JPH0652080B2 - Predictive end pressure constant controller for water supply system - Google Patents
Predictive end pressure constant controller for water supply systemInfo
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- JPH0652080B2 JPH0652080B2 JP59245932A JP24593284A JPH0652080B2 JP H0652080 B2 JPH0652080 B2 JP H0652080B2 JP 59245932 A JP59245932 A JP 59245932A JP 24593284 A JP24593284 A JP 24593284A JP H0652080 B2 JPH0652080 B2 JP H0652080B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ポンプを可変速運転して給水する給水装置に
おいて、給水管路の抵抗曲線に沿つて給水末端での圧力
が一定となるようにポンプの回転数を制御すべくなした
予測末端圧力一定制御装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water supply apparatus for supplying water by operating a pump at a variable speed so that the pressure at the water supply end becomes constant along the resistance curve of the water supply pipe. The present invention relates to a predictive end pressure constant control device for controlling the rotation speed of a pump.
給水装置は、エレクトロニクスが発展し、かつ電子部品
のコストパーフオーマンスの向上等によつてポンプの制
御方式が多々採用されている。従来の制御方式にあつて
は、種々のものが提案され、実用に供されているが、吐
出し圧力を制御するものとして吐出し圧力一定制御と、
予測末端圧力一定制御とがある。In the water supply device, a control system of a pump is often adopted due to the development of electronics and the improvement of cost performance of electronic parts. Regarding the conventional control method, various ones have been proposed and put into practical use, but as the discharge pressure control, the discharge pressure constant control,
There is a predicted end pressure constant control.
前者は、使用水量の変動に応じてポンプの回転数を変え
ることにより、吐出し圧力を一定に保つようにするもの
で、比較的に安価でかつ制御が簡単と云うメリツトがあ
るが、ポンプの変速範囲が狭く、ポンプの始動回数が多
くなるため、省電力の効果が少ない。The former is intended to keep the discharge pressure constant by changing the number of revolutions of the pump according to the fluctuation of the amount of water used, which is relatively inexpensive and easy to control. Since the speed change range is narrow and the number of times the pump is started increases, the power saving effect is small.
一方、後者は、給水末端での吐出し圧力を一定に保つも
ので、その従来例を第1図に示す。同図において、1は
受水槽、3はポンプ、2はポンプ3の吸込側と受水槽と
を連結する吸込管、6はポンプ3の吐出し側に逆止め弁
4、仕切弁5を介して連結した給水管である。7は給水
管6の途中位置に取付けかつ吐出し圧力に比例した電気
信号を発する圧力センサ、8は給水管の途中位置に取付
けかつ吐出し流量に比例した電気信号を発する流量セン
サ、9はポンプ3を駆動する変速モートルである。On the other hand, the latter is for keeping the discharge pressure at the water supply end constant, and its conventional example is shown in FIG. In the figure, 1 is a water receiving tank, 3 is a pump, 2 is a suction pipe that connects the suction side of the pump 3 and the water receiving tank, and 6 is a discharge side of the pump 3 via a check valve 4 and a sluice valve 5. It is a connected water supply pipe. Reference numeral 7 is a pressure sensor which is installed at an intermediate position of the water supply pipe 6 and emits an electric signal proportional to the discharge pressure, 8 is a flow sensor which is installed at an intermediate position of the water supply pipe and emits an electric signal proportional to the discharge flow rate, and 9 is a pump 3 is a shift motor that drives the No. 3 motor.
Xは流量センサ8からの検出信号を読取りかつ後述する
関数式Ha+aQnに代入して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H0と圧力センサ7に
よつて検出された吐出し圧力Hとを比較して、その偏差
(H0−H)を増幅する比較器、Yは比較器Cの出力信
号を設定されたゲインと積分時間とによつて速度指令信
号を発する比例積分器、Zは比例積分器Yの出力信号に
基づいて変速モートル9の回転を制御する速度制御手段
である。X is a function calculator for converting the target pressure by substituting the function formula Ha + aQ n to read and later the detection signal from the flow sensor 8, C is had it occurred detecting the target pressure H 0 and a pressure sensor 7 that is converted A comparator that compares the discharge pressure H and amplifies the deviation (H 0 −H) thereof, and Y is a proportional that issues a speed command signal according to the set gain and integration time of the output signal of the comparator C. The integrator and Z are speed control means for controlling the rotation of the shift motor 9 based on the output signal of the proportional integrator Y.
第2図は横軸に吐出し流量Qをかつ縦軸に吐出し圧力H
をとつたポンプの運転特性曲線図である。Aは変速モー
トル9が回転速度Nmaxで運転している場合のポンプ
3のQ−H性能曲線を示し、以下同様にB,C,D,E
は夫々回転速度がN1,N2,N3,N4で運転してい
る場合のポンプ3のQ−H性能曲線を示す。またHaは
ポンプ3の実揚程に末端での所要圧力を加えた圧力を示
し、Fは給水管路の抵抗曲線を示す。なお、Haは給水
位から最高位の水栓までの実揚程に最高位の水栓を開い
たときの所要末端圧力を加えた値であるが、後述のよう
に本願の実施例においては、第5図の特性が第6図の特
性に実験により置き換えられ、そこで求められたK1,K
2がメモリに記憶され演算に利用されるので、後述の実
施例では、Haそのものは演算に利用されることはな
い。したがって、末端吐出圧Haの設定は特に必要とし
ない。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る。従つて、予め抵抗曲線Fを予測
した場合の実際の抵抗分はaQnで与えられる。なおa
は管路系数、nは定数で一般的には2である。In FIG. 2, the horizontal axis indicates the discharge flow rate Q and the vertical axis indicates the discharge pressure H.
It is an operating characteristic curve figure of the pump which carried out. A shows the Q-H performance curve of the pump 3 when the speed change motor 9 is operating at the rotation speed Nmax, and the same applies to B, C, D and E hereinafter.
Shows Q-H performance curves of the pump 3 when operating at rotational speeds of N 1 , N 2 , N 3 and N 4 , respectively. Further, Ha represents the pressure obtained by adding the required pressure at the end to the actual head of the pump 3, and F represents the resistance curve of the water supply line. Although H a is a value obtained by adding the required end pressure when opening highest faucet to actual head up highest faucet from the water supply position, in the present application embodiment, as described later, The characteristics shown in FIG. 5 were replaced by the characteristics shown in FIG. 6 by experiment, and K 1 and K obtained there were obtained.
Since 2 is stored in the memory and used for the calculation, H a itself is not used for the calculation in the embodiment described later. Thus, setting of the terminal discharge pressure H a is not particularly necessary. The resistance curve F is determined by constants such as the pipe material used, the diameter, and the shape. Accordance connexion, the actual resistance of the case where the predicted beforehand resistance curve F is given by aQ n. Note that a
Is the pipeline system number, and n is a constant and is generally 2.
即ち、管路抵抗は吐出し流量Qの増加に伴なつて増加す
る。例えば、吐出し流量Q0点における管路抵抗は、H
t−Haであり、吐出し量が0になると0である。この
ことから、目標圧力H0はHa+aQnで与えられる。That is, the conduit resistance increases as the discharge flow rate Q increases. For example, the line resistance at the discharge flow rate Q 0 point is H
t-Ha, which is 0 when the ejection amount becomes 0. From this, the target pressure H 0 is given by Ha + aQ n .
今、使用水量がQ0、変速モートル9の回転速度がNm
ax、ポンプ3のQ−H性能曲線がAでa点で運転して
いるとする。この状態から、使用水量がQ1になると、
ポンプ3の吐出し圧力がQ−H性能曲線Aにそつて上昇
するので、上昇圧H1となり、点a′となる。この上昇
圧H1を圧力センサ7が検出し、吐出し流量Q1を流量
センサ8が検出する。そして、流量センサ8からの検出
信号を関数演算器Xが読取り、かつ上記式に代入して目
標圧力H0(=Ha+aQn)を求め、比較器Cが前記
目標圧力H0と圧力センサ7によつて検出された圧力H
1との偏差H0−H1を求め、該偏差H0−H1に基づ
いて比較積分器Yが速度制御手段Zに速度を指令するこ
とにより、変速モートル9の回転速度がN1となり、か
つポンプのQ−H性能曲線がBとなり、運転点a′より
b点へ移る。従つて、使用水量が変化した場合、管路抵
抗が流量の変化に伴なつて変化するので、変速モートル
9の回転速度を抵抗曲線Fに沿つて制御することによ
り、管路末端における吐出し圧力を一定に保つことがで
きる。給水管路の抵抗は流量が少ない程小さいから、吐
出し流量が少なくなるにつれて目標圧力H0も下がり、
これに伴って変速モートル9の回転速度が下がるので、
それだけ省電力の点では有利である。Now, the amount of water used is Q 0 , and the rotation speed of the speed change motor 9 is Nm.
It is assumed that the Q-H performance curve of the ax and the pump 3 is A and the pump is operating at the point a. From this state, when the amount of water used becomes Q 1 ,
Since the discharge pressure of the pump 3 rises along the Q-H performance curve A, it becomes the rising pressure H 1 and becomes the point a ′. The pressure sensor 7 detects this rising pressure H 1 , and the flow rate sensor 8 detects the discharge flow rate Q 1 . Then, the function calculator X reads the detection signal from the flow rate sensor 8 and substitutes it into the above equation to obtain the target pressure H 0 (= Ha + aQ n ), and the comparator C outputs the target pressure H 0 and the pressure sensor 7. Pressure H
1 and a deviation H 0 -H 1 of, by comparing the integrator Y is commanded speed to the speed control means Z on the basis of the deviation H 0 -H 1, next to the rotational speed N 1 of the shift Motoru 9, Moreover, the Q-H performance curve of the pump becomes B, and the point moves from the operating point a'to the point b. Therefore, when the amount of water used changes, the conduit resistance changes with the change in flow rate. Therefore, by controlling the rotation speed of the shift motor 9 along the resistance curve F, the discharge pressure at the end of the conduit is controlled. Can be kept constant. Since the resistance of the water supply pipe decreases as the flow rate decreases, the target pressure H 0 also decreases as the discharge flow rate decreases,
Since the rotation speed of the shift motor 9 decreases accordingly,
That is advantageous in terms of power saving.
しかし乍ら、上記に示す予測末端圧力一定制御装置は、
関数演算器X,比較器C,比例積分器Y等の機器が必要
な上、制御が複雑であるため、設備費が高くつく問題が
ある。However, the predicted end pressure constant control device shown above,
Equipment such as the function calculator X, the comparator C, and the proportional integrator Y are required, and the control is complicated, so that there is a problem that the equipment cost is high.
本発明は、上記事情に鑑み、マイクロコンピュータを使
用してある初期状態における末端吐出圧力を一定に精度
良く保持することができる安価で簡単な構成の給水装置
の末端圧力一定制御装置を提供することにある。In view of the above circumstances, the present invention provides a terminal pressure constant control device for a water supply device, which is inexpensive and has a simple structure, which can maintain a constant terminal discharge pressure in a certain initial state using a microcomputer. It is in.
前記の目的を達成せんがため、本発明は、使用水量の変
化に応じて可変運転されるポンプをある回転数Ni(以
下、後述の実施例と対照させるために符号を付加してあ
る。)及び吐出し流量Qiで運転しているときの給水経
路の仮想した管路抵抗曲線F(H0=Ha+aQi n)
により求められるポンプ吐出し圧力H0である目標圧
力、回転数Niが無変化でポンプの吐出し流量QiがQ
i′に変化したときに前回のサンプリング時の流量Qi
から前記管路抵抗曲線Fに基づいて求められる現在の目
標圧力として記憶している圧力値H0と流量が変化して
Qi″となった今回のサンプリング時に実際に検出され
た圧力値Hとの差である吐出し圧力差Δh(=H−
H0)、及び回転数Niが無変化でポンプの吐出し流量
QiがQi′に変化したときに、前回のサンプリング時
の流量Qiに基づいて前記管路抵抗曲線Fから求められ
た現在の目標圧力として記憶している圧力値H0と流量
が変化してQi′となって今回のサンプリング時に前記
管路抵抗曲線Fから求められたポンプ吐出し圧力H0′
との差ΔH(=H0′−H0)である目標圧力差等のパ
ラメータから給水管路の給水末端での圧力を予測し、こ
の圧力が一定となるようにポンプの回転数を制御する給
水装置の予測末端圧力一定制御装置において、前記ポン
プを駆動する変速モートルの回転数を制御する可変速駆
動部と、前記ポンプの吐出側に設置され、前記ポンプか
らの吐出し圧力を検出し得る圧力センサと、該圧力セン
サの検出信号を読み取るとともに、前記吐出し圧力差と
前記目標圧差との関係、及び前記吐出し圧力差と指令速
度差との関係をそれぞれ求め、さらに前記吐出し圧力差
と前記2つの関係とから現在の指令速度差及び現在の目
標圧力差を求め、現在の指令速度差に基づいて前記可変
速駆動部に送るべき指令速度を求めて前記可変速駆動部
に速度信号を送り、かつ現在の目標圧力差に基づいて次
回の目標圧力値を逐次設定するマイクロコンピュータと
を備えていることを特徴とする。In order to achieve the above object, in the present invention, a reference numeral is added to the pump that is variably operated according to the change in the amount of water used, in order to make a certain rotation speed N i (hereinafter, referred to as an embodiment to be described later). ) And a hypothetical pipeline resistance curve F (H 0 = H a + aQ i n ) of the water supply route when operating at the discharge flow rate Q i
The target pressure, which is the pump discharge pressure H 0 , and the rotation speed N i remain unchanged, and the pump discharge flow rate Q i is Q
flow rate Q i at the time of the previous sampling when changing to i ′
From the pressure value H 0 stored as the current target pressure obtained based on the pipe resistance curve F from the above, and the pressure value H actually detected at the time of this sampling when the flow rate changes to Q i ″. Discharge pressure difference Δh (= H−
H 0 ), and the number of revolutions N i does not change, and the discharge flow rate Q i of the pump changes to Q i ′, it is obtained from the conduit resistance curve F based on the flow rate Q i at the previous sampling. Also, the pressure value H 0 stored as the current target pressure and the flow rate change to Q i ′, and the pump discharge pressure H 0 ′ obtained from the pipe resistance curve F at the time of this sampling is obtained.
The pressure at the water supply end of the water supply pipe is predicted from the parameter such as the target pressure difference which is the difference ΔH (= H 0 ′ −H 0 ), and the rotational speed of the pump is controlled so that this pressure becomes constant. In a predictive terminal pressure constant control device for a water supply device, a variable speed drive unit for controlling the rotation speed of a variable speed motor for driving the pump and a discharge side of the pump are installed, and discharge pressure from the pump can be detected. A pressure sensor and a detection signal of the pressure sensor are read, and a relationship between the discharge pressure difference and the target pressure difference and a relationship between the discharge pressure difference and a command speed difference are respectively obtained, and the discharge pressure difference is further calculated. And the above two relations, a current command speed difference and a current target pressure difference are obtained, a command speed to be sent to the variable speed drive unit is calculated based on the current command speed difference, and a speed signal is sent to the variable speed drive unit. Send And characterized in that it includes a microcomputer to successively set the next target pressure value based on the current target pressure difference.
以下、本発明の実施の一例を第3図乃至第7図について
説明する。An example of the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
この給水装置は、第3図に示すように、変速モートル9
によつてポンプ3が駆動されることにより、受水槽1内
の水が吸込管2を介してポンプ3の吸込側に吸い込ま
れ、かつポンプ3の吐出し側より逆止め弁4、仕切弁5
を介して給水管6を通り、給水末端に供給される。その
場合、使用水量の変化に応じて変速モートル9の回転数
が制御されることによりポンプ3を可変運動できるよう
にしている。This water supply system, as shown in FIG.
The water in the water tank 1 is sucked into the suction side of the pump 3 through the suction pipe 2 by driving the pump 3 with the check valve 4 and the sluice valve 5 from the discharge side of the pump 3.
Through the water supply pipe 6 to be supplied to the water supply terminal. In that case, the rotational speed of the shift motor 9 is controlled according to the change in the amount of water used, so that the pump 3 can be variably moved.
しかして、本実施例の予測末端圧力一定制御装置は、大
略すると、変速モートル9の回転数を制御する可変速駆
動部10と、ポンプ3の吐出し側に設置され、ポンプ3
からの吐出し圧を検出し得る圧力センサ7と、該圧力セ
ンサ7からの検出信号を読取り、かつ前記可変速駆動部
10に速度信号を送るマイクロコンピユータ(以下、マ
イコンと略称す)20とからなつている。Therefore, the predictive terminal pressure constant control device of the present embodiment is installed on the discharge side of the pump 3 and the variable speed drive unit 10 that controls the rotation speed of the speed change motor 9 in general.
From a pressure sensor 7 capable of detecting the discharge pressure from the pressure sensor 7 and a micro computer (hereinafter, abbreviated as microcomputer) 20 which reads a detection signal from the pressure sensor 7 and sends a speed signal to the variable speed drive unit 10. I'm running.
第4図は予測末端圧力一定制御装置の回路図を示してい
る。同図において、電源30は配線用遮断器31,電磁
開閉器32のメーク接点32a,可変速駆動部10をな
す可変周波インバータ,サーマルリレー33を介して変
速モートル9を駆動できるように接続されている。FIG. 4 shows a circuit diagram of the constant predictive end pressure controller. In the figure, a power source 30 is connected via a wiring breaker 31, a make contact 32a of an electromagnetic switch 32, a variable frequency inverter forming a variable speed drive unit 10 and a thermal relay 33 so as to drive a shift motor 9. There is.
そして、前記メーク接点32aと配線用遮断器32との
間には、メーク接点32aを切換えする為の回路40が
接続されている。該回路40は、後述するマイコン20
の出力ポート20eに抵抗41を介してベースが接続さ
れたNPNトランジスタ42と、該トランジスタ42の
コレクタに抵抗43を介して接続された電磁リレー44
と、一方に電磁リレー44のメーク接点44a,電磁開
閉器32,サーマルリレー33が直列に接続され、かつ
他方にトランス45,安定化電源46が接続されたリレ
ースイツチ47とからなつている。前記回路40は、リ
レースイツチ47を閉成した状態にあるとき、マイコン
20からNPNトランジスタ42オンの信号が入力され
ると、電磁リレー44が励磁されてそのメーク接点44
aが閉成されると供に、電磁開閉器32が励磁されてそ
のメーク接点32aが閉成されることにより、可変周波
インバータ10を介して変速モートル9を駆動させる。
また、マイコン20からNPNトランジスタ42オフの
信号が入力されると、電磁リレー44が消磁されてその
メーク接点44aが開成されると共に、電磁開閉器32
が消磁されてそのメーク接点32aが開成されることに
より、可変周波インバータ10を介して変速モートル9
の駆動を停止させる。A circuit 40 for switching the make contact 32a is connected between the make contact 32a and the wiring breaker 32. The circuit 40 includes a microcomputer 20 described later.
NPN transistor 42 whose base is connected to the output port 20e of the transistor via a resistor 41, and an electromagnetic relay 44 connected to the collector of the transistor 42 via a resistor 43.
And a relay switch 47 to which the make contact 44a of the electromagnetic relay 44, the electromagnetic switch 32, and the thermal relay 33 are connected in series on one side, and the transformer 45 and the stabilizing power source 46 are connected to the other side. In the circuit 40, when the signal that the NPN transistor 42 is turned on is input from the microcomputer 20 when the relay switch 47 is closed, the electromagnetic relay 44 is excited and its make contact 44.
When a is closed, the electromagnetic switch 32 is excited and its make contact 32a is closed, thereby driving the shift motor 9 via the variable frequency inverter 10.
When a signal for turning off the NPN transistor 42 is input from the microcomputer 20, the electromagnetic relay 44 is demagnetized to open its make contact 44a and the electromagnetic switch 32.
Is demagnetized and its make contact 32a is opened, so that the speed change motor 9 is transmitted via the variable frequency inverter 10.
Stop driving.
前記マイコン20は、圧力センサ7にインタフエース5
1を介して接続された入力ポート20aと、データの書
込み及び読出しを行うメモリ20bと、該メモリ20b
のプログラムに従つて入力ポート20aより必要なデー
タを取込むと共に、メモリ20bとの間でデータの授受
を行つて処理する中央演算処理部20cと、該中央演算
処理部20cによつて処理されたデータを、インタフエ
ース52を介して可変周波インバータ10に出力する第
1の出力ポート20d及びNPNトランジスタ42に出
力する第2の出力ポート20eとからなつている。な
お、マイコン20はリレースイツチ47を閉成したと
き、トランス45,安定化電源46を介して電源が投入
される。The microcomputer 20 connects the pressure sensor 7 with the interface 5
1, an input port 20a connected through 1, a memory 20b for writing and reading data, and the memory 20b
A central processing unit 20c which takes in necessary data from the input port 20a in accordance with the above-mentioned program and transfers data to and from the memory 20b for processing, and a central processing unit 20c which processes the data. It comprises a first output port 20d for outputting data to the variable frequency inverter 10 via the interface 52 and a second output port 20e for outputting it to the NPN transistor 42. When the relay switch 47 is closed, the microcomputer 20 is powered on via the transformer 45 and the stabilizing power supply 46.
本実施例の予測末端圧力一定制御装置の制御動作を説明
する前に、第5図及び第6図を用いて本発明の原理を述
べる。今、第5図に示すように、使用水量がQi,変速
モートル9の運転速度がNi,ポンプ3のQ−H性能曲
線がIで、抵抗曲線F上の交点Oiで運転しているもの
とする。この状態にあるとき、使用水量がQi′に増加
すると、吐出し圧力は4h1だけ低下し、運転点はOi
からOi1に変わる。Before explaining the control operation of the predictive constant terminal pressure controller of the present embodiment, the principle of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. As shown in FIG. 5, it is assumed that the amount of water used is Qi, the operating speed of the speed change motor 9 is Ni, the QH performance curve of the pump 3 is I, and the pump is operating at the intersection Oi on the resistance curve F. To do. In this state, when the amount of water used increases to Qi ′, the discharge pressure decreases by 4h 1 and the operating point becomes Oi.
Changes to Oi 1 .
しかし、抵抗曲線Fに沿つて圧力制御するには、運転点
がOi2にならなければならず、そのため、変速モート
ル9の回転速度を4N1だけ上げ、目標圧力を今の目標
圧力より4H1高くする必要がある。However, in order to control the pressure along the resistance curve F, the operating point must reach Oi 2, and therefore, the rotation speed of the shift motor 9 is increased by 4N 1 and the target pressure is increased by 4H 1 from the current target pressure. It needs to be high.
また、使用水量がQi″に減少した場合、吐出し圧力が
4h2高くなり、運転点がOiからOi3に変わる。従
つて、抵抗曲線Fに沿つて圧力制御するには、運転点が
Oi4にこなければならず、そのため、変速モートル9
の回転速度を4N2下げ、目標圧力を4H2低くする必
要がある。Further, when the amount of water used is reduced to Qi ″, the discharge pressure increases by 4 h 2 and the operating point changes from Oi to Oi 3. Therefore, in order to control the pressure along the resistance curve F, the operating point is Oi. 4 and therefore shift motor 9
It is necessary to lower the rotation speed of 4 N 2 and lower the target pressure by 4 H 2 .
これら吐出し圧力の変化と目標圧力の変化との関係、ま
た吐出し圧力の変化と回転速度の変化との関係を夫々プ
ロツトし、グラフに表わした場合、第6図(a)及び(b)に
示す如くなる。この関係は、次式で与えられる。When the relationship between the change of the discharge pressure and the change of the target pressure, and the relationship between the change of the discharge pressure and the change of the rotation speed are plotted and shown in a graph, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). As shown in. This relationship is given by the following equation.
ΔN=−K1・Δh……(1) ΔH=−K2・Δh……(2) ここで、Δhは吐出し圧力差であつて圧力センサ7から
の吐出し圧と目標圧力との偏差、ΔNは指令速度差であ
つて前記吐出し圧力差に基づいて求める変速モートルの
現在の回転数と変更すべき回転数との偏差、ΔHは目標
圧力差で前記吐出し圧力と変更すべき吐出し圧力との偏
差である。ΔN = -K 1 · Δh (1) ΔH = -K 2 · Δh (2) where Δh is the discharge pressure difference, which is the deviation between the discharge pressure from the pressure sensor 7 and the target pressure. , ΔN is a command speed difference, which is a deviation between the current rotation speed of the shift motor obtained based on the discharge pressure difference and the rotation speed to be changed, and ΔH is a target pressure difference and the discharge pressure to be changed. It is the deviation from the pressure.
なお、K1,K2は比例定数であり、給水系によつて給
水管路の抵抗曲線Fの傾きが変動するので、その変動に
応じて適宜に変えることができる。It should be noted that K 1 and K 2 are proportional constants, and since the slope of the resistance curve F of the water supply line varies depending on the water supply system, it can be appropriately changed according to the change.
上記(1)及び(2)式は、第6図に基づいて求められ
る。そして、第6図は第5図に基づいて求められる。ま
ず、第5図から第6図を求める方法について説明する。
第6図(a)は、ポンプの回転数Niが一定の条件で吐
出し圧力の変化Δhと目標圧力差の変化ΔHとの関係を
表している。The above equations (1) and (2) are obtained based on FIG. And FIG. 6 is calculated | required based on FIG. First, a method for obtaining FIGS. 5 to 6 will be described.
FIG. 6 (a) shows the relationship between the discharge pressure change Δh and the target pressure difference change ΔH under the condition that the pump rotation speed N i is constant.
ポンプの回転数Niが一定の条件で流量Qが変化し、第
5図の特性曲線Iに沿って圧力Hが変化する場合を考え
る。Consider a case where the flow rate Q changes under the condition that the pump rotation speed N i is constant, and the pressure H changes along the characteristic curve I of FIG.
(イ)前回と今回のサンプリング時に流量Qの変化がな
い場合 特性曲線Iと管路抵抗曲線F(H0=Ha+aQn)は
流量QiのときOiで交差しているので、それぞれの曲
線の圧力は一致し、すなわち吐出し圧力の目標値H
0(管路抵抗曲線Fにより求めらる値)と実際の吐出し
圧力H(特性曲線Iによって得られる値)は一致し、吐
出し圧力Δh=0となる。また前回のサンプリング時と
今回のサンプリング時に流量Qの変化がなければ(Qi
=Qi′)、目標圧力H0も変化せず(H0=
H0′)、したがって、目標圧力差ΔH=0となる。(A) When there is no change in the flow rate Q at the previous and current samplings Since the characteristic curve I and the pipeline resistance curve F (H 0 = Ha + aQ n ) intersect at O i when the flow rate Q i , each curve Pressures are the same, that is, target value H of discharge pressure
0 (the value obtained by the conduit resistance curve F) and the actual discharge pressure H (the value obtained by the characteristic curve I) match, and the discharge pressure Δh = 0. If there is no change in the flow rate Q between the previous sampling and the current sampling (Qi
= Qi ′), the target pressure H 0 does not change (H 0 =
H 0 ′), and therefore the target pressure difference ΔH = 0.
すなわち、Δh=0、ΔH=0となり、この場合は、第
6図(a)の原点(0,0)になる。That is, Δh = 0, ΔH = 0, and in this case, the origin (0, 0) in FIG. 6A is obtained.
(ロ)前回のサンプリング時に対し、今回のサンプリン
グ時の流量Qが増加した場合 特性曲線Iは右下がりの特性曲線なので、第5図のよう
に流量QiがQi′のように増加すると、実際に検出さ
れる吐出し圧力は、前回のサンプリング時の目標圧力H
0に対して特性曲線Iに沿ってΔh1だけ減少し、従っ
て吐出し圧力差Δhは負の値になる。(B) When the flow rate Q at this time of sampling is increased from the time of the last time of sampling: Since the characteristic curve I is a characteristic curve descending to the right, if the flow rate Q i increases like Q i ′ as shown in FIG. The discharge pressure actually detected is the target pressure H at the time of the previous sampling.
With respect to 0 , it decreases by Δh 1 along the characteristic curve I, so that the discharge pressure difference Δh becomes a negative value.
これに対し、管路抵抗曲線F(H0=Ha+aQn)は
右上がりの特性曲線なので、流量QiのときH0に対し
て流量QiがQi′のように増加すると、目標圧力は管
路抵抗曲線Fに沿ってOi2に移ってH0′となり、この
ときの圧力H0′と流量Qiのときの圧力H0との差、
すなわち目標圧力差ΔH=H0−H0′はΔH1のよう
に正の値になる。In contrast, since the pipeline resistance curve F (H 0 = Ha + aQ n) is a characteristic upward curves, the flow rate Q i against H 0 when flow rate Q i is increased as Q i ', target pressure pipe resistance curve H 0 ', and the pressure H 0 in this case' shifts to O i2 along the F difference between the pressure H 0 when the flow rate Q i,
That is, the target pressure difference ΔH = H 0 −H 0 ′ has a positive value like ΔH 1 .
このようにポンプの回転数が一定の条件で流量Qiが増
加すると、ΔHは(流量Qiを媒介変数として)右下が
りのΔhの関数になる(第6図(a)のΔh<0の領
域)。In this way, when the flow rate Q i increases under the condition that the pump rotation speed is constant, ΔH becomes a function of Δh descending to the right (using the flow rate Q i as a parameter) (in the case of Δh <0 in FIG. 6 (a)). region).
(ハ)前回のサンプリング時に対し今回のサンプリング
時に流量Qの増加した場合 特性曲線Iは右上がりの特性曲線なので、第5図のよう
に流量QiがQi″のように減少すると実際に検出され
る吐出し圧力は、前回のサンプリング時の目標圧力H0
に対して特性曲線に沿ってΔh2だけ増加し、従って吐
出し圧力差Δhは正の値になる。(C) When the flow rate Q increases at the current sampling time compared to the previous sampling time Since the characteristic curve I is a characteristic curve that rises to the right, it is actually detected that the flow rate Q i decreases like Q i ″ as shown in FIG. The discharge pressure to be generated is the target pressure H 0 at the time of the previous sampling.
It increased by Delta] h 2 along the characteristic curve relative, thus discharging the pressure difference Delta] h is a positive value.
これに対し、管路抵抗曲線F(H0=Ha+aQn)は
右上がりの特性曲線なので、流量Qiのときの圧力H0
との差、すなわち目標圧力差ΔHはΔH1のように正の
値になり、流量QiがQi″のように減少すると、目標
圧力は管路抵抗曲線Fに沿ってOi4の点に移り、このと
きの圧力H0′は流量Qiのときの圧力H0よりΔH2
だけ減少し、すなわち目標圧力差ΔH=H0′−H0は
負の値になる。On the other hand, since the conduit resistance curve F (H 0 = Ha + aQ n ) is a characteristic curve that rises to the right, the pressure H 0 at the flow rate Q i is
, The target pressure difference ΔH becomes a positive value like ΔH 1 , and when the flow rate Q i decreases like Q i ″, the target pressure reaches the point of O i4 along the conduit resistance curve F. The pressure H 0 ′ at this time is ΔH 2 from the pressure H 0 at the flow rate Q i.
The target pressure difference ΔH = H 0 ′ −H 0 becomes a negative value.
このようにポンプの回転数が一定の条件でΔHとΔhの
関係を求めると、ΔHは(流量Qiを媒介変数として)
右下がりのΔhの関数になる(第6図(a)のΔh>0
の領域)。Thus, when the relationship between ΔH and Δh is calculated under the condition that the pump rotation speed is constant, ΔH is (using the flow rate Q i as a parameter).
It becomes a function of Δh that descends to the right (Δh> 0 in FIG. 6 (a))
Area).
(ニ)流量Qiを中心に流量が微小変化した場合 以上(イ)、(ロ)、(ハ)を踏まえ、前回のサンプリ
ング時に対し今回のサンプリング時に流量Qが増加また
は減少した場合に、その流量Qiの変化幅の小さい範囲
を考えるとΔHとΔhの関係は1次関数で近似できる。
この関数をグラフ化すると、Δh=0(原点)を第5図
の流量Qiの点に対応して描くことができ、第6図
(a)のようになる。(D) When the flow rate changes slightly around the flow rate Q i Based on the above (a), (b), and (c), when the flow rate Q increases or decreases at the time of this sampling compared to the time of the previous sampling, Considering the range in which the change width of the flow rate Q i is small, the relationship between ΔH and Δh can be approximated by a linear function.
When this function is graphed, Δh = 0 (origin) can be drawn corresponding to the point of the flow rate Q i in FIG. 5, and is as shown in FIG. 6 (a).
この関係を式で表すと(2)式のようになる。(2)式
においてK2は実験によって求められる値である。すな
わち第6図(a)の特性は実験により得られ、その特性
曲線の傾きからK2が求められる。When this relationship is expressed by an equation, it becomes like the equation (2). In the equation (2), K 2 is a value obtained by experiment. That is, the characteristic shown in FIG. 6A is obtained by an experiment, and K 2 is obtained from the slope of the characteristic curve.
同様に指令速度差ΔNとΔhの関係も第6図(b)のよ
うにグラフ化できる。これを次に説明する。Similarly, the relationship between the command speed difference ΔN and Δh can also be graphed as shown in FIG. 6 (b). This will be described next.
第6図(b)は、ポンプの回転数が一定条件の下で、吐
出し圧力の変化Δhと指令速度差の変化ΔNとの関係を
表している。ポンプの回転数が一定の条件では、流量Q
が変化すると圧力Hが変化する。FIG. 6 (b) shows the relationship between the change Δh in the discharge pressure and the change ΔN in the command speed difference under the condition that the rotational speed of the pump is constant. When the pump speed is constant, the flow rate Q
When H changes, the pressure H changes.
(イ)前回と今回のサンプリング時に流量Qの変化がな
い場合 特性曲線Iと管路抵抗曲線F(H0=Ha+aQn)は
流量Qiのとき点Oiで交差しているので、それぞれの
曲線の圧力は一致し、すなわち吐出し圧力の目標値H0
(管路抵抗曲線Fにより求められる値)と実際の吐出し
圧力H(特性曲線Iによって得られる値)は一致し、吐
出し圧力Δh=0となる。また前回のサンプリング時と
今回のサンプリング時に流量Qの変化がなければ(Qi
=Qi′)、指令速度N0も変化せず、したがって指令
速度差ΔN=0である。(A) When there is no change in the flow rate Q during the previous and current samplings Since the characteristic curve I and the pipeline resistance curve F (H 0 = Ha + aQ n ) intersect at the point O i when the flow rate Q i , the The pressures of the curves are the same, that is, the target value of discharge pressure H 0
(The value obtained by the conduit resistance curve F) and the actual discharge pressure H (the value obtained by the characteristic curve I) match, and the discharge pressure Δh = 0. If there is no change in the flow rate Q between the previous sampling and the current sampling (Qi
= Qi ′), the command speed N 0 does not change, and therefore the command speed difference ΔN = 0.
すなわち、Δh=0、ΔN=0となり、この場合は、第
6図(b)の原点(0,0)になる。That is, Δh = 0 and ΔN = 0, and in this case, the origin (0, 0) in FIG. 6B is obtained.
(ロ)前回のサンプリング時に対し、今回のサンプリン
グ時の流量Qが増加した場合 特性曲線Iは右下がりの特性曲線なので、第5図のよう
に流量QiがQi′のように増加すると、実際に検出さ
れる吐出し圧力は、前回のサンプリング時の目標圧力H
0に対して特性曲線Iに沿ってΔh1だけ減少し、従っ
て吐出し圧力差Δhは負の値になる。(B) When the flow rate Q at this time of sampling is increased from the time of the last time of sampling: Since the characteristic curve I is a characteristic curve descending to the right, if the flow rate Q i increases like Q i ′ as shown in FIG. The discharge pressure actually detected is the target pressure H at the time of the previous sampling.
With respect to 0 , it decreases by Δh 1 along the characteristic curve I, so that the discharge pressure difference Δh becomes a negative value.
これに対し、流量Qiのとき指令速度はNiであり、流
量QiがQi′のように増加すると、管路抵抗曲線Fに
沿ってOi2に移り指令速度はNi′となる。したがっ
て、流量Qiのときの指令速度Niと流量Qi′のとき
の指令速度Ni′の差ΔN=Ni′−Niは正の値ΔN
1になる。In contrast, the command speed when the flow rate Q i is N i, 'when increases as the command speed moves to O i2 is N i along the pipeline resistance curve F' flow Q i is Q i becomes . Therefore, the difference .DELTA.N = N i '-N i of' command speed N i when the 'command speed N i and the flow rate Q i when the flow Q i is a positive value .DELTA.N
Becomes 1 .
このようにポンプの回転数が一定の条件で流量Qiが増
加すると、ΔNは流量Qiを媒介変数として右下がりの
Δhの関数になる(第6図(b)のΔh<0の領域)。In this way, when the flow rate Q i increases under the condition that the pump rotational speed is constant, ΔN becomes a function of Δh which is decreasing to the right with the flow rate Q i as a parameter (the region of Δh <0 in FIG. 6 (b)). .
(ハ)前回のサンプリング時に対し今回のサンプリング
時に流量Qの増加した場合 特性曲線Iは右下がりの特性曲線なので、第5図のよう
に流量QiがQi″のように減少すると実際に検出され
る吐出し圧力は、前回のサンプリング時の目標圧力H0
に対して特性曲線に沿ってΔh2だけ増加し、従って吐
出し圧力差Δhは正の値になる。(C) When the flow rate Q has increased at the time of this sampling relative to the time of the previous sampling Since the characteristic curve I is a characteristic curve descending to the right, it is actually detected that the flow rate Q i decreases as Q i ″ as shown in FIG. The discharge pressure to be generated is the target pressure H 0 at the time of the previous sampling.
It increased by Delta] h 2 along the characteristic curve relative, thus discharging the pressure difference Delta] h is a positive value.
これに対し、流量Qiのとき指令速度はNiであり、流
量QiがQi″のように減少すると、管路抵抗曲線Fに
沿ってOi4点に移り、指令速度はN2″となる。したが
って流量Qiのときの指令速度Niと流量Qi″のとき
の指令速度N2″の差ΔN=N2″−Niは負の値ΔN
2になる。In contrast, the command speed when the flow rate Q i is N i, the flow rate Q i is Q i "Decreasing as, moves to O i4 points along the pipeline resistance curve F, the command speed is N 2" Becomes Thus negative value difference .DELTA.N = N 2 "-N i of" command speed N 2 when the "command speed N i and the flow rate Q i when the flow Q i .DELTA.N
It becomes 2 .
このようにポンプの回転数が一定の条件で流量Qiが減
少すると、ΔNは(流量Qiを媒介変数として)右下が
りのΔhの関数になる(第6図(a)のΔh>0の領
域)。Thus, when the flow rate Q i decreases under the condition that the pump rotation speed is constant, ΔN becomes a function of Δh which is decreasing to the right (using the flow rate Q i as a parameter) (Δh> 0 in FIG. 6A). region).
(ニ)流量Qiを中心に流量が微小変化した場合 以上(イ)、(ロ)、(ハ)を踏まえ、前回のサンプリ
ング時に対し今回のサンプリング時に流量Qが増加また
は減少した場合に、その流量Qiの変化幅の小さい範囲
を考えるとΔNとΔhの関係は1次関数で近似できる。
この関数をグラフ化すると、Δh=0(原点)を第5図
の流量Qiの点に対応して描くことができ、第6図
(b)のようになる。(D) When the flow rate changes slightly around the flow rate Q i Based on the above (a), (b), and (c), when the flow rate Q increases or decreases at the time of this sampling compared to the time of the previous sampling, Considering a range in which the change width of the flow rate Q i is small, the relationship between ΔN and Δh can be approximated by a linear function.
When this function is graphed, Δh = 0 (origin) can be drawn corresponding to the point of the flow rate Q i in FIG. 5, and is as shown in FIG. 6 (b).
この関係を式で表すと(1)式のようになる。(1)式
においてK1は実験によって求められる値である。すな
わち第6図(b)の特性は実験により得られ、その特性
曲線の傾きからK1が求められる。When this relationship is expressed by an expression, it becomes as shown in expression (1). In the formula (1), K 1 is a value obtained by experiment. That is, the characteristic of FIG. 6 (b) is obtained by an experiment, and K 1 is obtained from the slope of the characteristic curve.
即ち、吐出し圧力差Δhを測定し、該吐出し圧力差Δh
をもとに上記(1)式の関係により、今運転している速度
より速度差ΔNを加減し、同様に上記(2)式の関係によ
り測定した吐出し圧力差Δhをもとに、今の目標圧力に
目標圧力差ΔHを加減することにより、抵抗曲線F上に
ポンプ3の所望の運転点がくるように予測末端圧力一定
制御を行うことができるようになつている。That is, the discharge pressure difference Δh is measured, and the discharge pressure difference Δh is measured.
Based on the above equation (1), the speed difference ΔN is added or subtracted from the speed at which the vehicle is currently operating. Similarly, based on the discharge pressure difference Δh measured by the above equation (2), By adding or subtracting the target pressure difference ΔH to the target pressure of, the predicted end pressure constant control can be performed so that the desired operating point of the pump 3 comes on the resistance curve F.
従つて、前記マイコン20は、使用水量が変動した場
合、現在の吐出し圧力Hと目標圧力H0とを比較して吐
出し圧力差Δhを求め、該吐出し圧力差Δhを上記
(1),(2)式に代入することにより指令速度差ΔH,目標
圧力差ΔHを求める。そして、指令速度差ΔNに基づい
て可変周波インバータ10に送るべき指示速度を求める
ことにより、ポンプ3の運転を希望の速度に可変させ、
かつ目標圧力差ΔHに基づいて次回の目標圧力を設定す
ることができるようになつている。そのため、マイコン
20には吐出し圧力差Δhを求める演算部と、指令速度
差ΔN及び目標圧力差ΔHを求める演算部と、これら指
令速度差ΔN,目標圧力差ΔHに基づいて指示速度,目
標圧力を求める演算部とを有している。Therefore, when the amount of water used fluctuates, the microcomputer 20 compares the current discharge pressure H with the target pressure H 0 to obtain the discharge pressure difference Δh, and the discharge pressure difference Δh is calculated as described above.
The command speed difference ΔH and the target pressure difference ΔH are obtained by substituting the equations (1) and (2). Then, the operation speed of the pump 3 is changed to a desired speed by obtaining the command speed to be sent to the variable frequency inverter 10 based on the command speed difference ΔN.
Moreover, the next target pressure can be set based on the target pressure difference ΔH. Therefore, the microcomputer 20 has a calculation unit for obtaining the discharge pressure difference Δh, a calculation unit for obtaining the command speed difference ΔN and the target pressure difference ΔH, and an instruction speed and a target pressure based on the command speed difference ΔN and the target pressure difference ΔH. And an arithmetic unit for obtaining
次に、第7図を用いて予測末端圧力一定制御装置の動作
を詳細に説明する。この場合、マイコン20にはフロー
チヤートに従つて制御できるように予めプログラムされ
ているものとする。Next, the operation of the predicted constant end pressure control device will be described in detail with reference to FIG. In this case, it is assumed that the microcomputer 20 is programmed in advance so that it can be controlled according to the flow chart.
また説明を簡単にする為、第5図に示すように、使用水
量がQi、変速モートル9の運転速度がNi,ポンプ3
のQ−H性能曲線がIで、抵抗曲線F上の交点Oiで運
転しているものとする。In order to simplify the explanation, as shown in FIG. 5, the amount of water used is Qi, the operating speed of the shift motor 9 is Ni, and the pump 3 is
The Q-H performance curve of 1 is I, and the vehicle is operating at the intersection point Oi on the resistance curve F.
第7図において、初期設定及び現運転状態の動作は本発
明の要旨とは無関係であるため説明を省略し、ステツプ
101から述べる。In FIG. 7, the operations in the initial setting and the current operating state are not related to the gist of the present invention, so that the description thereof will be omitted and the operation will be described from step 101.
ステツプ101で初期目標圧力H0を設定し、ステツプ
102で圧力センサ7によつて給水圧力Hを検出し、ス
テツプ103で初期目標圧力H0と給水圧力Hとの大小
を比較する。例えば使用水量が減少しQi″になつた場
合、給水圧力HはOi3点まで上昇するので、初期目標
圧力H0より大きい圧力となる。なお、前記初期目標圧
力H0は、ポンプ起動初期の運転速度に対応する値とし
てメモリに予め記憶されており、起動時に該メモリから
読み出されて設定される。The initial target pressure H 0 is set in step 101, the water supply pressure H is detected by the pressure sensor 7 in step 102, and the initial target pressure H 0 and the water supply pressure H are compared in step 103. For example, when water consumption has decreased to and Qi "decreases, since the water supply pressure H is increased to 3 Oi, the initial target pressure H 0 is greater than the pressure. In addition, the initial target pressure H 0, the pump starts early It is stored in advance in a memory as a value corresponding to the operating speed, and is read from the memory and set at the time of startup.
その結果、ステツプ104で給水圧力Hから初期目標圧
力H0を減算して給水圧力差Δhを求め、ステツプ10
5で該給水圧力差Δhに基づいて(1)式より指定速度差
ΔNを求める。そして、ステツプ106で現在の可変モ
ートル9の回転速度(N)に前記指令速度差ΔNを加算
して指令速度Nを求め、この指令速度Nを第4図に示す
マイコン20の第1の出力ポート20dよりインタフエ
ース52を介して可変周波インバータ10に出力する。
この場合Δh=H−H0>0となる。これにより、可変
周波インバータ10が変速モートル9の回転速度を指令
速度Nに減速する。As a result, in step 104, the initial target pressure H 0 is subtracted from the water supply pressure H to obtain the water supply pressure difference Δh.
In step 5, the specified speed difference ΔN is obtained from the equation (1) based on the water supply pressure difference Δh. Then, in step 106, the command speed difference ΔN is added to the current rotation speed (N) of the variable motor 9 to obtain the command speed N, and the command speed N is the first output port of the microcomputer 20 shown in FIG. 20d outputs it to the variable frequency inverter 10 through the interface 52.
In this case, Δh = H−H 0 > 0. As a result, the variable frequency inverter 10 reduces the rotation speed of the shift motor 9 to the command speed N.
しかる後、ステツプ107で前記給水圧力差Δhに基づ
いて(2)式より目標圧力差ΔHを求め、ステツプ108
においてステツプ101で得た初期目標圧力H0に前記
目標圧力差ΔHを加算して次の目標圧力H0を設定す
る。この場合、Δh=H−H0>0なのでΔH<0とな
り、目標圧力H0は|Δh|だけ小さくなる。次いで、
ステツプ114で変速モートル9が指令速度Nに達する
のに必要な時間Δtだけ待つた後、ステツプ102以降
の処理を実行する。Thereafter, in step 107, the target pressure difference ΔH is obtained from the equation (2) based on the water supply pressure difference Δh, and step 108
In step 101, the target pressure difference ΔH is added to the initial target pressure H 0 obtained in step 101 to set the next target pressure H 0 . In this case, since Δh = H−H 0 > 0, ΔH <0, and the target pressure H 0 is reduced by | Δh |. Then
After waiting for the time Δt required for the shift motor 9 to reach the command speed N in step 114, the processing in step 102 and subsequent steps is executed.
なお、ステツプ103で目標圧力H0と給水圧力Hとを
比較した結果、等しい場合には、現在の指令速度N及び
目標圧力H0を維持させる。As a result of comparison between the target pressure H 0 and the water supply pressure H in step 103, if they are equal, the current command speed N and the target pressure H 0 are maintained.
一方、ステツプ103で初期目標圧力H0と給水圧力H
とを比較した結果、使用水量の増大によつて給水圧力H
が初期目標圧力H0より小さい場合には、ステツプ10
9〜113の処理を実行する。即ち、現在運転中の速度
(N)に指令速度差ΔNを加算した回転速度Nで変速モー
トル9を制御し、かつ現在の目標圧力H0に目標圧力差
ΔHを加算して次の目標圧力H0を更新する。On the other hand, in step 103, the initial target pressure H 0 and the water supply pressure H 0
As a result of the comparison with the water supply pressure H
Is smaller than the initial target pressure H 0 , step 10
9 to 113 are executed. That is, the speed currently in operation
The command speed difference ΔN controls the shift Motoru 9 at a rotational speed N obtained by adding the (N), and the current target pressure H 0 by adding the desired pressure difference ΔH update the following target pressure H 0.
従つて、使用水量の変化に応じて給水圧が変わつても、
抵抗曲線Fとポンプ3のQ−H性能曲線とが一致する位
置にポンプを制御することができるので、給水末端での
圧力をほぼ一定にすることができる。また、マイコン2
0を使用することにより、従来のような関数演算器X,
比較器C,比例積分器Y等の機器が不要になるばかりで
なく、流量センサ8も不要になるので、制御装置の構成
機器を簡素化することができる。Therefore, even if the water supply pressure changes according to the change in the amount of water used,
Since the pump can be controlled at a position where the resistance curve F and the Q-H performance curve of the pump 3 coincide with each other, the pressure at the water supply end can be made substantially constant. In addition, the microcomputer 2
By using 0, the conventional function calculator X,
Not only the devices such as the comparator C and the proportional integrator Y become unnecessary, but also the flow rate sensor 8 becomes unnecessary, so that the constituent devices of the control device can be simplified.
以上述べたように、本発明は、マイクロコンピュータを
使用し、ポンプ吐出側の圧力が目標値である管路抵抗曲
線上にくるように微分値によって制御するので、ある初
期状態における末端圧力を一定に精度良く保持すること
ができるととに、制御装置の構成機器を簡素化すること
ができるので、安価で簡単な構成の給水装置の末端圧力
一定制御装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, the microcomputer is used and the pressure on the pump discharge side is controlled by the differential value so that it is on the conduit resistance curve which is the target value. Therefore, the terminal pressure in a certain initial state is constant. In addition to being able to hold it with high accuracy, the constituent devices of the control device can be simplified, so that it is possible to provide a constant terminal pressure control device for a water supply device that is inexpensive and has a simple structure.
第1図は従来の給水装置の制御装置を示すブロツク図、
第2図は給水装置の動作を説明するための運転特性図、
第3図は本発明による給水装置の予測末端圧力一定制御
装置の一実施例を示すブロツク図、第4図は予測末端圧
力一定制御装置の回路図、第5図は予測末端圧力一定制
御装置におけるポンプの運転特性を示す説明図、第6図
(a)は吐出し圧力差と目標圧力差との関係を示す説明
図、同図(b)は吐出し圧力差と指示速度差との関係を示
す説明図、第7図は制御動作の手順を示すフローチヤー
トである。 1……貯水槽、2……吸込管、3……ポンプ、6……給
水管、7……圧力センサ、9……変速モートル、10…
…可変速駆動部(可変周波インバータ)、20……マイ
クロコンピユータ、Δh……吐出し圧力差、ΔH……目
標圧力差、ΔN……指示速度差、F……給水管路の抵抗
曲線FIG. 1 is a block diagram showing a control device of a conventional water supply device,
FIG. 2 is an operation characteristic diagram for explaining the operation of the water supply device,
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the predictive constant end pressure controller for a water supply device according to the present invention, FIG. 4 is a circuit diagram of the predictive constant end pressure controller, and FIG. Explanatory drawing showing the operating characteristics of the pump, FIG. 6
(a) is an explanatory view showing the relationship between the discharge pressure difference and the target pressure difference, (b) is an explanatory view showing the relationship between the discharge pressure difference and the indicated speed difference, and FIG. 7 is the procedure of the control operation. Is a flow chart. 1 ... Water tank, 2 ... Suction pipe, 3 ... Pump, 6 ... Water supply pipe, 7 ... Pressure sensor, 9 ... Shift motor, 10 ...
... Variable speed drive unit (variable frequency inverter), 20 ... Microcomputer, Δh ... Discharge pressure difference, ΔH ... Target pressure difference, ΔN ... Indicated speed difference, F ... Water supply line resistance curve
Claims (1)
しているときの給水経路の仮想した管路抵抗曲線により
求められるポンプ吐出し圧力である目標圧力、回転数が
無変化でポンプの吐出し流量が変化したときに前回のサ
ンプリング時の流量から前記管路抵抗曲線に基づいて求
められた現在の目標圧力として記憶している圧力値と流
量が変化した今回のサンプリング時に実際に検出された
圧力値との差である吐出し圧力差、及び回転数が無変化
でポンプの吐出し流量が変化したときに前回のサンプリ
ング時の流量に基づいて前記管路抵抗曲線から求められ
た現在の目標圧力として記憶している圧力値と流量が変
化した今回のサンプリング時に前記管路抵抗曲線から求
められるポンプ吐出し圧力との差である目標圧力差等の
パラメータから給水管路の給水末端での圧力を予測し、
この圧力が一定となるようにポンプを可変運転する給水
装置の予測末端圧力一定制御装置において、 前記ポンプを駆動する変速モートルの回転数を制御する
可変速駆動部と、 前記ポンプの吐出側に設置され、前記ポンプからの吐出
し圧力を検出し得る圧力センサと、 該圧力センサの検出信号を読み取るとともに、前記吐出
し圧力差と前記目標圧差との関係、及び前記吐出し圧力
差と指令速度差との関係をそれぞれ求め、さらに前記吐
出し圧力差と前記2つの関係とから現在の指令速度差及
び現在の目標圧力差を求め、現在の指令速度差に基づい
て前記可変速駆動部に送るべき指令速度を求めて前記可
変速駆動部に速度信号を送り、かつ現在の目標圧力差に
基づいて次回の目標圧力値を逐次設定するマイクロコン
ピュータと、 を備えていることを特徴とする給水装置の予測末端圧力
一定制御装置。1. A target pressure, which is a pump discharge pressure obtained from a virtual conduit resistance curve of a water supply path when the pump is operated at a certain rotation speed and a discharge flow rate, and the pump speed is unchanged. When the discharge flow rate changes, the pressure value stored as the current target pressure obtained from the flow rate at the previous sampling based on the pipe resistance curve and the flow rate changed are actually detected at the time of this sampling. The discharge pressure difference which is the difference between the pressure value and the current value obtained from the pipe resistance curve based on the flow rate at the previous sampling when the discharge flow rate of the pump changed without changing the rotation speed. The pressure value stored as the target pressure and the flow rate are changed. Predicts the pressure at the feed water end of the conduit,
A predictive terminal pressure constant control device for a water supply device that variably operates a pump so that this pressure is constant, in a variable speed drive unit that controls the rotation speed of a speed change motor that drives the pump, and is installed on the discharge side of the pump. The pressure sensor capable of detecting the discharge pressure from the pump, the detection signal of the pressure sensor, and the relationship between the discharge pressure difference and the target pressure difference, and the discharge pressure difference and the command speed difference. And the target pressure difference at present from the discharge pressure difference and the two relations, and send them to the variable speed drive unit based on the present command speed difference. A microcomputer for obtaining a command speed, sending a speed signal to the variable speed drive unit, and successively setting a next target pressure value based on the current target pressure difference. A predictive terminal pressure constant control device for a water supply device, characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59245932A JPH0652080B2 (en) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | Predictive end pressure constant controller for water supply system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59245932A JPH0652080B2 (en) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | Predictive end pressure constant controller for water supply system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61126398A JPS61126398A (en) | 1986-06-13 |
| JPH0652080B2 true JPH0652080B2 (en) | 1994-07-06 |
Family
ID=17140998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59245932A Expired - Lifetime JPH0652080B2 (en) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | Predictive end pressure constant controller for water supply system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652080B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT408680B (en) * | 1995-04-03 | 2002-02-25 | Atb Austria Antriebstech Ag | METHOD FOR REGULATING THE PUMP HEIGHT OF A PUMP |
| IT1295577B1 (en) * | 1997-02-13 | 1999-05-13 | Hydroservice S R L | DEVICE FOR CONTROL OF A HYDRAULIC PUMP, WITH SELF-ADJUSTING COMPUTER PROPORTIONAL CONTROL |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0612116B2 (en) * | 1983-12-28 | 1994-02-16 | 株式会社荏原製作所 | Variable speed water supply device |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP59245932A patent/JPH0652080B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61126398A (en) | 1986-06-13 |
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