(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれにマイクロプロセッサ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を搭載したインター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、
各マイクロプロセッサ間を通信信号線で結線し、前記インターフェース基板にはＩＤＮＯ．、台数制御、起動停止、圧力制御のためのパラメータが記憶部に記憶されており、圧力センサの検出した給水圧力信号と前記パラメータのうち起動停止パラメータとを比較し、ｎ重の制御基板のＩＤＮＯ．に対して、始動指令信号、停止指令信号、及び変速運転か定速運転かを判定する信号を発し、ｎ重の制御基板は、それぞれにＩＤＮＯ．、圧力制御のためのパラメータが記憶部に記憶されており、前記インターフェース基板からの前記始動指令信号及び停止指令信号により、これと対応したインバータ本体に運転指令を行い、圧力センサの検出した圧力信号に基づいて、圧力制御を行い、この圧力制御に基づいてこれと対応したインバータ本体に圧力制御信号を発し、該制御基板よりインバータの状態を示すアンサバック信号を前記インターフェース基板に返信し、ｎ重の制御基板の起動停止を前記インターフェース基板が行い、圧力制御を前記制御基板が行うことを特徴とする自律分散給水制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の自律分散給水制御システムにおいて、
前記インターフェース基板に対し運転ポンプ台数が１台となった時の停止処理を前記制御基板が行うようにしたことを特徴とする自律分散給水制御システム。
【請求項３】
請求項１記載の自律分散給水制御システムにおいて、
電源投入時に通信異常が発生した場合、デジオペ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、通信異常が発生する直前のＤＩＳＰからの運転モード信号をデジオペのＥＥＰＲＯＭに記憶させておき、この運転モードが切のときは切の処理を、手動であれば手動の処理を、自動であれば自動の処理を実行するようにしたことを特徴とする自律分散給水制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の可変速駆動手段によって駆動する複数のポンプを用いた給水装置において、ｎ重系自律分散制御を行うと共に通信異常時にバックアップするのに好適な給水装置のｎ重系の自律分散給水制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の可変速駆動手段によって駆動する複数のポンプを用いた給水装置の従来技術として、特許文献１（給水装置）、特許文献２（ポンプ装置）等がある。
（１）特許文献１（給水装置）は、ポンプ給水システムの二重系制御でｎ重系も示唆している。ポンプの運転制御機能がプログラムとして、インバータの中に入っている。信号線によって運転故障状態を総合監視して信号の授受を行うが、故障状態も含め運転している号機から相手号機に対して再運転処理指令する。号機が入れ替わるので、制御する主体（号機）が固定している概念がない。電源投入時にいずれかを運転するかの優先機はパラメータで設定している。しかしながら、通信異常時にどんな風にバックアップして、運転を継続して断水を回避するかの概念が記載されていない。
（２）特許文献２（ポンプ装置）は、ポンプの運転制御機能がプログラムとして、インバータの中に入っているポンプ給水システムの二重系制御である。制御用基板を分散して、断水を回避する。ｎ重系は示唆していない。表示用基板と圧力センサは共通である。どちらが主体に相手ポンプの起動指令をだしているのか不明瞭である。又、表示要基板と圧力センサの信号の授受をどれが主体に実行しているかが不明瞭である。さらに、通信異常時にどんな風にバックアップして、運転を継続して断水を回避するかの概念が記載されていない。
【特許文献１】特開平８−９３６７８号公報
【特許文献２】特開平８−１００７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、複数の可変速駆動手段によって駆動する複数のポンプを用いた給水装置に従来技術を用いてｎ重系自律分散制御システムを構築すると、
１．各制御系（基板）の役割が不明瞭でｎ重系自律分散制御による運転が円滑に行われない。
２．従来例（１）、（２）においても、通信異常が発生した時にどのようにバックアップするかが不明瞭であり、断水を回避することが可能なｎ重系自律分散制御システムを構築することができない。
【０００４】
そこで、本発明は、複数の可変速駆動手段によって駆動する複数のポンプを用いた給水装置において、ｎ重系自律分散制御システムを構築し、円滑にｎ重系の運転を行うと共に通信異常時にバックアップして断水を回避することが可能なシステム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】
【０００５】
このような目的を達成するために、本発明１は、それぞれにマイクロプロセッサ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、これらに共通なマイクロプロセッサを搭載したインターフェース基板とで構成した給水装置のｎ重系の自律分散給水制御システムにおいて、各マイクロプロセッサ間を通信信号線で結線し、マスターとして働く前記インターフェース基板はＩＤＮＯ．（ＩＤ番号）、台数制御、起動停止、圧力検出、圧力制御のためのパラメータが記憶部に記憶しており、圧力センサの検出した圧力信号と前記パラメータのうち起動停止パラメータと比較し、スレーブとして働くｎ重の制御基板のＩＤＮＯ．に対して、始動指令信号、停止指令信号、及び変速運転か定速運転かを判定する信号を発する。ｎ重の制御基板には、それぞれにＩＤＮＯ．、圧力制御のためのパラメータが記憶部に記憶されており、前記インターフェース基板からの前記始動指令信号及び停止指令信号により、これと対応したインバータ本体に運転指令を行い、圧力センサの検出した圧力信号に基づいて、圧力制御を行い、この圧力制御に基づいてこれと対応したインバータ本体に周波数指令信号を出力する。インバータ本体はこの指令された周波数で運転する。そして、該制御基板よりインバータの状態を示すアンサバック（返信）信号をインターフェース基板に返信し、ｎ重の制御基板の起動停止をインターフェース基板が行い、圧力制御を制御基板が行う。尚、インバータ本体と制御基板を一体とすることも可能である。
【０００６】
本発明２は、インターフェース基板に対し運転ポンプ台数が１台となった時の停止処理を制御基板が行うようにしたものである。
【０００７】
本発明３は、電源投入時に通信異常が発生した場合、スレーブであるｎ重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、通信異常が発生する直前のマスターであるインターフェース基板からの運転モード信号をｎ重の制御基板のＥＥＰＲＯＭに記憶させておき、この運転モードが切のときは切の処理を、手動であれば手動の処理を、自動であれば自動の処理を実行するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明１に於いては、それぞれにマイクロプロセッサ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、これらに共通なマイクロプロセッサを搭載したインターフェース基板とで構成した給水装置のｎ重系の自律分散給水制御システムにおいて、各マイクロプロセッサ間を通信信号線で結線し、マスターとして働く前記インターフェース基板はＩＤＮＯ．、台数制御、起動停止、圧力検出、圧力制御のためのパラメータが記憶部に記憶しており、圧力センサの検出した圧力信号と前記パラメータのうち起動停止パラメータと比較し、スレーブとして働くｎ重の制御基板のＩＤＮＯ．に対して、始動指令信号、停止指令信号、及び変速運転か定速運転かを判定する信号を発する。ｎ重の制御基板には、それぞれにＩＤＮＯ．、圧力制御のためのパラメータが記憶部に記憶されており、前記インターフェース基板からの前記始動指令信号及び停止指令信号により、これと対応したインバータ本体に運転指令を行い、圧力センサの検出した圧力信号に基づいて、圧力制御を行い、この圧力制御に基づいてこれと対応したインバータ本体に周波数指令信号を出力する。インバータ本体はこの指令された周波数で運転する。そして、該制御基板よりインバータの状態を示すアンサバック信号を前記インターフェース基板に返信し、ｎ重の制御基板の起動停止をインターフェース基板が行い、圧力制御を制御基板が行うよう役割分担を明確にしたことによりｎ重系システムが簡単な構成で構築でき、ソフトも簡単構築でき全体システムのコストダウンが可能となる。又、開発期限を短縮することができる。尚、インバータ本体と制御基板を一体とすることも可能であり、これによればより顕著となる。
【００１２】
本発明２に於いては、本発明１に加えて、前記インターフェース基板に対し運転ポンプ台数が１台となった時の停止処理を制御基板が実行し、これ以外の始動、停止指令をインターフェース基板が実行するので、役割分担がより顕著となり、システム全体のハード及びソフトが簡単となり、コストダウンがより顕著となるばかりでなく信頼性が向上する。
【００１３】
本発明３に於いては、電源投入時に通信異常が発生した場合、スレーブであるｎ重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、通信異常が発生する直前のマスターであるインターフェース基板からの運転モード信号をｎ重の制御基板のＥＥＰＲＯＭに記憶させておき、この運転モードが切のときは切の処理を、手動であれば手動の処理を、自動であれば自動の処理を実行するようにしたので全体システムの信頼性及びシステムバックアップの信頼性が向上し断水対策が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
まず、本発明の自律分散給水制御システムの作用を説明する。本発明の第１の実施態様は、マスタースレーブの通信による基本的な台数制御システムである。マスターであるインターフェース基板と、スレーブであるｎ重系のマイクロプロセッサを搭載したインバータ本体、制御基板及びポンプ、モータから構成される給水装置のｎ重系自律分散制御システムに於いて、各マイクロプロセッサ間を通信信号線で結線し、前記インターフェース基板には、送水配管の圧力を圧力センサによって検出し、予め記憶している始動圧力（パラメータ）とを比較するとともに、受水槽の水位状態を水位検出手段により検出して、ポンプの運転可否状態を判定する機能を有し、前記ｎ重の制御基板には、送水配管の圧力を圧力センサによって検出し、予め記憶している始動圧力（パラメータ）と比較するとともに、それぞれインバータによってどんな周波数をポンプ、モータに対して出力するかの圧力制御機能を有する。マスターであるインターフェース基板は前述した判定により、スレーブであるｎ重の制御基板に対して通信により運転、停止の信号を送信し、受信したｎ重の制御基板は、配下のインバータ本体に対して運転停止指令を発する。尚、インバータ本体と制御基板を一体とすることも可能である。
【００１８】
本発明の第２の実施態様は、インターフェース基板に対し制御基板とインバータが１／ｎとなった時の停止処理を制御基板が行うようにしたものである。
【００１９】
本発明の第３の実施態様は、マスターであるインターフェース基板とスレーブであるｎ重系制御基板間が電源投入時に通信異常が発生した場合、前記ｎ重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、通信異常が発生する直前の前記インターフェース基板からの運転モード信号を前記ｎ重の制御基板のＥＥＰＲＯＭに記憶させておき、この運転モードが切のときは切の処理を、手動であれば手動の処理を、自動であれば自動の処理を実行するようにする。
【００２０】
本発明の第４の実施態様は、新たなパラメータを一つ持ち例えばパラメータの値が０のとき手動運転、１のとき自動運転とする。マスターであるインターフェース基板と、スレーブであるｎ重系のマイクロプロセッサを搭載したインバータ本体、制御基板及びポンプ、モータから構成される給水装置のｎ重系自律分散制御システムに於いて、各マイクロプロセッサ間を通信信号線で結線し、前記インターフェース基板には、送水配管の圧力を圧力センサによって検出し、予め記憶している始動圧力（パラメータ）とを比較するとともに、受水槽の水位状態を水位検出手段により検出して、ポンプの運転可否状態を判定する機能を有し、前記ｎ重の制御基板には、送水配管の圧力を圧力センサによって検出し、予め記憶している始動圧力（パラメータ）と比較するとともに、それぞれインバータによってどんな周波数をポンプモータに対して出力するかの圧力制御機能を有する。前記ｎ重の制御基板には、新たなパラメータを一つ持ち例えばパラメータの値が０のとき手動運転、１のとき自動運転とする。
【００２１】
本発明の第５の実施態様は、インターフェース基板と制御基板間が通信異常の場合は手動運転、通信異常が復帰したら自動運転とする。マスターであるインターフェース基板と、スレーブであるｎ重系のマイクロプロセッサを搭載したインバータ本体、制御基板及びポンプ、モータから構成される給水装置のｎ重系自律分散制御システムに於いて、各マイクロプロセッサ間を通信信号線で結線し、前記インターフェース基板には、送水配管の圧力を圧力センサによって検出し、予め記憶している始動圧力（パラメータ）と比較するとともに、受水槽の水位状態を水位検出手段により検出して、ポンプの運転可否状態を判定する機能を有し、前記ｎ重の制御基板は、送水配管の圧力を圧力センサによって検出し、予め記憶している始動圧力（パラメータ）と比較するとともに、それぞれインバータによってどんな周波数をポンプモータに対して出力するかの圧力制御機能を有する。前記インターフェース基板とｎ重の制御基板間が通信異常の場合は手動運転、通信異常が復帰したら自動運転にする。
【００２２】
本発明の第６の実施態様は、通信異常となった方を通常の始動圧力パラメータ−３ｍと設定し、同時運転しないようにする。これを複数ポンプに拡張したものである。マスターであるインターフェース基板と、スレーブであるｎ重系のマイクロプロセッサを搭載したインバータ本体、制御基板及びポンプ、モータから構成される給水装置のｎ重系自律分散制御システムに於いて、各マイクロプロセッサ間を通信信号線で結線し、前記インターフェース基板は、送水配管の圧力を圧力センサによって検出し、予め記憶している始動圧力（パラメータ）と比較するとともに、受水槽の水位状態を水位検出手段により検出して、ポンプの運転可否状態を判定する機能を有し、前記ｎ重の制御基板には、送水配管の圧力を圧力センサによって検出し、予め記憶している始動圧力（パラメータ）と比較するとともに、それぞれインバータによってどんな周波数をポンプモータに対して出力するかの圧力制御機能を有する。通信異常となった方を通常の始動圧力パラメータ−３ｍと設定し、同時運転しないようにする。又、通信異常が複数となっている場合は、運転する順番に従って、始動圧力パラメータ−３ｍずつ下げて設定し、同時運転しないようにする。
【００２３】
以下、本発明の実施例を図１〜図１４により説明する。
第１の実施態様を図１〜図１０により説明する。図１は、実施例のシステム構成図を示している。８−１、８−２、８−３、８−４はそれぞれ複数のモータ９−１、９−２、９−３、９−４で駆動される複数のポンプであり、ここでは便宜上番号の小さい方より１号ポンプ、１号モータ、２号ポンプ、２号モータ、３号ポンプ、３号モータ、４号ポンプ、４号モータ、と称する。これらのポンプの吸込み側は吸込み管１１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水道本管からの水の供給を受ける。前記受水槽方式では、図示していない受水槽から水の供給を受ける。１２−１、１２−２、１２−３、１２−４はそれぞれ逆止め弁、１３−１、１３−２、１３−３、１３−４及び１４−１、１４−２、１４−３、１４−４はそれぞれ仕切り弁、１５は給水管、１６はこの給水管１５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。このセンサの圧力検出を基に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。１７は圧力タンクであり給水管１５のポンプに近い部位に設ける。更に、需要側として、給水管１５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。
【００２４】
１−２、２−２、３−２、４−２はそれぞれ前述のモータ９−１、９−２、９−３、９−４を駆動するインバータの本体であり、それぞれ漏電遮断器ＥＬＢ１、ＥＬＢ２、ＥＬＢ３、ＥＬＢ４を介して電源側より電源の供給を受け、それぞれマイクロプロセッサＭＣＵ１−２、ＭＣＵ２−２、ＭＣＵ３−２、ＭＣＵ４−２を備えた制御基板１−１、２−１、３−１、４−１により、それぞれ自己のインバータ本体の駆動及び制御を行う。これらの制御基板は、表示部、操作部を備えると共に、ＩＤＮＯ．、運転モード判定機能、台数制御、起動停止、圧力制御のためのパラメータ、圧力センサの検出した圧力信号等を記憶するメモリＭ０１〜Ｍ０４（例えばＥＥＰＲＯＭ）を備えている。
【００２５】
インターフェース基板Ｉ／Ｏは、制御電源遮断器ＣＰを介して電源供給を受け、マイクロプロセッサＭＣＵ４、ＩＤＮＯ．、運転モード判定機能、台数制御、起動停止、圧力制御のためのパラメータ、圧力センサの検出した圧力信号等を記憶するメモリＭ０５（例えばＥＥＰＲＯＭ）、自動運転、切、手動運転モードを選択する運転モード選択スイッチＭＯＤＳＷ、表示部ＳＣ、操作部Ｔ、前述した吐出し側圧力センサ入力端子Ｉ１を備えている。
【００２６】
更に、それぞれのインバータ本体と制御基板とは通信信号線Ｓ１〜Ｓ４で結線し、それぞれの制御基板とインバータ本体間は前述の信号線Ｓ１〜Ｓ４によって自身の駆動、制御、及び状態監視をする。インターフェース基板Ｉ／Ｏとそれぞれの制御基板は通信信号線Ｓ５〜Ｓ８とＳ９とで結線する。通信制御には例えばＲＳ４８５を用いる。
【００２７】
以上のように本実施例は４組で構成しているが、これを拡張してｎ重系自律分散制御システムを構成することができる。ここで重要なのは、それぞれの制御基板、インバータ本体、インターフェース基板は、マイクロプロセッサを搭載し、これらを通信信号線で結び情報の授受を行うのである。
【００２８】
図２は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ｍａｘ周波数に対応）で運転した際のＱ−Ｈ性能曲線を示す。曲線Ｅはポンプ１台でｍｉｎ回転数運転時のＱ−Ｈ性能曲線を示す。ここでは、１００％及びｍｉｎ回転数以外でのポンプＱ−Ｈ性能曲線の表示は省略している。同様に曲線Ｂはポンプ２台を、曲線Ｃはポンプ３台を、曲線Ｄはポンプ４台を１００％の回転数で並列運転した際のＱ−Ｈ性能曲線である。更に、曲線Ａ’は１台を１００％、もう１台をｍｉｎ回転数で並列運転した場合のＱ−Ｈ性能曲線、曲線Ｃ’は同様にポンプ３台を１００％、もう１台をｍｉｎ回転数で並列運転した場合のＱ−Ｈ性能曲線である。曲線Ｂ’は前述の説明から自明であるから説明を省く。又、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、ポンプの吐出し側圧力を制御する際の目標値となる。Ｈ００は水量０の点での目標圧力あり、前述した配管抵抗曲線Ｆとポンプ１台ｍｉｎ回転数運転時Ｑ−Ｈ性能曲線Ｅとの交点で示される。同様にＨ０１はポンプ１台１００％運転時及びポンプ１台１００％ともう１台ｍｉｎ回転数で並列運転時の目標圧力であり、曲線Ａ、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。Ｈ０４はポンプ４台１００％で並列運転時の目標圧力であり、この時の水量はＱ４である。Ｈ０２、Ｈ０３は以上の説明から自明であるから説明を省く。これらの目標圧力は曲線Ｆ上にある。
【００２９】
Ｈｏｎは全停止状態から１台目のポンプが始動する際の始動圧力、Ｈ０１ｏｎは２台目が追加始動する際の始動圧力、Ｈ０２ｏｎ、Ｈ０３ｏｎはそれぞれ３台目、４台目が追従始動する際の始動圧力である。続いてＨ０３ｏｆｆは４台運転中の１台を停止させるための停止圧力、Ｈ０２ｏｆｆは３台運転中の１台を停止させるための停止圧力、Ｈ０１ｏｆｆは２台運転中の１台を停止させるための停止圧力、Ｈｏｆｆは最後の１台が停止する際の圧力である。
【００３０】
詳細説明は省くが、ポンプの停止条件が成立したら、前述した圧力タンクに保圧するため回転数をｆｏｆｆまで上昇させ、停止圧Ｈｏｆｆに到達したら停止させるものである。これらの、データはポンプ運転制御パラメータとして、それぞれの制御基板及びインターフェース基板のメモリに格納されている（図１２参照）。設定はこれらの制御基板（説明を省いているが）あるいはインターフェース基板に備わる表示部、操作部等の設定手段によって設定することができる。これらのデータは、マイクロプロセッサを搭載しているそれぞれの制御基板、インターフェース基板に保存してもいいし、どれか一箇所に保存しても良い。
【００３１】
図３、図４はインターフェース基板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マイクロプロセッサＭＣＵに搭載されている。
【００３２】
図５はインターフェース基板から各制御基板に通信信号を送信する際のフォーマットである。又、インターフェース基板、各制御基板はＩＤ番号によってそれぞれの基板が特定されるようになる。例えば次の通りである。
基板名称            ：ＩＤ番号
インターフェース基板：０
制御基板１台目      ：１
制御基板２台目      ：２
制御基板３台目      ：３
制御基板４台目      ：４
【００３３】
図６は前述した通信信号の送信フォーマットのコマンドとそのデータの内容を示したものである。コマンド番号が０の場合、その内容は運転指令であり、１の場合パラメータ設定、２の場合データ送信要求を意味し、データとの組合わせでコマンド指令する。例えば、送信フォーマットのＩＤ番号が１、コマンド番号が０、データが３の場合、これを受信した制御基板の１台目（ここでは１号機とする。ポンプ８−１、モータ９−１、インバータ１−２、制御基板１−１の系統をいう。）は、インターフェース基板Ｉ／Ｏからの変速運転指令と認識する。
【００３４】
図７は各制御基板からインターフェース基板が信号を受信する場合の通信信号の受信フォーマット、受信正常時と受信異常時のものであり、図８はこれのコマンド番号とそのデータの内容を示したものである。
【００３５】
図９、図１０は各制御基板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各マイクロプロセッサＭＣＵ１−２〜ＭＣＵ４−２に同じものが搭載されている。
尚、ここで言うｎ重系自律分散制御システムとは、ポンプ、モータ、弁類、インバータ本体、制御基板を一組にしてｎ重系を構成し、これらのインバータ本体、制御基板には同一のソフトウエアを搭載しており同一の機能を付加している。但し、圧力センサ及びインターフェースはｎ重組に共通である。
【００３６】
さて、使用開始に当たって、図１に示す電源側漏電遮断器ＥＬＢ１〜ＥＬＢ４及び制御電源遮断器ＣＰを投入すると、インターフェース基板及び各制御基板のマイクロプロセッサＭＣＵ４、ＭＣＵ１−２〜ＭＣＵ４−２はイニシャル処理を実行し運転準備を行う（図３の３０２ステップまで、図９の９０４ステップまで）。今、運転モード選択スイッチＭＯＤＳＷが切になっている状態を考える。又、図２の運転特性図において、圧力は停止圧力のＨｏｆｆにあるものとする。インターフェース基板は、図３の３０３ステップにおいて、制御基板１台目に対して送信処理（送信フォーマットのＩＤ番号が１、コマンド番号が０、データが０（運転モード選択スイッチＭＯＤＳＷが切））を実行する。制御基板１台目は、図９の９０５ステップにおいて、この実行結果を受信する。そして、９０７、９０８、９０９ステップで待機状態を実行し、９０６ステップでこの状態をインターフェース基板へ返信処理（返信フォーマットのＩＤ番号が１、コマンド番号が０、データが０（受信正常））する。インターフェース基板は、３０４ステップでこれを受信する。
【００３７】
一方、インターフェース基板は、図３の３０６ステップを実行した後、適宜図４の割り込み処理を実行し、故障チエック、監視処理、運転モード設定処理、圧力検出処理を実行する。この結果、運転モード選択スイッチＭＯＤＳＷの状態“０、１”をメモリＭＯＤＥに、圧力検出データをメモリＡＮ０に格納しておく。同様に、各制御基板は、図９の９０４ステップを実行した後、適宜図１０の割り込み処理を実行し、故障チエック、監視処理、圧力検出処理を実行する。この結果、圧力検出データがメモリＡＮ０に格納されている。さて、水が使用されると、図２において給水圧力が始動圧力のＨｏｎ以下に低下する。インターフェース基板は、３０８ステップでメモリＭ０５に記憶している始動圧力Ｈｏｎと前述した圧力センサの検出した圧力データＡＮ０と比較する。この結果、ポンプ始動条件が成立しているので、３０９ステップで各制御基板に送信処理を行う（送信フォーマットのＩＤ番号が１、コマンド番号が０、データが３）。これは、１号機（ポンプ８−１、モータ９−１、インバータ１−２、制御基板１−１の系統）が各制御基板の中からＩＤ番号で指定され変速運転指令をしたことを意味する。説明の便宜上１号機を先発機としたものである。１号機制御基板は、９０７、９１１、９１３、９１７、９１９、９２０、９２１ステップと実行し、圧力制御の処理を行うと共にインバータ本体１−２（図１）に対し運転及び圧力制御信号を発信する。インバータ本体１−２は、この信号に基づいて周波数制御してモータ９−１、ポンプ１３−１を駆動する。この後、９０６ステップでインターフェース基板に対して返信処理を実行する。インターフェース基板は、３１０ステップでこの制御基板からの返信信号を受信処理する。尚、この受信、返信処理は前述から自明であるから説明は省く。
【００３８】
更に、使用水量が増大して図１に示すＱ１になると、９２０ステップの圧力制御によって、インバータの周波数はｆｍａｘ１となり、給水圧力は目標圧力のＨ０１に到達する。更に、使用水量が増加すると給水圧力が低下して、２台目定速ポンプ始動圧力Ｈ０１ｏｎに達する。インターフェース基板は３１１、３１２、３１３ステップの処理を実行し、現在運転している１号機の周波数が最高周波数ｆｍａｘ1となり、これがｔ１秒経過して給水圧力（圧力センサが検出した圧力データＡＮ０）が２台目定速ポンプ始動圧力Ｈ０１ｏｎ以下になっているか判定し、３１６ステップで、２台目ポンプを定速運転する送信指令実行する（送信フォーマットのＩＤ番号が２、コマンド番号が０、データが４）。これは、２号機（ポンプ８−２、モータ９−２、インバータ２−２、制御基板２−２の系統）が各制御基板の中からＩＤ番号で指定され定速運転指令をしたことを意味する。ＩＤＮＯ２で指定された制御基板２−１は、前述の送信フォーマットのコマンドにより９０５、９０７、９１１、９１３、９１７、９１８ステップ順に処理し定速運転する。使用水量がＱ１〜Ｑ２の間での使用量変動は、追従した２号機が定速であっても、先発した１号機が変速運転して、給水圧力を目標圧力Ｈ０１〜Ｈ０２に制御する。この後、９０６ステップを実行して前述の処理を実行していく。
【００３９】
説明は省くが、図１において、使用水量Ｑ２を超えてＱ３まで増大すると、３号機（ポンプ８−３、モータ９−３、インバータ３−２、制御基板３−２の系統）が定速運転で追従し、使用水量Ｑ３を超えてＱ４まで増大すると、４号機（ポンプ８−４、モータ９−４、インバータ４−２、制御基板４−２の系統）が定速運転で追従して４台並列運転となる。
【００４０】
次に、１号機が変速運転（９０２ステップの処理）、２号機が定速運転（９１８ステップの処理に）している状態で使用水量Ｑ２からＱ１未満に減少した場合について説明する。使用水量Ｑ１では給水圧力はＨ０１となり、１号機は周波数ｆｍｉｎ1、２号機は周波数ｆｍａｘで定速運転となり、よってポンプＱ−Ｈ曲線のＡ’上にある。これより更に使用水量が減少すると、給水圧力が２台目停止圧力Ｈ０１ｏｆｆを超える。インターフェース基板は、３２０、３２１、３２２、３２３ステップを実行し現在運転している１号機の周波数が最低周波数ｆｍｉｎ1となり、これがｔ２秒経過して給水圧力（圧力センサが検出した圧力データＡＮ０）が１台目変速ポンプ停止圧力（２台→１台に減台の意味）Ｈ０１ｏｆｆ以上になっているか判定し、３２３ステップで１号機変速ポンプを停止し、２号機定速ポンプを変速運転する送信指令実行する（１号機：送信フォーマットのＩＤ番号が１、コマンド番号が０、データが２、２号機：送信フォーマットのＩＤ番号が２、コマンド番号が０、データが３）。
【００４１】
１号機は、９０５、９０７、９１１、９１３、９１４、９１５ステップの順で停止して待機状態となる。２号機は、９０５、９０７、９１１、９１３、９１７、９１９、９２０、９２１ステップの順で変速運転する（図２の〜Ｑ１）。
【００４２】
説明は省くが、図１において、４台並列運転の状態より使用水量がＱ４を超えてＱ１未満に減少すると、先発した１号機変速ポンプが停止し、２号機が定速→変速、３号機定速、４号機定速となり、続いて、２号機変速ポンプが停止し、３号機が定速→変速、４号機定速となり、更に３号機変速ポンプが停止し、４号機が定速→変速運転となる。
【００４３】
第２の実施態様を図２、図３〜図９により説明する。これは、図１の使用水量Ｑ１以下ではポンプは１台しか運転されないので、全体台数をｎ台とすると１台は１／ｎであり、この場合、始動指令はインターフェース基板、停止判断は各制御基板が実行してローテーション運転するものである。各制御基板は９１９、９２０、９２２ステップで使用水量が極少ないかを判定し、極少ないと判定したら停止処理を実行し、９０６ステップでこの結果をインターフェース基板に返信処理する。使用水量が極少ないかを判定するのは、具体的には９２１ステップでフロースイッチ（図１に示すフロースイッチ１０−１〜１０−４は使用水量が極少ない時ｏｎ信号を発し、そうでない時ｏｆｆ信号を発する。）がＯＮしているかチエックする。インターフェース基板は、３１１、３１４、３１５ステップで各制御基板からポンプ停止信号を受信し、全停止となったら次に運転するポンプを設定しローテーション処理する。この場合、次に運転するポンプは運転可能なポンプ中一番若い番号に設定する。
【００４４】
第３の実施態様を図１１により説明する。これは、インターフェース基板と各制御基板との間で通信異常が発生した場合、電源投入時であると各制御基板の初期化処理で手動運転とし、運転中であると、通信異常が発生する直前のインターフェース基板からの運転モード信号を各制御基板のＥＥＰＲＯＭに記憶させておき、この運転モードが切のときは切の処理を、手動であれば手動の処理を、自動であれば自動の処理を実行するようにしたものである。
【００４５】
図１１は、図９に対して１１０〜１１５ステップを追加したものである。１１２ステップにおいて、インターフェースからの受信処理を行い、１１３ステップで通信異常か確認し、異常であれば１１４ステップで手動運転を行い、１１５ステップで図８に示す通信異常の情報を乗せて返信する。
【００４６】
第４の実施態様を図１２、図１３により説明する。これは、インターフェース基板と各制御基板との間で通信異常が発生した場合、通信異常となった制御基板は、新たにパラメータを一つ追加し、このパラメータのネームを例えばＥＭＡＧとする（図１２参照）。この値が０のとき手動運転、１のとき自動運転とするようにしたものである。図１３は図９に対して１３０〜１３５ステップを追加したものである。１３０ステップにおいて、インターフェースからの受信処理を行い、１３１ステップで通信異常か確認し、異常であれば１３２ステップで運転モード即ちコマンドは停止か判定し、停止であれば、１３３ステップでメモリのＥＭＡＧが０か判定し、０であれば、１３４ステップで手動運転を行い、１３５ステップで図８に示す通信異常の情報を乗せて返信する。１３２、１３３ステップの判定がＮＯの判定であれば９０７ステップ以降を実行する。自動運転においては、送水配管の圧力を圧力センサによって検出し、予め記憶している圧力制御（パラメータ）（図１２参照）と比較するとともに、９１３ステップ以降の処理実行するようにしたものである。
【００４７】
第５の実施態様を図１１により説明する。これは、第3の実施態様の“インターフェース基板と各制御基板との間で通信異常が発生した場合、電源投入時であれば各制御基板の初期化処理で手動運転とし、運転中であれば通信異常が発生する直前のインターフェース基板からの運転モード信号を各制御基板のＥＥＰＲＯＭに記憶させておき、この運転モードが切のときは切の処理を、手動であれば手動の処理を、自動であれば自動の処理を実行するようにしたものである。”に対して、通信異常で手動運転となった後、通信異常が復帰したら自動運転とするようにしたものである。
【００４８】
具体的には１１１ステップにおいて通信異常か判定し、通信異常が正常に復帰したら９０７ステップ以降の処理を実行して９１３ステップ以降の処理によって自動運転処理に復帰させるようにしたものである。
【００４９】
第６の実施態様を図１４により説明する。これは、インターフェース基板とデジオペ基板間が通信異常となった方を通常の始動圧力パラメータ−３ｍと設定し同時運転しないようにしたものである。
【００５０】
図１４は図９に対して１４０〜１４８ステップを追加したものである。１４０ステップにおいて、インターフェースからの受信処理を行い、１４１ステップで通信異常か確認し、異常であれば１４２ステップでパラメータ始動圧力Ｈｏｎを３ｍ減じてこれに格納する処理を実行し、１４３ステップで、運転モード即ちコマンドは停止か判定し、停止であれば１４４ステップ以降の処理を実行し手動運転を行い、１４５ステップで図８に示す通信異常の情報を乗せて返信する。１４３ステップの処理が停止でなければ、１４６ステップで圧力センサの検出した給水圧力（図１２のＰＤＡＴＡ）がパラメータ始動圧力Ｈｏｎ（１４２ステップの処理で−３ｍとなっている。）以下であるか判定する。以下であれば９０７ステップ以降を実行して、９１３ステップ以降の自動運転処理を実行する。１４１ステップの判定で通信異常が正常に復帰したら、１４７、１４８ステップの処理によってパラメータ始動圧力Ｈｏｎを３ｍ減ずる前の状態に戻す。このように通信異常時は実際のパラメータの始動圧力が−３ｍとなっているので、通信異常の発生していない他の制御基板側の方が先に始動して、通信異常となった当該制御基板の方は更に水の使用により−３ｍまで給水圧が下がった時に始動することになる。これにより、水の使用がない時に通信異常が発生しても正常な制御基板より始動圧力が−３ｍ以下低下しないと始動しないので、必要ないときにポンプを運転させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明のｎ重系の自律分散給水制御システムの構成を示したシステム構成図。
【図２】本発明のｎ重系の自律分散給水制御システムの運転特性図。
【図３】本発明におけるインターフェース基板の制御手順を示したフローチャート。
【図４】本発明における割り込み処理時の制御手順を示したフローチャート。
【図５】本発明におけるインターフェース基板から制御基板への送信フォーマットの説明図。
【図６】本発明における送信フォーマットのコマンド及びデータを示したテーブルの説明図。
【図７】本発明における制御基板からインターフェース基板への返信フォーマットの説明図。
【図８】本発明における返信フォーマットのコマンド及びデータを示したテーブルの説明図。
【図９】本発明における制御基板の制御手順を示したフローチャート。
【図１０】本発明における割り込み処理時の制御手順を示したフローチャート。
【図１１】第３の実施態様を説明した制御手順を示したフローチャート。
【図１２】本発明におけるインターフェース基板及び制御基板のメモリテーブルの説明図。
【図１３】第４の実施態様を説明した制御手順を示したフローチャート。
【図１４】第６の実施態様を説明した制御手順を示したフローチャート。
【符号の説明】
【００５２】
１−１、２−１、３−１、４−１  制御基板、１−２、２−２、３−２、４−２  インバータ本体、８  ポンプ、９  モータ、１１  吸込み管、１２  逆止め弁、１３、１４  仕切り弁、１５  給水管、１６  センサ、１７  圧力タンク
Ｉ／Ｏ  インターフェース基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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