特許 5715985 給水システムおよび給水システムの運転方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5715985

(24)【登録日】2015年3月20日

(45)【発行日】2015年5月13日

(54)【発明の名称】給水システムおよび給水システムの運転方法

(51)【国際特許分類】

   F04D 15/00 20060101AFI20150423BHJP

   F04B 49/06 20060101ALI20150423BHJP

   H02P 5/74 20060101ALI20150423BHJP

【ＦＩ】

   F04D15/00 D

   F04D15/00 F

   F04B49/06 321B

   F04B49/06 321A

   H02P7/74 A

【請求項の数】12

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-88322(P2012-88322)

(22)【出願日】2012年4月9日

(65)【公開番号】特開2013-217275(P2013-217275A)

(43)【公開日】2013年10月24日

【審査請求日】2014年6月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 幸一

(72)【発明者】

【氏名】富田 敏夫

【審査官】 加藤 一彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１４５６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７７２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０２５５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ １５／００

Ｆ０４Ｂ ４９／０６

Ｈ０２Ｐ ５／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロプロセッサー、操作パネル、各設定値を記憶する記憶部を有する可変速制御装置と、該可変速制御装置で駆動されるポンプと、該ポンプの吐出側に取付けられた圧力センサを備えたポンプ装置をｎ台設置し、該圧力センサの検出したポンプ吐出側圧力が所定圧力となるように、各ポンプ装置がそれぞれ独立して運転がなされる給水システムおいて、
前記ｎ台のポンプ装置の各可変速制御装置は、マスター号機かスレーブ号機を選択して設定する設定手段を有し、前記設定手段により予めｎ台のポンプ装置のうちの１台がマスター号機に他がスレーブ号機に設定され、設定されたマスター号機は、始動条件が成立した際に最初に始動し、停止条件又は減台条件が成立した際には最後に停止し、前記マスター号機の故障時に、前記設定手段により他のスレーブ号機のうちの１台のポンプ装置がマスター号機にシフトして設定されること特徴とする給水システム。

【請求項2】

請求項１項に記載の給水システムにおいて、
前記マスター号機は、給水負荷に応じてポンプ装置を増台又は減台し、増台又は減台する際の順番をローテーションすることを特徴とする給水システム。

【請求項3】

請求項２に記載の給水システムにおいて、
前記マスター号機は、給水負荷に応じてポンプ装置を増台又は減台する際に、複数のスレーブ号機に対して順番をローテーションすることを特徴とする給水システム。

【請求項4】

請求項１項に記載の給水システムにおいて、
マスター号機に設定されたポンプ装置は、運転後は停止条件または減台条件が成立しても運転が継続されることを特徴とする給水システム。

【請求項5】

請求項１に記載の給水システムにおいて、
前記マスター号機の故障時に、他のスレーブ号機のうちの１台のポンプ装置がその可変速制御装置の設定手段により、マスター号機にシフトして設定されることを特徴とする給水システム。

【請求項6】

請求項１または５に記載の給水システムにおいて、
前記マスター号機の故障時に、他のスレーブ号機のうちのマスター号機より最も若い号機の１台のポンプ装置がマスター号機にシフトして設定されること特徴とする給水システム。

【請求項7】

マイクロプロセッサー、操作パネル、各設定値を記憶する記憶部を有する可変速制御装置と、該可変速制御装置で駆動されるポンプと、該ポンプの吐出側に取付けられた圧力センサを備えたポンプ装置をｎ台設置し、該圧力センサの検出したポンプ吐出側圧力が所定圧力となるように、各ポンプ装置がそれぞれ独立して運転がなされる給水システムの運転方法において、
前記ｎ台のポンプ装置の各可変速制御装置は、設定手段により予めｎ台のポンプ装置のうちの１台がマスター号機に他がスレーブ号機に設定され、設定されたマスター号機は、始動条件が成立した際に最初に始動し、停止条件又は減台条件が成立した際には最後に停止し、前記マスター号機の故障時に、他のスレーブ号機のうちの１台のポンプ装置がマスター号機にシフトして設定されること特徴とする給水システムの運転方法。

【請求項8】

請求項６項に記載の給水システムの運転方法において、
前記マスター号機は、給水負荷に応じてポンプ装置を増台又は減台し、増台又は減台する際の順番をローテーションすることを特徴とする給水システムの運転方法。

【請求項9】

請求項８に記載の給水システムの運転方法において、
前記マスター号機は、給水負荷に応じてポンプ装置を増台又は減台する際に、複数のスレーブ号機に対して順番をローテーションすることを特徴とする給水システムの運転方法。

【請求項10】

請求項７項に記載の給水システムの運転方法において、
マスター号機に設定されたポンプ装置は、運転後は停止条件または減台条件が成立しても運転が継続されることを特徴とする給水システムの運転方法。

【請求項11】

請求項７に記載の給水システムの運転方法において、
前記マスター号機の故障時に、他のスレーブ号機のうちの１台のポンプ装置がその可変速制御装置の設定手段により、マスター号機にシフトして設定されることを特徴とする給水システムの運転方法。

【請求項12】

請求項７または１１に記載の給水システムの運転方法において、
前記マスター号機の故障時に、他のスレーブ号機のうちのマスター号機より最も若い号機の１台のポンプ装置がマスター号機にシフトして設定されること特徴とする給水システムの運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプ装置を複数台設置し、各ポンプ装置がそれぞれ独立して運転がなされる給水システムおよび給水システムの運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

給水装置は、可変速制御手段（誘導電動機を駆動する場合はインバータが使用され、永久磁石電動機を駆動する場合はこれ用のコントローラが使用されるが、このコントローラもインバータをべースにしたものである。）によって駆動されるポンプ装置を単独又は複数台設置して使用している。

【0003】

これら給水装置の従来技術として、特許文献１と特許文献２が挙げられる。特許文献１は、それぞれにマイクロプロセッサーを搭載したインバータ本体と制御基板及びポンプ、モータでｎ重系を構成し、そしてこれらに共通なマイクロプロセッサーを搭載したインタフェース基板とで構成した自律分散給水制御システムにおいて、
（１）ｎ重の制御基板はインタフェース基板から指令し、圧力制御はそれぞれの制御基板が行う。（２）電源投入時に通信異常が発生したらそれぞれの制御基板の初期化処理で手動運転とし、運転中に通信異常が発生した場合には、通信異常が発生する直前のインタフェース基板の運転モード信号（手動運転モード、切又は自動運転モード）を制御基板のＥＥＰＲＯＭに記憶させておき、このモードが切のときは切の処理を、手動のときは手動の処理を、自動のときは自動の処理を実行する。（３）インタフェース基板とｎ重の制御基板間に通信異常が発生した場合には、それぞれの制御基板が手動運転か自動運転かを判定するパラメータに基づいて、手動運転又は自動運転を行い、通信異常が復帰したら自動運転を行なう。（４）インタフェース基板とｎ重の制御基板間に通信異常が発生した場合には、通信異常となった制御基板が、通常の始動圧力パラメータより−３ｍと設定し同時運転を回避する、などである。

【0004】

特許文献２は、それぞれにマイクロプロセッサーを搭載したインバータ本体と制御基板及びポンプ、モータでｎ重系とし、そしてこれらに共通なマイクロプロセッサーを搭載したインタフェース基板を備え、給水装置の運転を制御するｎ重系システムにおいて、（１）ｎ重の制御基板は、マスター号機かスレーブ号機かを選択する設定手段を有しており、予めｎ重の制御基板のうち１台のみマスター号機に他はスレーブ号機にそれぞれ設定され、マスター号機は自己運転し、他のスレーブ号機全てに運転制御指令する。（２）マスター号機はインタフェース基板と信号の授受を行い、スレーブ号機はインタフェース基板と信号の授受は停止する。（３）マスター号機故障時はスレーブ号機のうちの１台がマスター号機にシフトして設定される、などである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２２８６４９号公報

【特許文献2】特開２００８−２０２５５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、これらの特許文献に示す従来技術には、ｎ重系（ポンプ、モータ、制御系を含めて）の運転負担（稼働）度合いを均等にすると同時期に故障する確立が高まり、保守が同時期に集中する不安があり、保守性が悪くなる恐れがある。また、従来技術には、上位に複数台設置のポンプ装置をどのように運転制御するかを制御する制御系（インターフェース基板）が必要であり、また、多重系のシステムでは異常発生時のバックアップの構成とその制御が必要となり、いずれにおいても、構成・配線・制御が複雑になり、専門知識をもった熟練者でないと対応できず、コスト的に不利となる恐れがある。

【0007】

そこで、本発明は、上記従来の問題点にかんがみ、保守性を向上させ、システム構成およびポンプ運転の制御が簡単で、低価格の給水システムおよび給水システムの運転方法を提供するものである。

【0008】

本発明は、マイクロプロセッサーを搭載した可変速制御装置及びポンプ、モータで駆動系を構成し、該可変速制御装置は所定圧力設定手段とマスタ号機及びスレーブ号機を設定手段とマスター号機シフト設定手段を有し、これの記憶部を有しており、該ポンプの吐出側に圧力センサを取り付けて、該圧力センサの検出したポンプ吐出側圧力が所定圧力となるよう圧力制御するポンプ装置を給水負荷に対してｎ台設置し、ケーブルで接続された可変速制御装置のｎ台のポンプ装置を運転可能とし、これらのｎ台のポンプ装置がそれぞれ独自に運転及び圧力制御し、マスター号機に設定したポンプ、インバータ駆動系をスレーブ号機に設定したポンプ、インバータ駆動系よりも長く運転するようにして、マスター号機がスレーブ号機より先に消耗するようにして保守性を向上させた給水システムおよび給水システムの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】

【0009】

本発明は、上記課題を解決するため、マイクロプロセッサー、操作パネル、各設定値を記憶する記憶部を有する可変速制御装置と、該可変速制御装置で駆動されるポンプと、該ポンプの吐出側に取付けられた圧力センサを備えたポンプ装置をｎ台設置し、該圧力センサの検出したポンプ吐出側圧力が所定圧力となるように、各ポンプ装置がそれぞれ独立して運転がなされる給水システムおいて、
前記ｎ台のポンプ装置の各可変速制御装置は、マスター号機かスレーブ号機を選択して設定する設定手段を有し、前記設定手段により予めｎ台のポンプ装置のうちの１台がマスター号機に他がスレーブ号機に設定され、設定されたマスター号機は、始動条件が成立した際に最初に始動し、停止条件又は減台条件が成立した際には最後に停止し、前記マスター号機の故障時に、前記設定手段により他のスレーブ号機のうちの１台のポンプ装置がマスター号機にシフトして設定されること特徴とする。

【0010】

また、上記に記載の給水システムにおいて、前記マスター号機は、給水負荷に応じてポンプ装置を増台又は減台し、増台又は減台する際の順番をローテーションすることを特徴とする。

【0011】

また、上記に記載の給水システムにおいて、前記マスター号機は、給水負荷に応じてポンプ装置を増台又は減台する際に、複数のスレーブ号機に対して順番をローテーションすることを特徴とする。

【0012】

また、上記に記載の給水システムにおいて、マスター号機に設定されたポンプ装置は、運転後は停止条件または減台条件が成立しても運転が継続されることを特徴とする。

【0013】

また、上記に記載の給水システムにおいて、前記マスター号機の故障時に、他のスレーブ号機のうちの１台のポンプ装置がその可変速制御装置の設定手段により、マスター号機にシフトして設定されることを特徴とする。

【0014】

また、上記に記載の給水システムにおいて、前記マスター号機の故障時に、他のスレーブ号機のうちのマスター号機より最も若い号機の１台のポンプ装置がマスター号機にシフトして設定されること特徴とする。

【0015】

本発明は、上記課題を解決するため、マイクロプロセッサー、操作パネル、各設定値を記憶する記憶部を有する可変速制御装置と、該可変速制御装置で駆動されるポンプと、該ポンプの吐出側に取付けられた圧力センサを備えたポンプ装置をｎ台設置し、該圧力センサの検出したポンプ吐出側圧力が所定圧力となるように、各ポンプ装置がそれぞれ独立して運転がなされる給水システムの運転方法において、
前記ｎ台のポンプ装置の各可変速制御装置は、設定手段により予めｎ台のポンプ装置のうちの１台がマスター号機に他がスレーブ号機に設定され、設定されたマスター号機は、始動条件が成立した際に最初に始動し、停止条件又は減台条件が成立した際には最後に停止し、前記マスター号機の故障時に、他のスレーブ号機のうちの１台のポンプ装置がマスター号機にシフトして設定されること特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、マスター号機は最初に運転し、最後に停止（又は停止させず）、スレーブ号機により停止ローテーション始動するようにして、同時に故障することなくマスター号機を先に消耗するようにして、消耗により故障したマスター号機に対して保守を行う。これは、マスター号機の故障時に、スレーブ号機のうちの１台がマスター号機にシフトされた場合についても同様である。すなわち、新たに設定されたマスター号機は、最初に運転し最後に停止（又は停止させないように）するので、新たなマスター号機の消耗が大きくなるので、均一に運転負担しているものに比べ、同時期に故障する確立が著しく低下し、一度に実施する保守が軽微となり保守性が向上する。

【0017】

又、ポンプ装置の増台、減台時の順序をスレーブ号機でローテションするようにしたので、スレーブ号機の消耗を均等化できる効果がある。更に、マスター号機を最後まで停止しないようにしたので、ｎ台ポンプ装置の増台、減台時の切り替り時に生ずる圧力変動を抑制できる効果がある。

【0018】

更に、ポンプ装置を給水負荷に対して単独又は複数台設置して給水系を構築するため、上位に複数台設置のポンプ装置をどのように運転制御するかを制御する制御系が必要なく、システムが簡単となり低価格のｎ台による給水系を構築できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明実施例のポンプ装置単体のポンプ運転特性図。

【図2】同じくポンプ装置単体のシステム構成図。

【図3】同じくポンプ装置の操作パネルの説明図。

【図4】同じくポンプ装置の運転機能説明図。

【図5】同じく運転制御手順を示すフローチャート。

【図6】同じくローテ―ション処理のフローチャート。

【図7】同じく運転制御の割込み処理のフローチャート。

【図8】同じくメモリマップ図。

【図9】同じく２台のポンプ装置の揃速運転時のポンプ運転特性図。

【図10】同じく２台のポンプ装置の非揃速運転時のポンプ運転特性図。

【図11】同じく２台設置のポンプ装置のシステム構成図。

【図12】ローテーション説明図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の給水装置の実施形態について、図面を用いて説明する。

【0021】

以下、本発明の実施態様１について、図１〜図１２を用いて説明する。図１は本発明のポンプ装置単体のポンプ運転特性図であり、横軸に水量、縦軸に全揚程を取って示している。ここで、曲線Ａはポンプ１台を１００％の回転数（インバータのｆ１周波数に対応、表示はｆ１）で運転した際のＱ−Ｈ性能曲線を示す。曲線Ｅはｆ４回転数（周波数表示はｆ１）運転時のＱ−Ｈ性能曲線を示す。同様に、曲線Ｂは仕様点（需要側が所望な水量、全揚程である。）水量Ｑ０、全揚程Ｈ００を満足するＱ−Ｈ性能曲線であり、ｆ０回転数（周波数表示はｆ０）で運転した際に得られる。曲線Ｃ、Ｄはそれぞれ回転数ｆ２（周波数表示はｆ２）、ｆ３（周波数表示はｆ３）で運転した時のＱ−Ｈ性能曲線である。

【0022】

曲線Ｆはポンプで揚水した場合に生ずる弁類、配管等の配管抵抗曲線であり、ポンプの吐出側圧力を制御する際の目標値となる。Ｈ４は水量０の点での目標圧力であり、前述した配管抵抗曲線Ｆとポンプｆ４回転数運転時Ｑ−Ｈ性能曲線Ｅの締め切り圧力との交点で示される。同様にＨ１はポンプｆ１回転数運転時の目標圧力であり、曲線Ａ、曲線Ｆの交点で示される。この時の水量はＱ１である。

【0023】

そして、ポンプ装置は需要側使用水量の変動に伴い、圧力センサの検出した給水圧力が、目標圧力即ち、前記抵抗曲線Ｆ上にくるようにインバータ周波数を制御する。これを末端圧力一定制御と呼んでいる。当然、Ｈ１、Ｈ４はパラメータとして前述したように予め設定され記憶されている。尚、図示では、Ｑ−Ｈ性能曲線を代表の曲線Ａ（周波数ｆ１）〜曲線Ｅ（周波数ｆ４）で示しているが、配管抵抗曲線Ｆ上で周波数を制御すれば、無段階の周波数に対応したポンプ性能曲線が生ずるのが明らかなので、省略している。

【0024】

又、Ｈ４は停止状態からポンプが始動する際の始動圧力としても使用する。即ち、自動運転において、圧力センサの検出した給水圧力が始動圧力Ｈ４以下にあれば、ポンプは運転を開始し、使用水量の変動に伴い配管抵抗曲線Ｆ上の圧力を保って給水していく。使用水量が極少なく、後述する流量スイッチが少水量使用状態を検出したときポンプは停止する。

【0025】

図２は、本発明実施例のポンプ装置１台設置例のシステム構成図を示している。２−１、２−２は仕切弁、３はモータ４で駆動されるポンプであり、このポンプの吸込み側は吸込み管１を介して水源側と接続される。水源側は、直結方式では図示していないが水道本管からの水の供給を受ける。受水槽方式では、図示していないが受水槽から水の供給を受ける。５は逆止め弁、６は給水管、７は圧力タンクであり給水管６のポンプに近い部位に設ける。８はこの給水管６に備わり、ここの圧力に応じて電気信号を発する圧力センサである。このセンサ８によりポンプの吐出し圧力を制御（例えば吐出し圧一定、推定末端圧力一定）する。

【0026】

更に、需要側はこの給水管６端末の先が直送式の場合には、需要側給水管と接続して例えば集合住宅等の水栓に給水する。高置水槽式の場合には、この需要側給水管と接続して高置水槽へ給水する。９は流量スイッチであり、少水量使用状態（例えば５〜１０Ｌ／ｍｉｎ）を検出してポンプを停止する信号を発信する。

【0027】

ＩＮＶは前述のモータ４を駆動するマイクロプロセッサ（図示せず）を搭載した可変速制御装置（インバータ）の本体であり、漏電遮断器ＥＬＢを介して電源側より電源の供給を受ける。

【0028】

Ｃ０ＮＳは後で詳細に述べるが可変速制御装置ＩＮＶに設けられた操作パネルで、可変速制御装置ＩＮＶの設定手段である。操作パネルＣ０ＮＳは、表示部、操作部を備えると共に運転モード（手動、自動、その他）、判定機能、単独運転（自己機の運転）、複数台運転（ケーブル接続しているｎ台の運転）選択機能、ＩＤＮＯ．（複数台運転時の自己機か他機かを認識するための番号）、起動停止、圧力制御のための各パラメータの設定機能を有し、これらの各種設定値と圧力センサの検出した圧力信号等を記憶する記憶部Ｍ（例えばＥＥＰＲＯＭ）を備えている。

【0029】

操作パネルＣＯＮＳの詳細を図３に、その機能を図４に示す。

【0030】

図３において、操作パネルＣＯＮＳには、表示部３０、運転（ＲＵＮ）キー３１、停止（ＳＴＯＰ）キー３２、記憶（ＰＲＧ）キー３３、アップキー（タクトスイッチ）３４、ダウンキー（タクトスイッチ）３５、機能（ＦＵＮＣ）キー３６、モードキー３７を備えている。

【0031】

モードキー３７は、押される度に、MAN（手動）／AUTO（自動）、のモードを切換え選択し、機能キー３６は、選択された各モードにおける複数の機能を選択する。機能キー３６も、押される度に複数の機能のひとつが選択される。ＦＵＮＣキー３６は、押されるごとに、表示機能とパラメータ設定機能とを切換える。アップキー３４、ダウンキー３５のタクトスイッチが、各種パラメータの設定数値を決めるときに操作され、決められた設定値は、記憶キー３３の操作により記憶部（メモリ）Ｍに設定記憶される。尚、操作パネルＣＯＮＳは、可変速制御装置ＩＮＶと別体でも一体でも良い。

【0032】

図４で、手動運転モードが選択された際には、ポンプ装置はＲＵＮキー３１を押した時に運転し、ＳＴＯＰキースイッチ３２を押した時に停止する。手動運転時のインバータ周波数のパラメータは、機能（ＦＵＮＣ）キー３６およびアップキー３４とダウンキー３５の操作で設定され、初期値が予め記憶部Ｍに記憶される。

【0033】

自動運転モードが選択された際には、ポンプ装置はＲＵＮキー３１を押した時に自動運転を開始し、ＳＴＯＰキースイッチ３２を押した時に停止する。自動運転モードが選択されても、給水圧力が始動圧力（予めパラメータで初期値として設定）以下となる始動条件が成立しない限り、運転を開始しない。上記始動圧力は手動（ＭＡＮ）により（予めパラメータで設定）設定される。

【0034】

自動運転モードには、図４に示す通り単独運転と複数台運転の機能（ＦＵＮＣ）が用意されている。図２の可変速制御装置ＩＮＶの通信用端子Ｓ２が開放されているときは単独運転となり、通信用端子Ｓ２にケーブルが接続されているとき、接続された複数台の運転が許可される。尚、通信用端子Ｓ２の間では通信が行われるが、この通信は有線、無線を問わず、ケーブル接続に代えてパラメータとしても良い。尚、３台以上の複数台運転の場合に備え、可変速制御装置ＩＮＶに端子Ｓ２を２口設けている。

【0035】

ＦＵＮＣキー３６によるパラメータ設定には、所定圧力設定、周波数設定、マスタ設定、スレーブ設定、マスタ候補の設定、増台時と減台時のスレーブの順番設定が用意され、ＦＵＮＣキー３６を押すごとにパラメータが変更される。

【0036】

所定圧力と周波数設定では、上述のようにＦＵＮＣキー３６で圧力、または、周波数を選択し、アップキー３４とダウンキー３５の操作で始動圧力、または、インバータ周波数等を設定し、記憶キー３３で記憶する。マスタ設定では、マスタとなるポンプ装置の識別番号（ＩＤＮＯ．）をアップキー３４とダウンキー３５の操作で設定し、記憶キー３３で記憶する。スレーブ設定では、マスタ以外のポンプ装置の識別番号を設定し、記憶キー３３で記憶する。マスタ候補のスレーブ設定では、マスタが故障した場合に次にマスタとなるスレーブの識別番号を設定し、記憶キー３３で記憶する。スレーブの順番設定では、アップキー３４とダウンキー３５の操作で、増台運転時と減台運転時のスレーブの運転開始順番と運転停止順番のローテーションと、ローテーションのパターンをポンプ装置の識別番号で設定し、記憶キー３３で記憶する。

【0037】

前記した３台以上の複数台運転の場合、認識番号ＩＤＮＯ．により自己機か他機かを認識する。認識番号ＩＤＮＯ．は、上記したように予めパラメータとして設定され、ｎ台の場合、それぞれ適宜１、２、３、・・・、ｎと設定される。例えば、認識番号ＩＤＮＯ．１をマスター号機、他の認識番号をスレーブ号機とする。又、マスター号機に設定されているＩＤＮＯ．１の号機は始動条件が成立したら、最初に運転を開始し、複数運転となった後、停止条件が成立しても最後に停止するように、マスター号機の順番のローテーションが設定されている。

【0038】

図２で可変速制御装置ＩＮＶは、端子Ｉ０、Ｉ１とＩ２、Ｉ３を備えており、前述した吐出し側圧力センサ８と端子Ｉ０、Ｉ１とを、ケーブルＳ0により接続し、流量スイッチ９と端子Ｉ２、Ｉ３とをケーブルＳ１によって接続している。

【0039】

図５、図６、図７はポンプ装置の運転制御手順を示したフローチャートであり、これがプログラムとして可変速制御装置ＩＮＶのマイクロプロセッサーに搭載されている。図８は上記パラメータおよびプログラム等を格納するメモリマップである。

【0040】

さて、使用開始に当たって、図２に示す電源側漏電遮断器ＥＬＢを投入すると、プログラムが作動する。先ず、５００ステップでスタートすると、５０１ステップでイニシャル処理、５０２ステップでパラメータ設定処理を実行する。イニシャル処理では、レジスタ、割り込みベクタ、メモリ、スタックポインタなど各種の処理と、通信機能初期化処理を実行し、通信ポート（通信用端子Ｓ２）にケーブルが接続されているか否かの判定処理を実行する。接続されていなければ単独運転、接続されている場合は複数運転となる。

【0041】

パラメータ設定処理では、前記のパラメータ設定処理は、前記ＣＯＮＳで設定がなされる。前述した初期値を設定し、又、増台時の次に始動する号機をメモリＭ５４及びＭ１２１のＯＮＳＴＢに、例えばＩＤＮＯ．２の号機を、減台時の次に停止する号機をＭ５５、Ｍ１２２のＯＦＦＳＴＢに、例えばＩＤＮＯ．２の号機を設定し、運転準備を行う。５０３、５０４ステップでは割り込みを許可し、図７に示す割り込み処理に備える。当然、割り込みが発生し、７００ステップ以降の割込み処理が実行される。

【0042】

７００ステップ以降のＩＮＴ０割り込み処理において、図７（Ａ）に示すように、７０１ステップでは、図３のいずれかのキースイッチが押されたか判定する。判定した結果、押されていなければ７０２ステップへ進み、例えば初期値で決定している圧力等を表示器３０で表示を行い、７１１ステップで割り込み処理から、割り込み前の処理へ戻るＲＥＴＩ処理を実行する。

【0043】

７０１ステップの判定結果でキースイッチが押されていれば、７０３ステップへ進み、押されたキースイッチ（図３）がパラメータ変更キーであるか判定する。パラメータ変更キーであった場合、７０７ステップへ進み、パラメータ設定（変更が可能なことを示す）処理、及びメモリ（記憶部Ｍ）へ格納処理を実行し、その格納状態が図８に示される。このようにすれば、運転中でもパラメータの設定変更が可能となる。

【0044】

７０３ステップの判定でパラメータ変更キーでなければ７０４ステップへ進み、ここで、押されたキースイッチがマスター／スレーブ号機設定状態（例えば、図３のアップキー３４、ダウンキー３５、ＦＵＮＣキー３６の操作による）か、判定処理を実行する。ＮＯの場合７０６ステップへ進み、ＹＥＳの場合７０５ステップへ進んでマスター号機かスレーブ号機かの設定を行う。例えば、ＩＤＮＯ．１号機をマスターからスレーブに、ＩＤＮＯ．２号機をスレーブからマスターに変更する場合を考えると、表示器３０にそれぞれをのデータを読み出し、アップキー３４、ダウンキー３５、ＦＵＮＣキー３６の同時押しにより状態がマスターからスレーブに、又はスレーブからマスターに切り替わる。そして、ＩＤＮＯ．１号機のメモリＭ１２０、Ｍ５３にはスレーブ号機を意味するＳＬＥのデータが格納され、ＩＤＮＯ．２号機のメモリＭ１２０、Ｍ５３にはマスター号機を意味するＭＡＳのデータが格納される。

【0045】

７２０ステップ以降のＩＮＴ１割り込み処理において、図７（Ｂ）に示すように、７２１ステップで故障のチエック、監視を行う。７２２ステップでは可変速制御装置ＩＮＶの通信端子Ｓ２が接続されているか開放されているかの判定を実行し、接続されている場合は送受信処理を実行し、自動運転モードであればメモリＭ３、Ｍ１０３に、ＴＡＮ／ＦＵＫパラメータのデータをセットする。例えば、通信端子Ｓ２にケーブルが接続されてなければ、データ００Ｈをセットする。これは、単独運転即ち自己機による運転を意味する。通信端子Ｓ２にケーブルが接続されていれば、データ０ＦＦＨをセットする。これは、複数運転即ち図４に示す複数ｎ台による運転を意味する。又、他機との通信を行い各ＩＤＮＯ．毎の運転、停止の状態をメモリ１１４以降に記憶しておく。

【0046】

７２３ステップでは、圧力センサ及び周波数の信号を検出し、アナログレジスタ内のＡＮ０（圧力）と、現在周波数ｆANSのデータをメモリＭ１０８、Ｍ１１１に格納しておく。そして，７２４ステップで割り込み処理から割り込み前の処理に戻る。

【0047】

今、運転モードパラメータＭＡＮ／ＡＵＴＯがＭＡＮ、即ち手動に設定されているものとする。

【0048】

図５の５０５ステップにおいて、ＭＡＮと判定し５０６ステップへ進み手動運転処理を実行して５０５ステップへ戻る。ここで言う手動運転処理とは、前述したＲＵＮキースイッチが押された時運転し、ＳＴＯＰキースイッチが押された時に停止し、インバータ周波数はアップ、ダウンキースイッチで設定される処理のことである。

【0049】

次に、運転モードパラメータＭＡＮ／ＡＵＴＯがＡＵＴＯに設定された、あるいは変更された場合について説明する。５０５ステップの判定がＡＵＴＯとなり５０７ステップへ進む。ここでＲＵＮキースイッチが押されたか判定する。ＹＥＳであれば次の５０８ステップへ進み、自動運転を開始する。ＮＯであればＹＥＳになるまでここの処理を繰返し実行する。

【0050】

５０８ステップにおいて、ＴＡＮ／ＦＵＫの判定、即ち、単独運転か複数台運転かの判定を実行し、単独運転の場合５１１ステップへ、複数台運転の場合は５０９ステップへ進む。５０９ステップにおいて、自己機がマスター号機かスレーブ号機か前述したＩＤＮＯ．により判定する。判定の結果、マスター号機であれば、５１１ステップへ進みスレーブ号機であれば、５１０ステップへ進み、ここで、マスター号機から運転指令があったか判定する。運転指令があれば５１１ステップへ進み、運転指令がなければ５０８ステップへ戻り、運転指令があるまでこの間の処理を実行する。

【0051】

５１１ステップにおいて、圧力センサの検出した給水圧力が始動圧力（Ｈ４）以下になったか判定する。始動圧力Ｈ４以下であれば、５１２ステップへ進みポンプを始動する。続いて、５１３、５１４、５１５ステップで、目標圧力Ｈ０（初回は初期値のＨ４、次からは５２６ステップで更新された目標圧力となる。）をメモリより読み出し、給水圧力Ｈ（実際の給水圧力は圧力センサが検出した圧力データＡＮ０であり、Ｈ０＝ＡＮ０、フロー図では説明の便宜上記号Ｈを使用。）を、読み出し両データを比較する。比較した結果、Ｈ０＋α＜Ｈ ならば５１６ステップへ進む。５１６ステップにおいて、最低周波数を次のように設定し、現在運転しているインバータ周波数が最低周波数か判定する。判定した結果、最低周波数であれば５１７ステップへ進み、最低周波数でなければ５２２ステップへ進む。ここで、最低周波数の設定方法次の通りである。

【0052】

（複数ポンプが全て変速の揃速運転の場合）
ｎ＝２台の例で説明する。（図９参照）詳細は後で述べるので、ここでは減台時の最低周波数の設定方法について説明する。
１．ポンプ１台の性能曲線とポンプｎ台の揃速運転時ポンプ合成性能曲線図上に、１台運転時及びｎ台運転時の配管抵抗曲線Ｆ、Ｊを引く。
２．最高周波数運転時のポンプ性能曲線と配管抵抗曲線との交点Ｈｔが増台、減台圧力であり、これに対応する水量がＱｔである。ポンプ１台運転時の配管抵抗曲線Ｆと水量Ｑｔ／２を上方に伸ばした直線との交点Ｏ５上にポンプ性能曲線Ｋを引き、これを満足する周波数ｆＧが最低周波数である。これらのＨｔ、ｆＧを予めメモリに記憶しておく。あるいは５１６ステップの処理中で演算して設定しても良い。又、本例は、ｎ＝２台で説明したが３台以上でも同様な方法で増台、減台時圧力、減台時最低周波数を決定或いは設定することが出来る。

【0053】

（複数ポンプが変速と定速の非揃速運転の場合）
ｎ＝２台の例で説明する。（図１０参照）詳細は後で述べるので、ここでは減台時の最低周波数の設定方法について説明する。先ず、予め、ポンプ性能曲線図を用いて、例えば図１０のように、並列運転時のポンプの合成性能曲線図を作図しておく。同図において、並列運転時の目標圧力は水量Ｑ１〜Ｑ６間で、座標Ｏ１（最低周波数ｆ５、下限目標圧力Ｈ１）、座標Ｏ６（最高周波数ｆ１＋ｆ１、下限目標圧力Ｈ５）を結ぶ線分の例えば方程式としている。これを方程式とするため、パラメータとして予め、最低周波数ｆ５、下限目標圧力Ｈ１、最高周波数ｆ１１、下限目標圧力Ｈ５、締め切り圧力ＨＳを記憶部に記憶しておく。そして、最低周波数ｆ５は、ポンプ締め切り圧力ＨＳ、２台運転時下限目標圧力Ｈ１、最高周波数ｆ１＋ｆ１を用いて、ｆ５＝（ｆ１＋ｆ１）Ｘ√（Ｈ１／ＨＳ）と求める。

【0054】

この処理を図５の５０２ステップ、および図７の７０７ステップのパラメータ処理で実行し記憶部に記憶しておく。

【0055】

５１７ステップでは、前述と同様にＴＡＮ／ＦＵＫの判定、即ち、単独運転か複数台運転かの判定を実行し、単独運転の場合５２２ステップへ進み減速処理を実行する。複数台運転の場合は５１８ステップ（図６）へ進み自己機がマスター号機かスレーブ号機かの判定を実行する。判定した結果、マスター号機であれば、５１９ステップへ進み減台条件が成立したか否かの判定を実行する。ＹＥＳの場合、５２０ステップへ進みスレーブ号機に対して減台指令を発行して、５２８ステップへ進む。

【0056】

減台指令の発行順番を図１２に示す。図１２はポンプ装置を４台にした例で示している。例えば、５１９ステップの処理の中で、メモリＭ１２０のＯＦＦＳＴＢのデータを読み出して、そのスレーブ号機のＩＤＮＯ．に対して停止指令を実行する。例えば、次に停止する号機がＩＤＮＯ．２であれば、これが停止する。そして、５２０Ａステップへ進みローテーション処理を実行して、５２８ステップへ進む。５２０Ａステップのローテーション処理では、Ｍ１０１に格納している運転している号機ＲＵＮのデータを読み出し、メモリＭ１２２のＯＦＦＳＴＢのデータとを比較し、ＲＵＮのデータの中からＯＦＦＳＴＢのデータの次に若いＩＤＮＯ．の号機を次に停止するＩＤＮＯ．号機のデータをＯＦＦＳＴＢのデータとして更新し、メモリＭ５３、Ｍ１２０に格納する。

【0057】

このようにしておけば、次に５２０ステップの減台処理を実行する時は、先に停止したＩＤＮＯ．号機より、一つ古い（番号数の大きい）ＩＤＮＯ．号機が停止することとなり、ローテーションすることとなる。当然、ＩＤＮＯ．１号機がマスター号機であり、初めに運転して、最後に停止するよう、５０２ステップのパラメータ処理で予め設定してあり、５２０Ａステップの処理においても、ＲＵＮのデータの中にＩＤＮＯ．１号機を含む複数号機のデータが合った場合、次に停止する号機にＩＤＮＯ．１号機が入らない処理が実行される。

【0058】

具体的な例を示すと次の通りである。
状態１
運転号機：ＩＤＮＯ．１、ＩＤＮＯ．２、ＩＤＮＯ．３
次に停止する号機：ＩＤＮＯ．２
状態２ ＩＤＮＯ．２の号機が停止する。
運転号機：ＩＤＮＯ．１、ＩＤＮＯ．３
次に停止する号機：ＩＤＮＯ．３（運転号機はＩＤＮＯ．１、ＩＤＮＯ．３であるが複数台運転の場合、マスター号機であるＩＤＮＯ．１の停止を禁止、一つ前の次に停止する号機はＩＤＮＯ．２であり、運転号機のＩＤＮＯ．３がＩＤＮＯ．２より次に若い号機であり、次に停止する号機にＩＤＮＯ．３が選ばれる。）
状態３ ＩＤＮＯ．３の号機が停止。
運転号機：ＩＤＮＯ．１
次に停止する号機：ＩＤＮＯ．１
となる。

【0059】

前述の動作を図１２により詳細に説明すると次の通りとなる。
パターン１ ポンプが０台から１台に増台、１台から０台に減台（図１２参照）
運転号機：ＩＤＮＯ．１（初めに１号機運転）→１号機が停止して０台→ＩＤＮＯ．２→２号機が停止して０台→ＩＤＮＯ．３→３号機が停止して０台→ＩＤＮＯ．４→４号機が停止して０台→ＩＤＮＯ．１
この場合、ＩＤＮＯ．１（スレーブ）の停止を禁止し、使用水量が０となってもポンプを停止しないと１号機のみの運転が継続する。このようにすれば、マスター号機が先に故障する確立が著しく高くなり、他のスレーブ号機は故障する確立が低くなり、保守は、マスター号機より順次実施することとなり保守性が向上する。

【0060】

パターン２ ポンプが１台から2台に増台、2台から１台に減台（図１２参照）
運転号機：ＩＤＮＯ．１（初めに１号機運転）→ＩＤＮＯ．１（運転を継続）＋ＩＤＮＯ．２（２号機が追従）→ＩＤＮＯ．１（運転を継続）→ＩＤＮＯ．１（運転を継続）＋ＩＤＮＯ．３（３号機が追従）→ＩＤＮＯ．１（運転を継続）→ＩＤＮＯ．１（運転を継続）＋ＩＤＮＯ．４（４号機が追従）→ＩＤＮＯ．１（運転を継続）最初に戻る。
次に停止する号機：１号機を除く先に運転している号機
パターン３ ポンプが２台から３台に増台、３台から２台に減台（図１２参照）
運転号機：ＩＤＮＯ．１（初めに１号機運転）＋ＩＤＮＯ．２→ＩＤＮＯ．１（初めに１号機運転）＋ＩＤＮＯ．２＋ＩＤＮＯ．３（３号機が追従)→ＩＤＮＯ．１（初めに１号機運転）＋ＩＤＮＯ．３(３号機は運転継続)→ＩＤＮＯ．１（初めに１号機運転）＋ＩＤＮＯ．３(３号機は運転継続)＋ＩＤＮＯ．４(４号機が追従)→ＩＤＮＯ．１（初めに１号機運転）＋ＩＤＮＯ．４(４号機は運転継続)→ＩＤＮＯ．１（初めに１号機運転）＋ＩＤＮＯ．４(４号機は運転継続)＋ＩＤＮＯ．２(２号機が追従)
次に停止する号機：１号機を除く先に運転している号機。

【0061】

図６の５１９ステップの判定でＮＯの場合は５２８ステップへ進む。

【0062】

ここで言う減台条件とは次の処理のことである。
１．自己機（ＩＤＮＯ．１）以外のスレーブ号機の運転状態をＩＤＮＯ．毎にチエックし、運転台数を求め、その中から最初に運転したポンプ装置を減台指令するポンプに選ぶ。運転台数から、前述した増台、減台圧力（増台、減台時共通）を設定又は予め記憶しているメモリより読み出す。同様に、減台時最低周波数を設定又は予め記憶しているメモリより読み出す。
２．インバータ周波数が最低周波数となり、給水圧力が減台圧力以上となるか又は、この状態が所定時間経過する。
３．減台圧力の代わりに図９に示す減台電流ＩＧを用いても良い。

【0063】

図６の５１８ステップでの判定結果、スレーブ号機と判定した場合は５２１ステップへ進み、マスター号機から減台指令があったか否かの判定を実行する。ＹＥＳの場合、５２５ステップへ進み、停止処理（減台）を実行し、５０５ステップへ戻りこれ以降の処理を続ける。ＮＯと判定した場合は、５２８ステップへ進む。

【0064】

５２２ステップでは、現在周波数からａＨｚ（例えば０．１Ｈｚ）減じて減速処理を実行し、５２３ステップで現在周波数が指令周波数に到達したか判定し、到達するまで確認処理を実行する。５２４ステップでは、水の使用状態が極少ないかを流量スイッチにより確認し、水の使用状態が極少ない場合は５２５ステップで停止処理を実行し５０５ステップへ戻る。そうでない場合は、５２８ステップへ進み、ここでＳＴＯＰキーが押されたか判定する。判定した結果、押されている場合は、前述同様５２５ステップへ進み停止処理を実行する。押されていない場合は、５１３ステップへ戻りこれ以降の処理を続ける。

【0065】

図５の５１５ステップの判定の結果、Ｈ０−α＜＝Ｈ＜＝Ｈ０＋α ならば５２６ステップの従来技術による末端圧力一定制御の目標圧力更新処理を実行する。（目標圧力を求める方法は圧力パラメータと周波数パラメータによる演算式又はテーブルを用いる。）そして、５２７ステップで目標圧力更新に必要で且つ給水圧力が安定するのに必要な所定時間Δｔの待ち時間処理を実行し５２８ステップへ進む。

【0066】

５１５ステップの判定の結果、Ｈ０−α＞Ｈ ならば５２９ステップへ進む。ここで、現在のインバータ周波数が最高周波数となっているか判定する。判定の結果、最高周波数となっていれば、図６の５３２ステップに進み、最高周波数になっていなければ図６の５３０ステップへ進み、これ以降の増速処理を実行する。増速処理では、現在周波数からａＨｚ（例えば０．１Ｈｚ）加算して増速処理を実行し、５３１ステップで現在周波数が指令周波数に到達したか、到達するまで確認処理を実行する。到達したら５２８ステップへ進む。

【0067】

ここで、変速処理の周波数ｆは、メモリＭ１０９のｆｘＡＵＴＯと同じものであり、フロー図では説明の便宜上ｆを使用している。又、前述のαは目標圧力の不感帯であり例えば１ｍである。５３２ステップにおいて、前述と同様にＴＡＮ／ＦＵＫの判定、即ち、単独運転か複数台運転かの判定を実行し、単独運転の場合５３０ステップへ進み増速処理を実行する。複数台運転の場合は５３３ステップへ進み自己機がマスター号機かスレーブ号機かの判定を実行する。判定した結果、マスター号機であれば、５３４ステップへ進み増台条件が成立したか否かの判定を実行する。ＹＥＳの場合、５３５ステップへ進みスレーブ号機に対して増台指令を発行して、５２８ステップへ進む。

【0068】

増台指令の発行順番を図１２に示す。同図はポンプ装置を４台とした例で示している。例えば、５３５ステップの処理の中で、メモリＭ１２１のＯＮＳＴＢのデータを読み出して、そのスレーブ号機のＩＤＮＯ．に対して運転指令を実行する。例えば、次に運転する号機がＩＤＮＯ．２であれば、これが運転される。そして、５３５Ａステップへ進みローテーション処理を実行して、５２８ステップへ進む。５３５Ａステップのローテーション処理では、Ｍ１０２に格納している停止している号機ＳＴＯＰのデータを読み出し、メモリＭ１２１のＯＮＳＴＢのデータとを比較し、ＳＴＯＰのデータの中からＯＮＳＴＢのデータの次に若いＩＤＮＯ．の号機を次に運転するＩＤＮＯ．号機のデータをＯＮＳＴＢのデータとして更新し、メモリＭ５４、Ｍ１２１に格納する。

【0069】

このようにしておけば、次に５３５ステップの増台処理を実行する時は、先に運転したＩＤＮＯ．号機より、一つ古いＩＤＮＯ．号機が運転することとなり、ローテーションすることとなる。当然、５０２ステップのパラメータ処理で次に運転する号機はＩＤＮＯ．２と設定されている。

【0070】

具体的な例を示すと次の通りである。
状態１
運転号機：ＩＤＮＯ．１
次に運転する号機：ＩＤＮＯ．２
状態２ ＩＤＮＯ．２の号機が運転。
運転号機：ＩＤＮＯ．１＋ＩＤＮＯ．２
次に運転する号機：ＩＤＮＯ．３ （運転号機はＩＤＮＯ．１、ＩＤＮＯ．２であり、停止している号機はＩＤＮＯ．３、ＩＤＮＯ．４とすれば、一つ前の次に運転する号機はＩＤＮＯ．２であり、停止号機のＩＤＮＯ．３がＩＤＮＯ．４より次に若い号機であり、次に運転する号機にＩＤＮＯ．３が選ばれる。
状態３ ＩＤＮＯ．３の号機が運転。
運転号機：ＩＤＮＯ．１＋ＩＤＮＯ．２＋ＩＤＮＯ．３
次に運転する号機：ＩＤＮＯ．４
となる。
５３４ステップの判定でＮＯの場合は５２８ステップへ進む。

【0071】

ここで言う増台条件とは次の処理のことである。
１．自己機（ＩＤＮＯ．１）以外のスレーブ号機の運転状態をＩＤＮＯ．毎にチエックし、運転台数を求め、その中から番号の若い番号のポンプ装置を次に増台指令するポンプに選ぶ。運転台数から、前述した増台圧力（増台、減台時共通）を設定又は予め記憶しているメモリより読み出す。増台時最高周波数を設定又は予め記憶しているメモリより読み出す。
２．インバータ周波数が最高周波数となり、給水圧力が増台圧力以下となるか又は、この状態が所定時間経過する。
３．増台圧力の代わりに図９に示す増台電流Ｉｔを用いても良い。

【0072】

５３３ステップの判定の結果、スレーブ号機と判定した場合は５３６ステップへ進み、マスター号機からの運転指令があったか否かの判定を実行する。判定の結果、ＹＥＳの場合５３５ステップへ進み増台処理及びローテーション処理を実行し528ステップへ進む。ＮＯの場合、５０８ステップへ戻りこれ以降の処理を続ける。

【0073】

以上のように、同一機能、性能を有するポンプ装置ｎ台を設置し、末端圧力一定制御による揃速運転を行いながら、ｎ台設置ポンプ装置の台数増減運転を行っていく。

【0074】

次に、前述のポンプ装置を複数のｎ台設置し場合の実施例について、詳細に説明する。説明の便宜上、複数のｎ台は2台を例にして説明する。

【0075】

設備計画時に、給水設備給水負荷の使用最大水量に対して、ポンプ装置をｎ台設置し、ｎ台のポンプ装置がそれぞれ独自に運転及び圧力制御するよう計画する。具体的には、この給水系において、ポンプ装置の吐き出し量をＱ0（ｍ３／ｍｉｎ）、負荷の最大水量をＱ（ｍ３／ｍｉｎ）とした時、Ｑ／Ｑ0＝ｎの演算を行い、小数点以下1桁を四捨五入して、ｎを決定し、ｎ台設置するようにしたものである。このようにすれば、給水設備専用の給水システムを設計製造する必要がなく、ポンプ装置標準品のｎ倍化でシステムを構築することができるので、設計工数や専用給水システムの製造日数を短縮することが出来、標準品が使用できるので低価格にすることが出来る。

【0076】

図９は前述したポンプ装置を２台設置し揃速運転（２台共変速しながら運転）した場合のポンプ性能曲線を示す。一点鎖線で示している性能は、図１に示したポンプ装置の性能曲線である。この性能曲線の圧力を一定にして水量2倍にして表示したのが実線で示した性能曲線であり、2台を並列運転した場合の合成性能曲線である。図示していないが、ｎ台設置の場合はn台並列運転合成性能曲線となるのは明らかである。

【0077】

図９において、抵抗曲線Ｊは、Ｏ３点の圧力Ｈ３を一定にして水量Ｑ３を２倍にしたポイントＯ５点、同様にＯ２点の圧力Ｈ２を一定にして水量Ｑ２を２倍にしたポイントＯ６点、Ｏ０点の圧力Ｈ０を一定にして水量Ｑ０を２倍にしたポイントＯ０‘点、Ｏ１点の圧力Ｈ１を一定にして水量Ｑ１を２倍にしたポイントＯ７点、をプロットしてこのポイント上に引いた線分である。

【0078】

又、ポンプ性能曲線Ｇは、ポンプ性能曲線Ｃ（周波数ｆ２運転時）を２台並列運転した合成性能である。ポンプ性能曲線Ｈは、ポンプ性能曲線Ｂ（周波数ｆ０運転時）を２台並列運転した合成性能である。ポンプ性能曲線Ｉは、ポンプ性能曲線Ａ（周波数ｆ１運転時）を２台並列運転した合成性能である。即ち、２台同時運転すると使用水量の変動に伴い、抵抗曲線Ｊ上を運転する。しかも、２台同じものであるから、ほぼ同じ周波数で制御され給水圧力は抵抗曲線Ｊ上の圧力となる。給水圧力は抵抗曲線Ｊ上の圧力に制御され、２台の周波数はほぼ等しいので、ここでは揃速運転と呼ぶことにする。揃速運転すると、２台のポンプ装置がそれぞれ独自に運転及び圧力制御し、揃速運転するので使用水量変動時の圧力変動防止を図ることできる。従来は１台が変速で他は定速運転である。

【0079】

更に、前述の説明は、台数増減を圧力で示したが、圧力の代わりにインバータ運転電流を使用しても良い。図９において、線分Ｍはポンプ装置をインバータ周波数ｆ１で運転した時の電流カーブであり、水量Ｑｔを上方に伸ばした直線との交点Ｉｔが増台電流（１台から２台に増台）となる。同様に、線分Ｌはポンプ装置をインバータ周波数ｆＧで運転した時の電流カーブであり、水量Ｑｔ／２を上方に伸ばした直線との交点ＩＧが減台電流（１台から２台に増台）となる。

【0080】

図１０は、前述したポンプ装置を2台設置し、非揃速運転（１台変速、１台定速）した場合のポンプ性能曲線を示す。一点鎖線で示している性能は、図１に示したポンプ装置の性能曲線である。又、図９と同じ記号のものは同じであるから説明を省く。１台のポンプが最高周波数に到達し２台同時運転となったら、１台は定速で固定し１台が変速運転行う。よって、配管抵抗曲線Ｆと最高周波数ｆ１１で運転した場合のＱ−Ｈ曲線Ａとこの時の目標圧力Ｈ１との交点Ｏ１に変速運転の最低周波数ｆ５によって与えられるＱ−Ｈ性能曲線Ｎを重ねたＱ−Ｈ性能曲線Ｏが定速（性能曲線Ａ）と変速（性能曲線Ｎ）の合成曲線である。

【0081】

２台最高周波数ｆ１１で運転した時のＱ−Ｈ性能曲線の合成曲線はＲであり、配管抵抗曲線Ｆとの交点Ｏ６が目標圧力Ｈ５である。これの途中の状態が高周波数ｆ１０と最高周波数ｆ１１によって与えられるＱ−Ｈ性能曲線ＢとＱ−Ｈ性能曲線Ａとを重ねた合成曲線Ｐである。交点Ｏ６、Ｏ７に対応する水量はそれぞれ、Ｑ６、Ｑ７である。ここで、１台目の始動圧力はＨ４、２台目即ち増台、減台圧力はＨ１である。更に、目標圧力は抵抗曲線Ｆ上にくるよう設定する。即ち、２台以上の同時運転の場合、水量Ｑ１からＱ６の間で、目標圧力はＨ１からＨ５となるように設定する。

【0082】

以上の説明は、ポンプ装置２台の例で示したが、ｎ台を３台以上とした場合も前述で明らかなので、説明を省く。

【0083】

図１１はポンプ装置を２台同じものを設置した場合のシステム構成図である。ポンプ装置のシステム構成図の図２を２台設置したものであり、同じ記号で示しているものは同じ性能、機能である。又添字、枝番の１は１号機、２は２号機を示しているが同じものである。吸込管１及び給水管６は１号機２号機共合流している。ＩＮＶ１とＩＮＶ２の通信端子Ｓ２をケーブルＳ５で接続している。これによって、前述したように自動運転選択時は複数台運転としての機能が作用することになる。

【0084】

前述したように始動圧力、増減圧力、目標圧力等全てのパラメータ、ポンプの性能、圧力制御方式が２台（ｎ台に拡張時はｎ台）共同一であるが、水使用の増加に伴い順次始動、水使用の減少に伴い順次停止の台数増減、及びローテーション運転し、抵抗曲線に沿った末端圧力一定制御の揃速運転又は非揃速運転を行う。こうして、同時始動、同時停止の不都合を解消している。又、台数増減時にローテーション運転を行うことによりスレーブ号機の運転頻度の均一化を図っている。

【0085】

更に、自動運転中に保守を行う場合、適宜、ＳＴＯＰキーを押すことにより停止させることもできる。勿論、ＲＵＮキーを押すことにより再運転することも出来る。以上の説明は２台設置を例にしたが、２台以上の複数のｎ台設置でもｎ台の末端圧力一定制御の揃速運転が実現でき、ｎ倍の水量を給水することができることは明らかである。

【0086】

次に、その他の実施態様について説明する。

【0087】

実施態様２は、前記実施態様の１において、マスター号機に設定されたマスター号機は、運転後は停止条件減台条件が成立しても停止を禁止するようにしたものである。図５の５２０ステップにおいて、減台指令を発行する際にマスター号機（自己機）か判定し、マスター号機の場合、停止指令を発行せず５２８ステップへ抜けるようにすれば良い。このようにすれば、使用水量の変動する用途に対し、全停止から１台目が始動する際の圧力変動を抑制することができる。

【0088】

実施態様３は、マスター号機を停止号機に設定し、最後に停止するようにしたものである。これは、図５の５０１ステップ、図７の７０７ステップのパラメータ設定処理において、マスター号機を各ＩＤＮＯ．のうち、最も古いＩＤＮＯ．をマスター号機に設定し、他をスレーブ号機に設定するようにしたものである。このようにすると運転号機のマイクロプロセッサー処理の稼働率が低下し応答性が良くなる。

【0089】

実施態様４は、実施態様の１、３において、マスター号機をシフトする設定手段（例えばアップ、ダウンキー）を設けて、この設定手段により外部からの手操作でマスター号機を変更出来るようにしたものである。具体的な説明は前述の通りであるから説明を省く。このようにすると、保守がやり易くなる。

【0090】

実施態様５は、実施態様１、３において、台数増減時のローテーションを行う際には、マスター号機を除いた号機によりローテーションを行うようにしたものである。具体的には、図６の５２０Ａ、５３５Ａステップのローテーション処理において、マシスター号機をローテーションから外す処理を追加すれば良い。このようにすれば、マスター号機が停止しなので、台数増減、ローテーション処理を安定化させるこが出来る。又、マスター号機とスレーブ号機を識別することが出来る。

【0091】

実施態様６は、実施態様１、３において、マスター号機が運転中に故障（通信不良も含む）したら、マスター号機をスレーブ号機のうち、マスター号機より最も若い号機のスレーブ号機に変更（シフト）するようにしたものである。具体的には図７の７２１ステップの故障チエックの処理にマスター号機が故障したら、マスター号機をスレーブ号機の中の若い号機に切り替える処理を追加すれば良い。このようにすれば、故障時も安定した制御ができ断水を回避することができる。

【符号の説明】

【0092】

２−１〜２−４…仕切弁、３、３−１、３−２…ポンプ、４、４−１、４−２…モータ、５…逆止め弁、６…給水管、７…圧力タンク、８…圧力センサ、９…流量スイッチ、ＩＮＶ…可変速制御装置（インバータ）、ＣＯＮＳ…設定手段（操作パネル）、Ｍ、Ｍ１、Ｍ２…記憶部（メモリ）、ＥＬＢ…漏電遮断器。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】