(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のポンプそれぞれに回転数を個別的に制御可能なＣＰＵコントローラが接続されているとともに、
それら複数のＣＰＵコントローラには、各ＣＰＵコントローラで個々に必要な運転制御データを入出力させてそれら運転制御データを共有・監視することが可能な第１のリモートコントロール式入出力デバイスと、全てのＣＰＵコントローラに予め順位付けして設定されているアドレス番号のうち設定順位が上位のアドレス番号に該当し現在マスタ動作中の一つのＣＰＵコントローラへ一定時間に亘りデータ入力がないとき、次位のアドレス番号に該当するＣＰＵコントローラを自動的かつ順次的にマスタ動作に移行させることが可能な通信制御マスタ専用の第２のリモートコントロール式入出力デバイスとがそれぞれ搭載されていることを特徴とする複数台ポンプの運転制御システム。
【請求項２】
上記第１のリモートコントロール式入出力デバイスのデータ受信アドレスは個々のＣＰＵコントローラを介して可変に構成されている請求項１に記載の複数台ポンプの運転制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として雨水の排水処理を行なう排水機場等に並置された複数台のポンプの運転制御に適用される複数台ポンプの運転制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の複数台ポンプの運転制御システムとして、従来一般には、複数台のポンプそれぞれに回転数を個別的に制御可能なＣＰＵコントローラが接続されており、それら複数のＣＰＵコントローラのうちの一つを通信制御マスタ専用に設定し、その設定された通信制御マスタ専用のＣＰＵコントローラに中央指令部から制御指令を入力させ、かつ、この通信制御マスタ専用のＣＰＵコントローラから残りの他のポンプのＣＰＵコントローラへ運転、運転停止等の制御信号を伝送させることにより、複数台のポンプの運転を集中的に制御するように構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような集中制御方式の従来の複数台ポンプの運転制御システムにおいては、通信制御マスタ専用に設定された特定のポンプのＣＰＵコントローラが故障したり、異常を起こしたりした場合、このＣＰＵコントローラから残りの他のポンプのＣＰＵコントローラへ運転、運転停止等の制御信号を伝送することができなくなり、その結果、複数台のポンプに対する総合的なコントロール性能が著しく損なわれたり、不可能となって、予期せぬ不測の事態を招くという問題があった。
【０００４】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、既設の設備を変更することなく、特定のＣＰＵコントローラの故障や異常の発生にかかわらず、複数台のポンプに対する総合的なコントロール性能を安定よく維持することができる複数台ポンプの運転制御システムを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る複数台ポンプの運転制御システムは、複数台のポンプそれぞれに回転数を個別的に制御可能なＣＰＵコントローラが接続されているとともに、それら複数のＣＰＵコントローラには、各ＣＰＵコントローラで個々に必要な運転制御データを入出力させてそれら運転制御データを共有・監視することが可能な第１のリモートコントロール式入出力デバイスと、全てのＣＰＵコントローラに予め順位付けして設定されているアドレス番号のうち設定順位が上位のアドレス番号に該当し現在マスタ動作中の一つのＣＰＵコントローラへ一定時間に亘りデータ入力がないとき、次位のアドレス番号に該当するＣＰＵコントローラを自動的かつ順次的にマスタ動作に移行させることが可能な通信制御マスタ専用の第２のリモートコントロール式入出力デバイスとがそれぞれ搭載されていることを特徴とするものである。
【０００６】
上記構成の本発明システムによれば、複数台のポンプそれぞれに接続されているＣＰＵコントローラが、第１のリモートコントロール式入出力デバイスを通して複数のＣＰＵコントローラで個々に必要な運転制御データを共有・監視することを可能としたデータの共有化と、このようなデータの共有・監視体制のもとで、予め設定順位が上位のアドレス番号に該当し現在マスタ動作中の一つのＣＰＵコントローラへ一定時間に亘りデータ入力がなかったとき、つまり、マスタ動作中のＣＰＵコントローラが故障したり、異常を発生したりしたときは、第２のリモートコントロール式入出力デバイスを介して設定順位が次位のアドレス番号に該当するＣＰＵコントーラを自動的かつ順次的にマスタ動作に移行させることを可能とした通信制御の多重化とによって、たとえ複数台のポンプ及び複数のＣＰＵコントローラのうちのマスタ動作中の特定のものが故障あるいは異常を発生したとしても、複数台のポンプに対する総合的な運転コントロール性能を適切かつ安定よい状態に維持することができる。
【０００７】
上記構成の複数台ポンプの運転制御システムにおいて、請求項２に記載のように、上記第１のリモートコントロール式入出力デバイスのデータ受信アドレスを個々のＣＰＵコントローラを介して可変に構成する場合は、複数のＣＰＵコントローラに予め順位付けして設定されているアドレス番号のうちデータを共有化したい任意のＣＰＵコントローラのアドレス番号を選択し、それを受信アドレスとして各ＣＰＵコントローラを介して第１のリモートコントロール式入出力デバイスにプログラミングするなど複数台のポンプの実用運転台数や複数のＣＰＵコントローラの稼働可能数などの現在状況に即して受信アドレスを可変して用いることによって、上述した複数台のポンプに対する総合的、かつ、安定よい運転コントロール性能を省エネルギーのもとで達成することが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明に係る複数台ポンプの運転制御システム全体の概略構成図であり、排水機場等に並置された複数台のポンプＰｉ（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰＮ）はそれぞれインバータＩｉ（Ｉ１，Ｉ２，…，ＩＮ）を備えたモータＭｉ（Ｍ１，Ｍ２，…，ＭＮ）に機械的に連動連結されている。上記各ポンプＰｉ（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰＮ）による共通の吸水井（図示省略）には水位センサＷｉ（Ｗ１，Ｗ２，…，ＷＮ）が設けられているとともに、各ポンプＰｉ（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰＮ）からの吐出部Ａｉ（Ａ１，Ａ２，…，ＡＮ）には流量センサＱｉ（Ｑ１，Ｑ２，…，ＱＮ）及び圧力センサＰｒｉ（Ｐｒ１，Ｐｒ２，…，ＰｒＮが設けられており、これら各センサＷｉ、Ｑｉ、Ｐｒｉによる検出値を所定の演算式に基いて演算し制御信号を出力することにより各ポンプＰｉの回転数を上記インバータＩｉ及びモータＭｉを介して個別的に制御可能なＣＰＵコントローラＣｉ（Ｃ１，Ｃ２，…，ＣＮ）が各ポンプＰｉ（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰＮ）にそれぞれ接続されている。
【０００９】
上記各ＣＰＵコントローラＣｉには、図２に明示するように、全く同一の構成を持つＩＣからなる第１の高速リモートコントロール式入出力（以下、Ｉ／Ｏと称する）デバイス１Ｄｉ（１Ｄ１，１Ｄ２，…，１ＤＮ）と第２の高速リモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス２Ｄｉ（２Ｄ１，２Ｄ２，…，２ＤＮ）とが搭載されており、これら第１及び第２の高速リモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス１Ｄｉ及び２Ｄｉをそれぞれ通信ラインＲを介して相互に接続することにより、複数台のポンプＰｉそれぞれに対応して、上記各ＣＰＵコントローラＣｉと第１及び第２の高速リモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス１Ｄｉ及び２Ｄｉを含む複数台のマルチコントローラＭＣｉ（ＭＣ１，ＭＣ２，…，ＭＣＮ）が構成されている。これら複数台のマルチコントローラＭＣｉ（ＭＣ１，ＭＣ２，…，ＭＣＮ）には、たとえば「００」，「０１」，…，「０ｎ」といったように、予め順位付けして設定された送信用アドレス番号ＩＤが入力されている。
【００１０】
上記複数台のマルチコントローラＭＣｉにおける第１の高速リモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス１Ｄｉは、全てのマルチコントローラＭＣｉのＣＰＵコントローラＣｉで個々に必要な現在回転数を含む運転制御データｄを通信ラインＲを介して入出力させることにより、それらデータｄを複数台のマルチコントローラＭＣｉにおいて共有・監視することが可能に構成されている。また、これら第１の高速リモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス１Ｄｉによるデータ受信アドレスは上記送信用アドレス番号ＩＤを選択してそれらを個々のＣＰＵコントローラＣｉへプログラミングすることにより可変に構成されている。
【００１１】
一方、上記複数台のマルチコントローラＭＣｉにおける第２の高速リモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス２Ｄｉは、上記のように可変入力されているアドレス番号ＩＤのうち設定順位が最上位のアドレス番号ＩＤ、たとえば「００」を持つマルチコントローラＭＣ１をマスター動作させ、そのマスター動作中のマルチコントローラＭＣ１へ一定時間（数ｍｓｅｃ．程度）に亘ってデータｄの入力がないときは、設定順位が次位のアドレス番号ＩＤ、たとえば「０１」を持つマルチコントローラＭＣ２を自動的かつ順次的にマスタ動作に移行させることが可能であるように通信制御マスタ専用のものに構成されている。なお、上記複数台のマルチコントローラＭＣｉは、図１に示すように、それぞれ既設盤３Ａｉ（３Ａ１，３Ａ２，…，３ＡＮ）が具備している電源４Ａｉ（４Ａ１，４Ａ２，…，４ＡＮ）に接続されている。
【００１２】
次に、上記のような構成の複数台ポンプの運転制御システムの動作について簡単に説明する。
複数台の各ポンプＰｉは、水位センサＷｉ、流量センサＱｉ及び圧力センサＰｒｉによる検出値をＣＰＵコントローラＣｉに取り込んで所定の演算式に基く演算結果として各ＣＰＵコントローラＣｉから出力される制御信号が各インバータＩｉに与えられることにより、各モータＭｉを介して個別的にその回転数が制御される。そして、各ＣＰＵコントローラＣｉで個々に必要な現在回転数を含む運転制御データｄは通信ラインＲ及び第１のリモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス１Ｄｉを介して複数台のマルチコントローラＭＣｉ全てのＣＰＵコントローラＣｉに入出力され、これによって、複数の運転制御データｄを複数台のマルチコントローラＭＣｉにおいて共有・監視することが可能である。
【００１３】
このとき、上記複数台のマルチコントローラＭＣｉに予め順位付けして設定された送信用アドレス番号ＩＤのうち、設定順位が最上位のアドレス番号ＩＤ、具体的には、「００」のアドレス番号ＩＤを持つマルチコントローラＭＣ１がマスタ動作されており、そのマスタ動作中のマルチコントローラＭＣ１の第２の高速リモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス２Ｄ１が親局となり、該デバイス２Ｄ１から通信ラインＲを通して残る他のマルチコントローラＭＣｉ（ＭＣ２，…，ＭＣＮ）に指令信号を伝送するトークン／パッシング通信によって複数台のポンプＰｉ（Ｐ２，…，ＰＮ）に対する運転、運転停止等の制御が行なわれる。
【００１４】
ここで、上記マスタ動作中のマルチコントローラＭＣ１が正常に動作しているときは、残りの他のマルチコントローラＭＣｉにおける第２の高速リモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス２Ｄｉは機能しない状態のままにあるが、上記マスタ動作中のマルチコントローラＭＣ１へ一定時間（数ｍｓｅｃ．程度）に亘りデータｄの入力がなかったときは、該マルチコントローラＭＣ１が故障あるいは異常であると判断して、設定順位が次位のアドレス番号ＩＤ、具体的には、「０１」を持つマルチコントローラＭＣ２が自動的にマスタ動作に移行され、そのマルチコントローラＭＣ２における２の高速リモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス２Ｄ２が親局となって、該デバイス２Ｄ２から通信ラインＲを通して他のマルチコントローラＭＣｉに指令信号を伝送するトークン／パッシング通信によって複数台のポンプＰｉに対する運転、運転停止等の制御が保たれる。
【００１５】
また、「０１」のアドレス番号ＩＤを持ち現在マスタ動作中のマルチコントローラＭＣ２が上記と同様に故障あるいは異常であると判断されたときは、設定順位が次位のアドレス番号ＩＤを持つマルチコントローラＭＣ３を自動的にマスタ動作に移行させるといった具合に、マスタ動作すべきマルチコントローラＭＣｉを設定順位に従って順送りするトークン／パッシング通信制御の多重化により、たとえ複数台のポンプＰｉ及び複数台のマルチコントローラＭＣｉのうちのマスタ動作中の特定のものが故障あるいは異常を発生したとしても、複数台のポンプＰｉに対する総合的な運転コントロール性能を維持させることができる。
【００１６】
特に、上記実施の形態で示したように、上記第１のリモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス１Ｄｉのデータ受信アドレスを個々のＣＰＵコントローラＣｉを介してプログラミングするなどして可変に構成する場合は、データｄを共有化したいマルチコントローラＭＣｉの稼働台数を複数台のポンプＰｉの実用運転台数などの現在状況に即して任意に選択することが可能で、上述した総合的な運転コントロール性能を省エネルギーのもとで達成することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、既存の設備は何ら変更することなく、複数台のポンプに接続されているＣＰＵコントローラそれぞれに２個のリモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイスを搭載するという追加的手段を施すだけで、複数のＣＰＵコントローラで個々に必要な運転制御データを共有・監視可能としたデータの共有化と、予め順位付けして設定されるアドレス番号が上位のＣＰＵコントローラからマスタ動作させ、そのマスタ動作中のＣＰＵコントローラが故障あるいは異常であるとき、設定順位が次位のアドレス番号のＣＰＵコントーラを自動的かつ順次的にマスタ動作に移行させることを可能とした通信制御の多重化とを図ることができ、これらデータの共有化と通信制御の多重化とによって、たとえ複数台のポンプ及び複数のＣＰＵコントローラのうちのマスタ動作中の特定のものが故障あるいは異常を発生したとしても、複数台のポンプに対する総合的な運転コントロール性能を安定よく維持することができるといった効果を奏する。
【００１８】
特に、請求項２に記載の構成を採用することにより、上記効果に加えて、複数台のポンプの実用運転台数などの現在状況に即してデータの共有化を図るＣＰＵコントローラの稼働数を自由に選択して、上述した複数台のポンプに対する総合的な運転コントロール性能を省エネルギーのもとで達成することができるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複数台ポンプの運転制御システム全体の概略構成図である。
【図２】同上システムの要部の拡大構成図である。
【符号の説明】
Ｐｉ（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰＮ）  ポンプ
Ｃｉ（Ｃ１，Ｃ２，…，ＣＮ）  ＣＰＵコントローラ
１Ｄｉ（１Ｄ１，１Ｄ２，…，１ＤＮ）  第１の高速リモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス
２Ｄｉ（２Ｄ１，２Ｄ２，…，２ＤＮ）  第２の高速リモートコントロール式Ｉ／Ｏデバイス
ＭＣｉ（ＭＣ１，ＭＣ２，…，ＭＣＮ）  マルチコントローラ
ＩＤ  アドレス番号
ｄ  運転制御データ
【図１】
0003682378.tif 000002
【図２】
0003682378.tif 000003