し、ＡＮＤ回路
Ａ２ａ、ＯＲ回路０２を介してＮｏ。

２ポンプ起動信号を出力している。この結果、Ｎｏ。

ｌポンプ２ａ及びＮｏ、２ポンプ２ｂが運転中で、表示
灯８はモード１を示している。

この状態から吸水槽ｌの水位が上昇して３台目起動水位
に達したとすると、水位計４はその水位に応じた電流値
の検出信号を出力し、プログラマブルコントローラ７の
水位変換回路ｌＯはこの検出信号を受けてポンプ運転自
動制御回路１２に３台目起動水位信号を出力する。これ
により、ポンプ運転自動制御回路１２は、前記３台目起
動水位信号とモードｌ信号を受け、ＡＮＤ回路Ａ３ａ。

ＯＲ回路０４を介してＮｏ、３ポンプ起動信号を出力す
る。したがって、既に運転中のＮｏ、　１ポンプ２ａ及
びＮｏ、２ポンプ２ｂに加えてＮｏ、３ポンプ２ｃが追
加運転される。この結果、Ｎｏ、１ポンプの運転時間が
最も長くなっている。

なお、２台目起動水位から３台目起動水位に上昇する間
に、水位計４は３台目停止水位を検出するが、このとき
３台目起動水位信号の出力状態が保持されていないので
、水位変換回路ｌＯは％　−ド変換回路１１にパルス信
号を出力することはなく、モードｌが維持される。

次に、吸水槽ｌの水位が降下して３台目停止水位になっ
たとすると、水位計４はその水位に応じた電流値の検出
信号を出力し、水位変換回路１０はこの検出信号を受け
てモード切換回路１１にパルス信号を出力すると同時に
、３台目起動水位信号の出力状態を解除する。これによ
り、モード切換回路１１は運転モードをモード２に切り
換えて表示灯８にモード２を点灯させるとともに、ポン
プ運転自動制御回路１２にモード２信号を出力する。な
お、水位変換回路１０は１台目起動水位信号及び２台目
起動水位信号の出力状態を保持している。

したがって、ポンプ運転自動制御回路１２は、ＡＮＤ回
路Ａ２ｂ、ＯＲ回路０２を介してＮｏ、　２ポンプ起動
信号を出力し、ＡＮＤ回路Ａ３ｂ、ＯＲ回路０３を介し
てＮｏ、３ポンプ起動信号を出力するが、モード２信号
が入力されるＡＮＤ回路Ａｔｂは、同時に５台目起動水
位信号が入力されなければ、Ｎｏ、１ポンプ起動信号を
出力しない。この結果、Ｎｏ、２ポンプ２ｂとＮｏ、３
ポンプ２ｃが運転を継続し、最も運転時間の長かったＮ
ｏ、　ｌポンプ２ａが運転を停止する。

このように、モードｌの追加運転中において最も運転時
間が長いＮｏ、　ｌポンプ２ａが、モード２になれば最
先に停止して減少運転となるので、各ポンプ２ａ〜２ｅ
の運転時間が自動的に均一化される。

ところで、セレクタースイッチ５を手動位置に切り換え
た場合には、各ポンプ２３〜２ｅに対応する個別の押ボ
タンスイッチ６を適宜選択して操作することにより、前
記自動の場合のモードとは異なる任意の組合せでポンプ
を運転することができる。

なお、前記実蝿例では、水位検出手段と１、て、電流値
が例えば４〜２０ＩＩＩＡの連続信号を出力する水位計
を用いたが、検出すべき各々の起動水位。

停止水位毎にオン、オフ信号を出力するフロートスイッ
チ等を設けてもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、水位
か降下する毎にモードが切り換わり、前モードにおいて
運転順序が第１位で最も運転自動の長かったポンプが、
新モードになると最終位となって停止するので、水位の
変動が激しい場合でも各ポンプの運転時間が均一化され
る。また、モードの切換えは自動的に行なわれるので、
操作性が向上するという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するポンプ装置の斜視図、第２図
はポンプ制御装置のブロック図、第３図はポンプ運転自
動制御回路の論理回路図である。 ｌ・・・吸水槽、 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ−ポンプ、４・・・水位
計（水位検出手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸水槽に配設した複数台のポンプを、吸水槽の水
   位に応じてその台数を自動的に制御しつつ交互に運転す
   るポンプの交互運転方法において、ポンプの台数を追加
   して運転すべき水位と、ポンプの台数を減少して運転す
   べき水位とを検出する水位検出手段を設ける一方、予め
   、前モードで第１位のポンプが次モードでは最終位とな
   るようにポンプの運転順序を順次ずらせて設定した複数
   のモードを設けて、水位上昇時には前記水位検出手段か
   らの信号に基づき、あるモードに従ってポンプを起動し
   て追加運転し、水位降下時には前記水位検出手段からの
   信号に基づいて自動的に次モードに切り換え、この新モ
   ードに従ってポンプを停止して減少運転することを特徴
   とするポンプの交互運転方法。