[发明专利]泵控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如在为了供水系统的配水而并联地配置多个泵来运转的控制系统中，通过使多个泵在最优效率点运转，使消耗能量最小化的泵控制系统。另外，涉及一种即使在泵特性随时间劣化的情况下也能够维持最优效率点的运转的泵控制系统。

背景技术

在专利文件1中揭示了以下方法，即为了适当地判断多个可变速泵的运转台数，在喷出量Q-喷出压力H特性上，求出描绘出泵的各转速下的最高效率点而得的最高效率曲线，与之平行地设定泵台数增加时的台数变更流量曲线和泵台数减少时的台数变更流量曲线，针对超过这些变更流量曲线的喷出流量进行增减泵运转台数的台数变更，由此实现多台泵的节能运转。

在专利文件2中揭示了并联泵的解列控制的方法，即在通过喷出压力恒定控制、或推定末端压力恒定控制而被控制的并联泵的解列控制系统中，将解列运转后的合计轴动力与解列前的合计轴动力相等的流量称为节能解列流量，根据设定乘数、泵的扬程-流量近似式、压力控制的目标曲线、泵的效率近似式、并联泵台数、压入扬程的检测值，计算上述节能解列流量并设定该值，根据它决定泵运转台数，由此，比现有方式节能。

上述的专利文件1记载了通过考虑泵的效率特性曲线来实现节能运转的泵运转台数的增减方法，但在利用特性不同的多个泵的情况下，不只是运转台数，还必须同时决定各泵所承担的配水流量来进行运转。现有技术存在以下的问题，即并没有考虑到这点，有进一步节能运转的余地。另外，由于没有考虑到泵特性的随时间劣化，所以存在以下的问题，即无法随着时间在效率点上运转，消耗必要以上的电力。

另外，在上述专利文件2中，通过考虑泵的总计轴驱动力来决定最优的台数切换的定时流量，但存在以下的问题，即技术的应用限于喷出压力恒定控制、或推定末端压力恒定控制，无法应用于更高级的控制。另外，存在以下的问题，即由于根据与泵的总计消耗能量未必一致的总计轴驱动力决定台数切换流量（解列流量），所以无法实现严格的消耗能量最小化。另外，存在以下的问题，即台数切换的运转状态不只依赖于流量，还依赖于压力，只根据流量决定台数切换定时（解列定时），无法进行实现节能的严格的切换。另外，由于没有考虑到泵特性的随时间劣化，所以存在以下的问题，即无法随着时间在效率点上运转，消耗必要以上的电力。

专利文件1：日本特开2005-76452号公报

专利文件2：日本特开2010-216288号公报

发明内容

本发明是考虑到这样的情况而提出的，提供一种泵控制系统，其不只求出实现节能的运转台数，还同时求出各泵所承担的最优的配水流量，由此实现消耗能量的最小化。另外，提供一种泵控制系统，其通过在线地推定泵的特性曲线并将其用于泵的效率运转中，能够与时间无关地维持泵的最优效率点运转。

本发明（第一发明）的泵控制系统是一种控制多个泵的运转的泵控制系统，其中包括：存储部，其存储确定了与配水流量和喷出压力对应的应该运转的泵的台数的运转台数判定表、和确定了与上述泵的台数、上述配水流量、上述喷出压力对应的针对各泵的上述配水流量的分配的流量分配表；运转台数判定部，其参照上述运转台数判定表，根据上述配水流量和上述喷出压力决定应该运转的泵的台数；配水流量计算部，其根据上述应该运转的泵的台数和根据上述流量分配表确定的上述配水流量和上述喷出压力，计算针对上述各泵的配水流量的分配；以及目标转速计算部，其根据存储在上述运转台数判定表中的上述应该运转的泵的台数、由上述配水流量计算部求出的针对上述各泵的配水流量的分配，设定上述各泵的目标转速。

本发明（第二发明）的泵控制系统，在第一发明中，针对每个上述配水流量和上述喷出压力，求出根据表示上述各泵的特性的特性曲线和预定的运转顺序而运转的各泵的整体的消耗能量为最小的上述泵的运转台数、以及对上述各泵分配的配水流量，得到根据上述运转台数判定表确定的上述泵的台数、以及根据上述流量分配表确定的上述配水流量。

本发明（第三发明）的泵控制系统，具备泵特性推定部，该泵特性推定部测量上述泵的配水流量、上述喷出压力、上述各泵的转速以及上述各泵的消耗电力，根据测量出的这些信息推定上述各泵的特性。

本发明（第四发明）的泵控制系统，上述泵特性推定部，将用于确定表示根据测量出的上述泵的配水流量、上述喷出压力、上述各泵的转速以及上述各泵的消耗电力而确定的上述各泵的特性的特性曲线以及性能曲线的参数变更为与本来的设定值不同的设定值，然后测量上述各泵运转时的配水流量、喷出压力、各泵的转速以及消耗电力，根据测量出的这些信息推定上述各泵的特性。