JPS5931724B2 - ポンプ運転台数制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複数台のポンプの運転台数を増減制御する
ポンプ運転台数制御装置に関するものである。

従来、この種の装置として、第１図に示すようなものが
あつた。

第１図は、ポンプ５台を制御する場合を示すブロック図
であり、１は液槽、２ａ〜２ｅはポンプ、３ａ〜３ｅは
各ポンプ２ａ〜２ｅの吐出弁で、対応する各ポンプ２ａ
〜２ｅが運転時、開となる。

４は上記各ポンプ２ａ〜２ｅの吐出する液体を導５ 出
する管、５は貯留槽で、ポンプ２ａ〜２ｅの吐出した液
体を一時貯留し、これから配出する液体の流量を調整す
る機能を有する。

６は貯留槽５の液体を需要先へ配出するための管、□は
管６に設けられ、この管６を介して配出する液体の流量
Ｑ１０を検出する流量検出器、８は上記貯留槽５の液位
Ｈを検出する液位検出器、９はこの液位検出器の検出値
Ｈに、第１の補正比率に１を乗算する第１の比率設定器
、１０は流量検出器Ｔの検出値Ｑと、比率設定器９から
供給される液位検出器８の検出１５値Ｈにある補正比率
に１を掛けた値に、Ｈとを比較し、これに応じた信号を
生ずる演算回路、１１はこの演算回路の出力により目標
流量を設定する流量設定回路、１２はこの流量設定回路
１１の設定値に応じて、ポンプ２ａ〜２ｅを運転あるい
は停２０止させる運転指令回路である。

次に動作について説明する。

一般に、複数台のポンプを台数制御する場合には、配出
流量に応じて増減することが行なわれている。

２５すなわち、比率設定器９は液位検出器８の検出する
貯留槽５の液位Ｈを入力し、これが設定液位以上であれ
ば−ＫＩＨを設定液位以下であればに、Ｈを演算回路１
０へ供給する。

演算回路１０は比率設定器９から供給される値−ＫＩＨ
あるいはＫＩＨ３０と流量検出器７から供給される貯留
槽５の配出流量Ｑとを入力し、（Ｑ−に、Ｈ）あるいは
（Ｑ＋に、Ｈ）を演算する。この演算値は流量設定回路
１１へ供給され、これにより、流量設定回路１１は目標
流量を設定し、運転指令回路１２へ出力す３５る。さら
に運転指◆回路１２は流量設定回路１１の目標流量に従
つて、ポンプ２ａ〜２ｅの運転台数を増減制御する。こ
こで、管６を介して配出する液体の流量は連続的に変化
するが、ポンプ２ａ〜２ｅの吐出流量は台数制御のため
段階的になることや、流量検出器７等の検出誤差のため
貯留槽５の液位がたえず変動する。

しかし、貯留槽５の機能としては常に一定以上の液位を
維持することが望ましく、また液体の有効利用からオー
バフローも好ましくない。従つて、貯留槽５の液位を設
定した一定範囲内に保つための例として、第１図の場合
は、比率設定器９により貯留槽５の液位Ｈが設定液位以
上であれば−ＫｌＨを、設定液位以下であればＫｌＨを
演算回路１０へ供給し、さらに演算回路１０によつて、
流量検出器７の検出値Ｑに上述の−ＫｌＨあるいはＫｌ
Ｈを加えた値を流量設定回路１１へ供給することにより
、単なる配出流量Ｑによる制御信号に貯留槽５の液位Ｈ
による補正を加えた信号でポンプ２ａ〜２ｅの運転台数
を制御している。つまり、貯留槽５の液位Ｈが設定液位
以上であれば、演算回路１ｃからの出力（Ｑ−ＫｌＨ）
は、流量検出器７の検出値Ｑより小さいため、ポンプニ
２ａ〜２ｅから吐出する液体の吐出流量は貯留槽５の配
出流量Ｑより少なくなる。従つて、貯留槽５の液位は徐
々に低下して行く。逆に、貯留槽５の液位Ｈが設定液位
以下であれば、演算回路１０からの出力（Ｑ＋ＫｌＨ）
は流２量検出器７の検出値Ｑより大きいため、ポンプ２
ａ〜２ｅから吐出する液体の吐出流量は貯留槽５の配出
流量Ｑより多くなる。

従つて、貯留槽５の液位は徐々に上昇して行く。ただし
、液位の補正比率Ｋ１は、大きくすると５設定液位を中
心に振動する、ハンチング現象が発生するため、あまり
大きくはできない。

さて、第２図はポンプ２ａ〜２ｅを貯留槽５の配出流量
Ｑに応じて台部柚制御する場合を説明するための図であ
り、以下第２図により、第１図に示３す従来装置の動作
について説明を加える。

今、ポンプ１台を運転中に貯留槽５の配出流量Ｑが増加
し、流量設定回路１１へ出力する演算回路１０の演算値
（Ｑ−Ｋ，Ｈ）あるいは（Ｑ＋ＫｌＨ）がＱｌｌく（Ｑ
−ＫｌＨ）あるいはＱｌｌく ４・（Ｑ＋ＫｌＨ）にな
つたとすると、流量設回路１１は運転指令回路１２へ２
台目のポンプを起動する設定信号を出力し、これに応じ
て運転指令回路１２により２台目のポンプが運転される
ことになる。

これに順じて、貯留槽５の配出流量Ｑが増加し、演算回
路１０の演算値がＱ２ｌに増加すると、３台目のポンプ
が運転され、さらに演算回路１０の演算値がＱ３ｌ，Ｑ
４，に増加すると、４台目、５台目のポンプが運転され
る。

逆に、配出流量が減少し、演算回路１０の演算値がＱ４
ｌからＱ４２まで減少すると、運転指令回路１２により
５台目のポンプを停止して５台運転から４台運転へ、演
算値がＱ３２に減少すると、３台運転へと言つた具合に
ポンプ２ａ〜２ｅの運転台数を減少して行く。

この場合、ポンプ２ａ〜２ｅの運転台数を増減する際の
ハンチングを防止するため、運転、停止の流量設定Ｑｌ
ｌ〜Ｑ４ｌ，Ｑ２ｌ〜Ｑ４ｌにヒステリシスをもたせて
いる。

以上のように配出量Ｑに応じてポンプ２ａ〜２ｅの運転
台数を制御するのであるが、上述の従来装置には、次の
ような欠点がある。

すなわち、停電によりポンプ２ａ〜２ｅの運転が不能に
なつたとき、あるいは、ポンプ２ａ〜２ｅの故障等の異
常時に、貯留槽５の液位が異常低下することがある。

そして、このような異常が復旧したときは、貯留槽５の
液位をすぐさま設定液位に上昇することが望ましい。し
かしながら上述の従来装置にあつては、ハンチングを防
止するため液位による補正比率Ｋ１を小さくとつている
結果、異常復旧後、貯留槽５の液位を設定液位に回復す
るのに長時間を要してしまう欠点があつた。この発明は
上述のような従来のものの欠点に鑑みてなされたもので
、貯留槽５の液位の異常低下を検出し、このときの補正
比率を大きくすることにより、異常が復旧した後におけ
る貯留槽５の液位を速やかに設定液位にもどすようにな
ることを目的としている。第３図は、この発明の一実施
例を示すプロツク図であり、１〜１２は第１図に示す従
来のものと同様のものである。

第３図において、１３は液位検出器８の検出する貯留槽
５の液位Ｈを入力し、異常液位Ｌｓ以下（Ｈ＜Ｌｓ）と
なつたとき動作する液位設定回路１３ｂはこの液位設定
回路の動作により開路する常閉接点、１３ａは上記液位
設定回路１３の動作により閉路する常開接点、９１はこ
の接点１３ａの閉路により液位検出器８の検出値Ｈを入
力し、Ｋ２Ｈを演算回路１０へ供給する比率設定器で、
この比率設定器９１の補正比率Ｋ２は比率設定器９の第
１の補正比率Ｋ１に対してＫ１〈Ｋ２である。

すなわち、貯留槽５の液位Ｈが異常液位Ｌｓ以 ！上の
平常状態においては、液位設定回路１３は動作せず、接
点１３ｂが閉路している。従つて液位検出器８の検出値
は比率設定器９を介して演算回路１０へ供給されるため
、上述の従来装置と同様にポンプ２ａ〜２ｅを制御する
。次に、今、ポンプ２ａ〜２ｅを運転中、停電等の異常
が発生し、貯留槽５の液位が異常液位Ｌｓ以下になつた
とする。

この状態で、上記停電が復旧すると、液位設定回路１３
は液位検出器８の検出値Ｈが異常液位Ｌｓ以下であるこ
とに応動し、接点１３ｂを開路１３ａを閉路する。

従つて、液位検出器８の検出値Ｈは比率設定器９１に入
力し、演算回路１０へＫ２Ｈを供給する。それ故、演算
回路１０は（Ｑ＋Ｋ２Ｈ）を演算し、流量設定回路１１
へ出力する。ここで比率設定器９１の補正比率Ｋ２は他
の比率設定器９の補正比率Ｋ１に比して相当大きくとつ
ているため演算回路１０の出力（Ｑ＋Ｋ２Ｈ）によつて
制御されるポンプ２ａ〜２ｅの吐出流量は貯留槽５の配
出流量よりも相当多くなる。

従つて、貯留槽５の液位は速やかに上昇して行くことに
なる。なお、液位設定回路１３は一度動作をすると、貯
留槽５の液位が所定の液位に復帰するまで動作状態を保
持するヒステリシス特性を有しておくとハンチング等の
心配もなく有効である。

また、上記実施例では貯留槽５の液位が異常低下したと
きに液位の補正比率を大きな値に変更するものとしてい
るが、液位の異常低下の程度に応じて３以上の補正比率
を順次変更するものとしても良い。

また、上記実施例の説明では、停電により貯留槽５の液
位が異常液位Ｌｓに低下した場合について説明したが、
例えばポンプ２ａ〜２ｅの故障により液位が異常液位Ｌ
ｓに低下したような場合などの異常が発生したときも同
様の制御が期待できる。

さらに、上記実施例ではポンプ５台を台数制御する場合
を例に説明したが、言うまでもなく２〜４台あるいは６
台以上であつてもよい。

以上のようにこの発明によれば、複数台のポンプから吐
出される液体を一時貯留する貯留槽の配出流量を検出す
る流量検出器と、この流量検出器の検出値及び上記貯留
槽の液位に第１の補正比率を乗じた値を入力とし、これ
らの値を比較して得られる信号を出力する演算回路とを
備え、この演算回路の出力に応じて上記複数台のポンプ
の運転台数を増減制御するものにおいて、上記貯留槽の
液位が異常低下したとき、貯留槽の液位に上記第１の補
正比率より相当大なる第２の補正比率を乗じた値を上記
演算回路へ入力するものとしたから、停電等の異常によ
り貯留槽の液位が異常低下したとしても、停電等の異常
が復旧した後、上記貯留槽の液位を速やかに回復するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のポンプ運転台数制御装置を示すプロツク
図、第２図は複数台のポンプを台数制御する場合を説明
するための図、第３図はこの発明の一実施例を示すプロ
ツク図であり、２ａ〜２ｅはポンプ、５は貯留槽、７は
流量検出器、８は液位検出器、９，９１は比率設定器、
１０は演算器、１１は流量設定回路、１２は運転指令回
路、１３は液位設定回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数台のポンプから吐出される液体を一時貯留する
   貯留槽の配出流量を検出する流量検出器、この流量検出
   器の検出値と上記貯留槽の液位に第１の補正比率を乗じ
   た値とを入力とし、これらの値を比較して得られる信号
   を出力する演算回路を備え、この演算回路の出力に応じ
   て上記複数台のポンプの運転台数を増減制御するポンプ
   運転台数制御装置において、上記貯留槽の液位が異常低
   下したとき、上記貯留槽の液位に第２の補正比率を乗じ
   た値を上記演算回路へ供給し、上記演算回路から上記流
   量検出器の検出値と、上記貯留槽の液位に第２の補正比
   率を乗じた値とを比較して得られる信号を出力するよう
   にしたことを特徴とするポンプ運転台数制御装置。