JPS5941687A - ポンプ制御装置 - Google Patents

ポンプ制御装置

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JPS5941687A
JPS5941687A JP15167282A JP15167282A JPS5941687A JP S5941687 A JPS5941687 A JP S5941687A JP 15167282 A JP15167282 A JP 15167282A JP 15167282 A JP15167282 A JP 15167282A JP S5941687 A JPS5941687 A JP S5941687A
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JP
Japan
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pump
data
signal
discharge
outputs
Prior art date
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Pending
Application number
JP15167282A
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English (en)
Inventor
Takatoshi Kato
高敏 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS5941687A publication Critical patent/JPS5941687A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06Control using electricity
    • F04B49/065Control using electricity and making use of computers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は同容量複数台のポンプの運転台数制御。
速度制御を行なうポンプ制御装置に関するものである。
〔発明の技術的背景〕
同容量複数台のポンプを用いて配水流量一定かつ推定末
端圧一定の制御を行なう場合、従来技術ではアナログ計
器の組み合わせ、またはプロセスコントローラを用いて
ポンプ制御装置を構成していた。第1図は2台の可変速
駆動ポンプの制御装置を構成した場合のフローミートを
示す。可変速駆動ポンプ1で増圧された水は、電動吐出
弁2を経て、配水管網へと配水される。ポンプの吐出側
に設置した圧力計3によシボンブ吐出圧力信号5が、流
量計4によシ配水流量信号6が得られる。
ポンプ制御装置7は流量信号6を入力し、ポンプ運転台
数指令9を出力する警報設定器8と、流量信号7を入力
し、配水管網の推定管路抵抗11を出力する関数発生器
10と、ポンプ吐出信号5と配水−#網の推定管路抵抗
11を入力し、推定末端圧力8号13を出力する加算器
12と、推定末端圧力1吉号13を人力し、速度制御指
令15を出力する調算計14と、配水流量指示計16と
、ポンプ吐出圧指示計17、およびポンプ回転数指示計
18から構成される。同、駆動装置19はポンプ制御装
置7からの運転台数指令9と、速度制御指令15を入力
し、可変速駆動ポンプ1と電動吐出弁2を駆動するもの
である。回転数検出器2oは可変速駆動ポンプ10回転
数を検出し、回転数信号21を出力するものである。第
1図では可変速駆動ポンプ1の回転数は関数発生器1o
および加算器12によシ得られる推定末端圧を一定とす
るよう調節計14によシ制御される。
また可変速駆動ポンプ1の運転台数は警報設定器8によ
ってめらかしめ設定された流量にもとづき決定される。
第1図におけるポンプ制御装置7は従来のアナログ計器
の組み合わせによる他グロセスコントローラのソフトウ
ェアによっても実現される。
第2図は第1図のフローシー)・により2台の可変速駆
動ポンプの回転数制御、運転台数指令1を実施した場合
のポンプ特性曲線の例を示す図である。
第2図において、可変速駆動ポンプ1台運転の場合のQ
−H曲線を22に、2台並列運転の場合のQ−H曲線を
23に示す。Q −H曲線22.23は可変速駆動ポン
プの回転数が変化する事によって、第2図の通り変化す
る。24は可変速駆動ポンプ吐出1111の管路抵抗曲
線である。可変速駆動ポンプの運転点は、Q−H曲線2
2又は23と管路抵抗曲線24の交点で運転される。2
5は可変速駆動ポンプが90%速度で1台運転時の運転
点を示し、26は100%速度で2台並列運転時の運転
点を示す。27は警報設定器による2金目運転指令を、
28は2台目停止指令を示す2白目運転指令27と2金
目停止指令28はチャタリングを防止のためのヒステリ
シスをもたせて設定される。
以上に説明した従来技術におけるポンプ制御装置での構
成において、ポンプの運転状況をオペレータが監視でき
るのは第1図に示した、配水流量指示、il 16 、
ポンプ吐出圧指示計17、およびポンプ回転数指示計1
8で指示されたデータのみであった。従って、ポンプの
特性上の運転点の杷握や各データの関連性を直観的に知
る事が困難でめった。
〔発明の目的〕
本発明は複数台の可変速駆動ポンプの特性上の運転点、
およびポンプの運転に関連する各種データを容易に監視
できるポンプ制御装置を提供する事を目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は互に並列に接続されそれぞれ可変速駆動される
複数台のボ/ブと、これらのポンプの各々に直列に接続
され開度調整によって吐出量を変化させる吐出弁と、こ
れらの吐出弁の出口側に設けられ吐出圧を測定してポン
プ吐出圧力信号を出力する圧力計と、ポンプの吐出流蓋
を計測して配水流量信号を出力する流量計と、ポンプの
回転数を検出し回転数信号を出力する回転数検出器と、
ポンプの運転台数指令及び吐出弁の開度制御信号を出力
する駆動装置とからなるポンプ制御装置に於て、回転数
信号及び配水流量信号及びポンプ吐出圧力信号を入力す
る機能と、ポンプの特性曲線を記憶し表示する機能と、
管路抵抗曲線を演算する機能並びにポンプ運転点を演算
によシ求めて表示する機能とを備え、これらの機能の出
力を駆動装置及び他の表示装置に送信するプロセスコン
トローラを具備したポンプ制御装置である。即ち本発明
は複数台のポンプを並列運転して、ポンプ運転台数制御
によって配水流量制御を、かつポンプの回転数制御にも
とすいて推定末端圧一定制御を行なうポンプ制御装置に
おいて、高機能プロセスコントローラと、CRT表示装
置よ#)構成し、ポンプの特性曲線を記憶し、表示する
機能と、管路抵抗曲線を演算により求め表示する機能と
、ポンプの運転点を演算により求め表示する機能と、ポ
ンプの運転に関連する配水流量、吐出圧力、および回転
数を監視し、表示する機能を備えたことを特徴とするポ
ンプ制御装置でおる。
本発明は上記のように構成したのでC几T画面にポンプ
のQ−H特性曲線及び管路抵抗曲線な弐示し、かつ、ポ
ンプの運転点もQ−H座標上に表示するため、ポンプの
特件上の運転状況の把握と、推定末端圧の把握が容易に
でき、さらに詳細なゾロセスデータの監視も可能でるり
、甘た監視のしやすさはポンプの数が増加しても変わら
ないという利、Qを生ずる。
〔発明の実施例〕
次に本発明の詳細な説明する。第3図は互に並列に接続
されそれぞれ可変速駆動される複数台のポンプ1と、ポ
ンプ1に直列に接続され開度調整によって吐出赦を変化
させる吐出弁2と、吐出弁2の出口1則に設けられ吐出
圧を測定してポンプ吐出圧力信号5を出力する圧力計3
と、ポンプ1の吐出流量を計測して配水流量信号6を出
力する流量計4と、ポンプ1の回転数を検出し回転数信
号21を出力する回転数検出器20と、ポンプ1の運転
台数指令9及び吐出弁の開度制御信号15を出力する駆
動装置19とからなるポンプ制御装置に於て、回転数信
号21及び配水流量信号6及びポンプ吐出圧力信号5を
入力する機能と、ポンプ1の特性曲線を記憶し表示する
機能と、管路抵抗曲線を演算する機能並びにポンプ運転
点を演算により求めて表示する機能とを備え、これらの
機能の出力を駆動装置19及びCrtT表示装置d31
に送Mfるプロセスコントローラ29を具備したポンプ
制御装置を示している。即ち、第3図は本発明によるポ
ンプ制御装置を2台の可変速駆動ポンプに適用した場合
のフローミートを示し、29は高機能のプロセスコント
ローラであり、第1図におけるポンプ制御装置7と同様
にポンプ吐出圧信号5.配水流量信号61回転数信号2
1を入力し、運転台数指令9と速度指令15を出力する
。プロセスコントローラ29の内部ではコントローラ内
のプログラムによって、第1図における関数発生器10
.加算器12.調節計14.および警報設定器8と同等
の機能を実現させる。さらに、C)’LT表示器30へ
表示データ31を出力するもので必る。アナログ計器回
路のプログラムへの置き換えは従来技術により容易に実
現できる。
第4図は本発明によるポンプ制御装置による・・−ドウ
エア構成図である。アナログ入力装置34はポンプ吐出
圧信号5.配水流量61回転信号号21を入力するため
、ディジタル出力装置35は運転台数指令9を出力する
ため、アナログ出力装置36は速度制御指令15を出力
するための装置である。中央処理装置32は可変速駆動
ポンプの運転台数制御および速度制御さらにCRT表示
のだめのプログラムを実行するものであり、補助記憶装
置33はポンプの運転データ、制御のための演算データ
、およびCRT表示データ、プログラムの保存をするた
めの装置でおる。
以下に本発明によるポンプ制御装置のCRT表示機能の
詳細を説明する。ポンプの特性曲線はポンプ容量が選定
されれば決まるものであり、第4図において、補助記憶
装置33にポンプのQ−H特性曲線をデータとしてあら
かじめ収納しておく。
ポンプ1台運転の場合は、Q−H座標上で、最高速度の
Q−H特性をPmax 、最低速度のQ −H特性をP
m1nとすると、 Pma x (QO、H6) 、 Pmax (Ql 
、 r(t−、)−・・・Prnax (Qz、 Ho
)Pmin (Qo + H+t L Pmi n (
Q++ Hk−、)−+−,m・+Pn1i n (Q
b + llo )ポンプ2台運転の場合は、最高速度
でのにl −H特性をPPmax %最低速度のQ−H
特性をPPm1nとすると、 PPmax(Qr 1 HrJ、PPmax (Qr+
1+ Hr+L−1)=−−−−・−−−PPmax 
(Qr+t+ Hr )PPrnin (Qr、Hr十
k)、PPm1n (Qr++ l Hr+に−+  
)・・・・・・・・・・・・PPm i n (Q r
+lc+ Hr)またポンプ吐出側の管路抵抗曲線几は
次式で与えられる。
R= a Q + H a、n:定数 Q :配水流量 H:ポンプ吐出圧 中央処理装置32では前記式のa、nを必らかしめ設定
しておき、アナログ入力装置1i34よシボンプ吐出圧
信号5を読み、Hlvの値とした後、配水流量Qを一定
の刻みで変化させ各々の配水流量Q。
・・・Qr十k)に対する管路抵抗を次式によって演算
する。
%=aQo″+H R1= a Q、” 十〇 ”r+k = aQr+k”十H 演算によって求めた管路抵抗曲線はQ −H座標−ヒで
のデータPuto・・・PRr+にとして、補助記憶装
置33に保存する。
P FLO(Qo 、几。)、PRI (Qb R1)
・・’−PRr+k(Qr+に+Rr+k)さらにアナ
ログ入力装置34によって、配水流−曖信号61回転信
号号21を読み込み、QpvsNpvとする。読み込ん
だ配水流量データQ p vによって、ポンプの運転点
PをQ−H座標上で次の通シ決定する。
P(Qpv T  aQpv” +Hpv)中央処理装
置33では以上の処理を実行し、次のCR1表示手順を
行なう。
ステップ1 補助記憶装置33に保存しているポンプ特
性曲線データ及びCR1画面の固定部分データを中央処
理装置33の内部の主メモリに転送する。
ステップ2 管路抵抗曲線のQ−H座標データをステッ
プ1の主メモリに編集する。
ステップ3 配水流量データQpv、ポンプ吐出圧デー
タP、v、および回転数データN、Yをステップ1の主
メモリに編集する。
ステップ4 ポンプ運転点PのQ−H座標データをステ
ップ1の主メモリに編集する。
ステップ5 編集を終えた中央処理装置33の主メモリ
データをCB、T表示装置に出力し、表示させる。
以上説明したCRT表示機能を必らかしめ決められた周
期でくり返し、実行する。
第5図は本発明によるポンプ制御装置によるCRT表示
画面の表示図を示す。37,38.39はそれぞれ回転
数データ、吐出圧力データ、配水流量データである。第
5図ではディジタル値表示としているが、バー表示も可
能である。33.34はそれぞれ可変速駆動ポンプ1台
を100チ速度運転時、可変速駆動ポンプ2台をioo
*速度運転時のQ−H特性曲線、35.36はそれぞれ
可変速駆動ポンプ1台を最低速度運転時2台を最低速度
運転時のQ−H特性曲線でろる。37はポンプ吐出側の
管路抵抗曲線を、また38はポンプの運転点を表示した
ものである。
本発明にて使用するハードウェアは最近実用化されてい
る高機能プロセスコントローラとCRT表示装置と従来
のソフトウェア技術の応用によって手軽に実現できるも
のでめる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術による2台の可変速駆動ポンプ制御装
置の70−シート図、第2図はポンプ特性曲線の例を示
す説明図、第3図は本発明によるポンプ制御装置を適用
したフローシート図、第4図は本発明によるポンプ制御
装置のハードウェア構成図、第5図は本発明によるポン
プ制御装置のCR1画面の表示図である。 1・・・ポンプ、2・・・吐出弁、3・・・圧力計、4
・・・流量計、5・・・ポンプ吐出圧力信号、6・・・
配水流量信号、7・・・ポンプ制御装置、8・・・警報
設定器、9・・・運転台数指令、10・・・関数発生器
、11・・・推定管路抵抗、12・・・加算器、13・
・・推定末端圧力信号、14・・・調節計、15・・・
速度制御指令、16・・・配水流量指示計、17・・・
ポンプ吐出圧指示計、18・・・ポンプ回転数指示針、
19・・・駆動装置、20・・・回転数検出器、21・
・・回転数信号、22.23・・・Q−H曲線、24・
・・管路抵抗曲線、25、26・・・ポンプ運転点、2
7・・・運転指令、28・・・停止指令、29・・・プ
ロセスコントローラ、30・・・CRT表示データ、3
1・・・CTLT表示器、:32・・・中央処理装置、
33・・・補助記憶装置、34、35.36・・・入出
力装置、37.38.39・・・表示データ、40、4
1.42.43・・・特性曲線、44・・・抵抗曲線、
45・・・運転点。 (7317)代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか
1名)第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 互に並列に接続されそれぞれ可変速駆動される複数台の
    ポンプと、これらのポンプの各々に直列に接続され開度
    調整によって吐出量を変化させる吐出弁と、これらの吐
    出弁の出口側に設けられ吐出圧を測定してポンプ吐出圧
    力信号を出力する圧力計と、前記ポンプの吐出流量を計
    測して配水流量信号を出力する流量計と、前記ポンプの
    回転数を検出し回転数信号を出力する回転数検出器と、
    前記ポンプの運転台数指令及び前記吐出弁の開度制御信
    号を出力する駆動装置とからなるポンプ制御装置に於て
    、前記回転数信号及び前記配水流量信号及び前記ポンプ
    吐出圧力信号を入力する機能と、前記ポンプの特性曲線
    を記憶し表示する機能と、管路抵抗曲線を演算する機能
    並びにポンプ運転点を演算によシ求めて表示する機能と
    を備え、これらの機能の出力を前記駆動装置及び他の表
    示装置に送信するプロセスコントローラを具備したポン
    プ制御装置。
JP15167282A 1982-09-02 1982-09-02 ポンプ制御装置 Pending JPS5941687A (ja)

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