(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変速駆動手段によって駆動される１台以上の可変速ポンプ及び該可変速ポンプに連結した給水管と、該給水管に取り付けた圧力検出手段と、給水系の所望する圧力目標値を設定する圧力設定手段と、該圧力設定手段によって設定した圧力目標値に従い前記可変速ポンプが予め定めた関係となるように前記可変速ポンプを可変速運転する可変速制御手段とを備えた給水装置において、
水量及び全揚程を表す座標により示される給水ユニット要求仕様データを入力する入力手段と、入力された給水ユニット要求仕様データの１座標（水量Ｑ０、全揚程Ｈ０）のデータを基に、末端圧力一定制御の演算式を自動生成する手段と、生成した演算式を記憶する手段とを有することを特徴とする給水装置。
【請求項２】
可変速駆動手段によって駆動される１台以上の可変速ポンプ及び該可変速ポンプに連結した給水管と、該給水管に取り付けた圧力検出手段と、給水系の所望する圧力目標値を設定する圧力設定手段と、該圧力設定手段によって設定した圧力目標値に従い前記可変速ポンプが予め定めた関係となるように前記可変速ポンプを可変速運転する可変速制御手段とを備えた給水装置において、
水量及び全揚程を表す座標により示される給水ユニット要求仕様データを入力する入力手段と、入力された給水ユニット要求仕様データの１座標（水量Ｑ０、全揚程Ｈ０）のデータを基に、末端圧力一定制御に必要なパラメータを自動生成する手段と、生成したパラメータを記憶する手段とを有することを特徴とする給水装置。
【請求項３】
可変速駆動手段によって駆動される１台以上の可変速ポンプ及び該可変速ポンプに連結した給水管と、該給水管に取り付けた圧力検出手段と、給水系の所望する圧力目標値を設する圧力設定手段と、該圧力設定手段によって設定した圧力目標値に従い前記可変速ポンプが予め定めた関係となるように前記可変速ポンプを可変速運転する可変速制御手段とを備えた給水装置において、
水量及び全揚程を表す座標により示される給水ユニット要求仕様データを入力する入力手段と、入力された給水ユニット要求仕様データの１座標（水量Ｑ０、全揚程Ｈ０）のデータを基に、末端圧力一定制御に必要なパラメータを、テーブルを用いて自動生成する手段と、生成したパラメータを記憶する手段とを有することを特徴とする給水装置。
【請求項４】
可変速駆動手段によって駆動される１台以上の可変速ポンプ及び該可変速ポンプに連結した給水管と、該給水管に取り付けた圧力検出手段と、給水系の所望する圧力目標値を設定する圧力設定手段と、該圧力設定手段によって設定した圧力目標値に従い前記可変速ポンプが予め定めた関係となるように前記可変速ポンプを可変速運転する可変速制御手段とを備えた給水装置において、
水量及び全揚程を表す座標により示される給水ユニット要求仕様データを入力する入力手段と、入力された給水ユニット要求仕様データの１座標（水量Ｑ０、全揚程Ｈ０）のデータを基に、末端圧力一定制御の演算式を自動生成し、始動圧力、停止圧力等のパラメータを自動生成する手段と、生成した演算式及びパラメータを記憶する手段とを有することを特徴とする給水装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の給水装置において、
前記可変速ポンプが２台以上であり、前記可変速ポンプの台数増減圧力設定手段を備えることを特徴とする給水装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の給水装置において、
ＣＰＵ、ＥＥＰＲＯＭに半固定パラメータ、読み書き頻度の高い変数部とに分けて記憶する記憶手段、表示部、キースイッチを有し、記憶された給水ユニット要求仕様を読み出して値をキースイッチで書き込み、特定のキーを押し下げたとき、前記給水ユニット要求仕様を基に、末端圧力一定制御の演算式とパラメータのうち少なくとも一方を自動生成する手段と、生成した演算式とパラメータのうち少なくとも一方を記憶する手段とを有することを特徴とする給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水装置に関し、特に可変速駆動手段によって駆動するポンプを用いた給水装置において、人為的な判断を必要とせず、また、目標値の設定がラフにならず精度が低下することなく、給水ユニット要求仕様（水量Ｑ0、全揚程Ｈ0）に基づいて、末端圧力一定制御に必要なパラメータ及び演算式を自動生成することに好適な可変速ポンプを用いた給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変速駆動手段によって駆動するポンプを用いた給水装置の自動運転に必要なパラメータ設定あるいは、末端圧力一定制御の演算式を生成する従来技術として、特許文献１、特許文献２、特許文献３等がある。
特許文献１は可変速駆動手段によって駆動する複数台ポンプの運転制御に必要なパラメータを自動生成するのに、基準となる複数の圧力パラメータとポンプ性能を特定する所定運転速度とこの速度における締め切り圧力を用いたものである。
特許文献２は末端圧力一定制御の演算式（給水管路の抵抗特性）を水量Ｑと回転速度Ｎ関数として近似演算するのに必要な傾きの設定のしかたに関するものである。
特許文献３は水道用の末端圧力一定制御の演算式を生成するのに複数の圧力パラメータとポンプ性能を特定する所定運転速度とこの速度における締め切り圧力を用い吸い込み側圧力センサの検出値を基準に設定するようにしたものである。
【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前記した従来技術を（前述した特許文献１、２、３）を用いても、人為的な判断を必要とせず、また、目標値の設定がラフにならず精度が低下することなく、給水ユニット要求仕様（水量Ｑ0、全揚程Ｈ0）に基づいて、末端圧力一定制御に必要なパラメータ及び演算式を自動生成する目的を達成することができない。これは、水量Ｑ0、全揚程Ｈ0の１点で対応するアルゴリズムがないためである。
【０００４】
参考に、一般的な給水装置の機種選定のしかた、選定図から抜き出し任意の機種の特性と要求仕様との関係がどうなっているか、要求仕様の求め方、パラメータを示したポンプの運転特性図と要求仕様の関係がどのようになっているかについて、以下に説明する。
図１１は機種選定図の例を示しており、横軸に水量Ｑ、縦軸に全揚程Ｈをとって示している。機種はポンプ１台運転、ポンプ２台運転、ポンプ３台運転、ポンプ４台運転までを例示している。要求仕様（Ｑ０、Ｈ０）により、この機種選定図を用いて、機種を選定している。要求仕様（Ｑ０、Ｈ０）に対して、ポンプ１台運転ではＹ１機種が、要求仕様（Ｑ０’、Ｈ０’）に対して、ポンプ２台運転ではＹ２機種が選定される。図１２は、機種選定図の図１１から抜き出したＹ１機種の選定図と要求仕様との関係を示したものである。ここで曲線Ａはインバータ周波数が最高周波数のＮｍ時のポンプＱ−Ｈ性能であり、同図に三角マークの角で要求仕様（Ｑ０、Ｈ０）が示されている。この仕様点を曲線Ａのポンプ性能が満足することを示している。同様に図１３は、機種選定図の図１１から抜き出したＹ２機種の選定図と要求仕様との関係を示したものである。内容は図１２と同じ考え方であるから説明は省く。図１４は要求仕様の決め方を示した図である。水源である受水槽から給水装置によって負荷であるマンションに給水した場合の例で示している。水量Ｑ０は、負荷であるマンションに給水した場合に必要な最大使用水量（吐出量）である。全揚程Ｈ０は、最悪条件の元で最大使用水量Ｑ０を給水した場合に必要な圧力ヘッドである。即ち、実揚程Ｈａ、配管抵抗Ｈｆ、所要末端圧力ヘッドＨｐ（最高位で且つ、最も遠い水栓ａに給水する時に必要な圧力ヘッド）をそれぞれ加えたものである。図１５は、要求仕様とパラメータを示す運転特性図との関係を示したものである。
【特許文献１】特許第３７３２６２７号公報（特開平１１−８２３６２号公報）
【特許文献２】特許第２６７００４２号公報（特開昭６３−１７６６９３号公報）
【特許文献３】特許第３１６７００４号公報（特開平８−２４０１９４号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、可変速駆動手段によって駆動する１台以上の可変速ポンプを用いた給水装置において、給水ユニット要求仕様（水量Ｑ0、全揚程Ｈ0）の１点でポンプ運転制御、末端圧力一定制御に必要なパラメータ及び演算式を自動生成するのに好適な可変速ポンプを用いた給水装置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】
【０００６】
本発明は、可変速駆動手段によって駆動される１台以上の可変速ポンプ及び該可変速ポンプに連結した給水管と、該給水管に取り付けた圧力検出手段と、給水系の所望する圧力目標値を設定する圧力設定手段と、該圧力設定手段によって設定した圧力目標値に従い前記可変速ポンプが予め定めた関係となるように前記可変速ポンプを可変速運転する可変速制御手段とを備えた給水装置において、給水ユニット要求仕様データを入力する入力手段と、入力された給水ユニット要求仕様データを基に、末端圧力一定制御の演算式を自動生成する手段と、生成した演算式を記憶する手段とを有する給水装置である。
【０００７】
また、本発明は、可変速駆動手段によって駆動される１台以上の可変速ポンプ及び該可変速ポンプに連結した給水管と、該給水管に取り付けた圧力検出手段と、給水系の所望する圧力目標値を設定する圧力設定手段と、該圧力設定手段によって設定した圧力目標値に従い前記可変速ポンプが予め定めた関係となるように前記可変速ポンプを可変速運転する可変速制御手段とを備えた給水装置において、給水ユニット要求仕様データを入力する入力手段と、入力された給水ユニット要求仕様データを基に、末端圧力一定制御に必要なパラメータを自動生成する手段と、生成したパラメータを記憶する手段とを有する給水装置である。
【０００８】
そして、本発明は、可変速駆動手段によって駆動される１台以上の可変速ポンプ及び該可変速ポンプに連結した給水管と、該給水管に取り付けた圧力検出手段と、給水系の所望する圧力目標値を設定する圧力設定手段と、該圧力設定手段によって設定した圧力目標値に従い前記可変速ポンプが予め定めた関係となるように前記可変速ポンプを可変速運転する可変速制御手段とを備えた給水装置において、給水ユニット要求仕様データを入力する入力手段と、入力された給水ユニット要求仕様データを基に、末端圧力一定制御に必要なパラメータを、テーブルを用いて自動生成する手段と、生成したパラメータを記憶する手段とを有する給水装置である。
【０００９】
更に、本発明は、可変速駆動手段によって駆動される１台以上の可変速ポンプ及び該可変速ポンプに連結した給水管と、該給水管に取り付けた圧力検出手段と、給水系の所望する圧力目標値を設定する圧力設定手段と、該圧力設定手段によって設定した圧力目標値に従い前記可変速ポンプが予め定めた関係となるように前記可変速ポンプを可変速運転する可変速制御手段とを備えた給水装置において、給水ユニット要求仕様データを入力する入力手段と、入力された給水ユニット要求仕様データを基に、末端圧力一定制御の演算式を自動生成し、始動圧力、停止圧力等のパラメータを自動生成する手段と、生成した演算式及びパラメータを記憶する手段とを有する給水装置である。
【００１０】
また、本発明は、前記可変速ポンプが２台以上であり、前記可変速ポンプの台数増減圧力設定手段を備える給水装置である。
【００１１】
そして、本発明は、ＣＰＵ、ＥＥＰＲＯＭに半固定パラメータ、読み書き頻度の高い変数部とに分けて記憶する記憶手段、表示部、キースイッチを有し、記憶された給水ユニット要求仕様を読み出して値をキースイッチで書き込み、特定のキーを押し下げたとき、前記給水ユニット要求仕様を基に、末端圧力一定制御の演算式とパラメータのうち少なくとも一方を自動生成する手段と、生成した演算式とパラメータのうち少なくとも一方を記憶する手段とを有する給水装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、圧力変更時のパラメータ（ＰＬ、ＰＭ、ＰＨ）を変更させることなく、仕様点（Ｑ０、Ｈ０）を変えると全てのパラメータが自動的に変更され、演算式がＱ０、Ｈ０より自動生成されるようにした給水装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の給水装置の実施例について、図面を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の実施例について、図１〜図８を用い、従来手法と比較して説明する。
図１は、実施例において、ポンプを２台並列運転する場合の運転特性図であり、縦軸に給水圧力ヘッドＨ（ｍ）、横軸に使用水量Ｑ（ｍ３／ｍｉｎ）をとって示している。使用水量がＱ２より小さい範囲ではポンプ１台運転、これより多い使用水量範囲ではポンプ２台の並列運転である。曲線Ａ，Ｂ、Ｃ、Ｄは、例えばそれぞれインバータ周波数がＮｂ（１台運転時最低周波数）、Ｎｍ（１台運転時最高周波数）、Ｎｃ（２台運転時最低周波数）、Ｎｍ×２（２台が最高周波数Ｎｍで並列運転）、のときのポンプＱ−Ｈ性能曲線であり、これらの周波数がこの間で変化すれば、ポンプＱ−Ｈ性能曲線はこれらの周波数に対応して変化する。曲線Ｅは、送水配管の抵抗曲線であり、使用水量が０〜１００％に変動した場合、ポンプ吐き出し側（圧力センサ取り付け位置）圧力が、この線上にくるようにインバータ周波数を変化させ、ポンプの台数を増減させていく。これを、一般的に末端圧力一定制御方式と呼んでおり、曲線Ｅは、左端ＰＬ（使用水量０におけるポンプ性能曲線Ａとの交点で生成）、中点ＰＭ（使用水量Ｑ２におけるポンプ性能曲線Ｂ、Ｃとの交点で生成）、右端ＰＨ（使用水量Ｑ３におけるポンプ性能曲線Ｄとの交点で生成）をとおる線分である。又、曲線Ｆはポンプを停止する際にインバータ周波数をＮｓｔまで高めると給水圧力ヘッドがＰＨまで高まることを示している。
【００１５】
図２は、実施例の給水装置の配管系統図及び制御回路図を示したものである。１−１、１−２は吸込み管、２−１〜２−４は仕切り弁、３−１、３−２はそれぞれモータ４−１、４−２によって駆動され、吸込み管１−１、１−２を介して吸込み側の水を需要側へ送水するポンプ、５−１、５−２は逆止め弁、６は給水管、７は圧力タンク、８は給水管６に備わり、ここの圧力を検出し、これに応じて圧力信号を発する圧力センサである。又、ＰＷは電源、ＥＬＢ１、ＥＬＢ２は、それぞれ１号機系、２号機系の漏電遮断器であり、これ以降の系統の漏電保護を行う。ＩＮＶ１、ＩＮＶ２は、それぞれモータ４−１、４−２を変速駆動するインバータであり、後で述べる制御装置ＣＵからの速度指令信号ｆ１，ｆ２によって所定の周波数、電圧を与える。又、これらの指定周波数に対しインバータの現在周波数としてｆ１０、ｆ２０を制御装置ＣＵに返す。更に、電流、周波数、運転及び故障状態を表示するあるいはキー入力スイッチ等を備えるコンソールＣＯＮＳ１、ＣＯＮＳ２を備えている。又、運転指令信号ＲＵＮ１、ＲＵＮ２がＯＮすると始動し、ＯＦＦすると停止する。Ｒ，Ｓは制御電源、ＴＲはトランスであり、その二次側は制御装置ＣＵの電源端子に接続している。制御装置ＣＵは、運転及び故障状態を表示する、あるいはキー入力スイッチ等を備えるコンソールＣＯＮＳ３を備える。そして、インバータの現在周波数ｆ１０，ｆ２０、圧力センサの信号ＳＷを入力し、運転用スイッチＳＳの入力端子を備え、インバータへの速度指令信号ｆ１，ｆ２、同じく運転信号ＲＵＮ１，ＲＵＮ２をリレーへ出力する出力端子も備える。尚、簡単にするためにインバータの現在周波数ｆ１０，ｆ２０を指令周波数ｆ１，ｆ２に代えても良い。更に、前述した制御装置ＣＵにはマイコンＣＰＵ、記憶部Ｍを備えており、給水ユニット要求仕様データを入力することができる。
【００１６】
本実施例の給水装置におけるパラメータと圧力制御における演算式を求める方法の一例を説明する。末端圧力が一定制御の演算式について、前述した図１を用いて説明する。
即ち、曲線Ｅの関数を水量０〜Ｑ２間では、目標圧力ヘッド（抵抗曲線上）ＳＶを、以下の式で表わすことができる。なお、式（１）は直線近似した場合で、式（２）は２次曲線近似の場合である。
ＳＶ＝（ＰＭ−ＰＬ）／（Ｎｍ−Ｎｂ）×（Ｎｘ−Ｎｂ）＋ＰＬ----------------（１）
ＳＶ＝（ＰＭ−ＰＬ）／（Ｎｍ−Ｎｂ）２×（Ｎｘ−Ｎｂ）２＋ＰＬ------------（２）
又、曲線Ｅの関数を水量Ｑ２〜Ｑ３間では、目標圧力ヘッド（抵抗曲線上）ＳＶを、以下の式で表わすことができる。式（３）は直線近似した場合で、式（４）は２次曲線近似の場合である。
ＳＶ＝（ＰＨ−ＰＭ）／（Ｎｍ×２−Ｎｃ）×（Ｎｘ−Ｎｃ）＋ＰＭ------------（３）
ＳＶ＝（ＰＨ−ＰＭ）／（Ｎｍ×２−Ｎｃ）２×（Ｎｘ−Ｎｃ）２＋ＰＭ--------（４）
ここで、以下のパラメータは、既知（定数）で上記演算式の生成又はポンプ運転制御の判定値として使用される。ＰＬは、ポンプ全停止の状態からはじめに運転するポンプの始動圧力ヘッドであり、水量０時の下限目標圧力ヘッドである。例えば、従来技術で述べた水理計算によって、ＰＬ＝実揚程（Ｈａ）＋所要末端圧力ヘッド（Ｈｐ）として求める。
ＰＨは、ポンプの最後に停止する停止圧力ヘッド（周波数をＮｓｔまで高めて停止）であり、水量Ｑ３の時の上限目標圧力ヘッドである。
ＰＭは、水量Ｑ２の時の中間目標圧力ヘッド（ｍ）である。
ＰＳは、ポンプ締切圧力ヘッド（周波数Ｎｍ時）（ｍ）である。
Ｈｔｏｎは、２台目並列導入圧力である。
Ｈｔｏｆｆは、２台目並列解除圧力ヘッドである。
Ｎｍは、１台運転時ポンプ最高周波数である。
Ｎｂは、１台運転時ポンプ最低周波数である。Ｎｂ＝Ｎｍ√（ＰＬ／ＰＳ）にて求める。
Ｎｍ×２は、２台並列運転時ポンプ最高周波数である。
Ｎｃは、使用水量Ｑ２時２台目運転時ポンプ最低周波数である。Ｎｃ＝Ｎｍ√（ＰＭ／ＰＳ）にて求める。
Ｎｓｔは、１台目ポンプ停止時周波数であり、図１において、使用水量が少なくポンプを停止しても良い状態（使用水量がＱ１）になったらインバータ周波数をＮｂからＮｓｔまで高めて停止させる。これは、圧力タンク内に水を充満させることを意味する。Ｎｓｔ＝Ｎｍ√（ＰＨ／ＰＳ）にて求める。
また、Ｎｘは現在周波数であり、変数である。この値を演算式（１）、（３）または（２）、（４）に代入すると、現在周波数における目標圧力ヘッドが生成される。
以上により、目標圧力ヘッドの変更を行う際には、ＰＬ、ＰＭ、Ｎｂ、Ｎｃを変更する必要がある。さらに、これに関連してポンプ運転制御に必要なパラメータ（変数）Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｓｔを変更する必要がある。
【００１７】
現状の演算方式の問題点を説明する。まず、演算方式１を説明するが、この演算方式は、仕様点（Ｑ０、Ｈ０）に対して、予めポンプ性能曲線を用意して作図をしないと必要なＰＭ、ＰＨが求まらないため、施工業者より判りにくい、面倒であると言われる。
まず、図３において、ＰＬは実揚程（Ｈａ）＋所要末端圧力ヘッド（Ｈｐ）であり、全揚程（Ｈ０）＝実揚程（Ｈａ）＋末端水栓（Ｈｐ）＋配管抵抗（Ｈｆ）であるから、ＰＬ（実揚程＋末端水栓）＝全揚程（Ｈ０）−配管抵抗（Ｈｆ）として求めることができる。簡易的には、一般的に所要末端圧力ヘッド（Ｈｐ）を１０ｍ、配管抵抗（Ｈｆ）を実揚程（Ｈａ）の２０％と見て計算している。
以上のようにして、ＰＬのＯ点が求まるから、ここからＭ点に対して直線を引き、２台目ポンプ性能曲線の交点Ｈ点によって作図してＰＨを求める。
【００１８】
演算方式２を説明する。この演算方式は、図４において、仕様点（Ｑ０、Ｈ０）に対してＨ０＝ＰＨとしてＰＨを求めることとなり、曲線ＤとＨ０（＝ＰＨ）を右に水平に延長した交点ＨとＰＬとを結ぶ線上で圧力制御することになり、精度が悪くなる。
【００１９】
次に、本実施例における演算方式について説明する。この演算方式におけるパラメータ１点（仕様点Ｑ０、Ｈ０）が与えられる設定のアルゴリズム（ポンプ２台並列運転の例）を説明する。
【００２０】
ステップ１：仕様点（Ｑ０、Ｈ０）に基づいてパラメータＰＬを求める。
前述したように、ＰＬ（実揚程＋末端水栓）＝全揚程（Ｈ０）−配管抵抗（Ｈｆ）として求めることができる。
Ｈ０＝Ｈａ＋０.２Ｈａ＋１０
Ｈａ＝（Ｈ０−１０）／１．２
ＰＬ＝Ｈａ＋Ｈｐ＝（（Ｈ０−１０）／１．２）＋１０
ここで、前述の簡易計算例を用いて、末端水栓（Ｈｐ）は１０ｍ、配管抵抗（Ｈｆ）＝０．２Ｈａとしている。
【００２１】
ステップ２：仕様点（Ｑ０、Ｈ０）に基づいてパラメータＰＭを求める。
図５において、仕様点（Ｑ０、Ｈ０）に基づいてＰＭを求めるには、この仕様点と前述で求めたＰＬとを結んだ曲線Ｅと１台運転時インバータ最高周波数時のポンプ性能、曲線Ｂとの交点を求めることである。図５は図１の曲線Ｂに実験で測定した水量と全揚程５点のデータ表示したものである。
実験で測定した水量と全揚程５点データ（Ｑｓ、Ｈｓ）、（Ｑ1、Ｈ1）、（Ｑ2、Ｈ2）、（Ｑ3、Ｈ3）、（Ｑ4、Ｈ4）を例えばニュートン補間法を用いて関数として求めると、
Ｈ＝ｆ（Ｑ）
＝Ｈｓ＋Ｈ1（Ｑ−Ｑ1）＋Ｈ2（Ｑ−Ｑ1）（Ｑ−Ｑ2）＋Ｈ3（Ｑ−Ｑ1）（Ｑ−Ｑ2）（Ｑ−Ｑ3）＋Ｈ4（Ｑ−Ｑ1）（Ｑ−Ｑ2）（Ｑ−Ｑ3）（Ｑ−Ｑ4）----------------（５）
となる。ここで、Ｑｓ＝０（締切運転時は水量０）である。
又、仕様点とＰＬとを結んだ曲線Ｅの関数を求めると、
Ｈ＝ｆ（Ｑ）＝（（Ｈ0−ＰＬ）＊Ｑ／Ｑ0）＋ＰＬ--------------------------（６）
となる。
そこで、式（５）＝式（６）として連立方程式を解き、交点ＰＭを求める。具体的にはＱを求め、この結果を式（５）又は式（６）に代入すると、ＰＭ（縦軸）が求まる。
【００２２】
ステップ３：仕様点（Ｑ０、Ｈ０）に基づいてパラメータＰＨを求める。
図６において、仕様点（Ｑ０、Ｈ０）に基づいてＰＨを求めるには、この仕様点と前述で求めたＰＬとを結んだ曲線Ｅと２台運転時インバータ最高周波数時のポンプ性能、曲線Ｄとの交点を求めることである。図６は図１の曲線Ｄに実験で測定した水量と全揚程５点のデータ表示したものである。
実験で測定した水量と全揚程５点データ（Ｑｓ、Ｈｓ）、（２Ｑ1、Ｈ1）、（２Ｑ2、Ｈ2）、（２Ｑ3、Ｈ3）、（２Ｑ4、Ｈ4）を、ステップ２と同様にニュートン補間法を用いて関数として求めると、
Ｈ＝ｆ（Ｑ）
＝Ｈｓ＋Ｈ1（Ｑ−２Ｑ1）＋Ｈ2（Ｑ−２Ｑ1）（Ｑ−２Ｑ2）＋Ｈ3（Ｑ−２Ｑ1）（Ｑ−２Ｑ2）（Ｑ−２Ｑ3）＋Ｈ4（Ｑ−２Ｑ1）（Ｑ−２Ｑ2）（Ｑ−２Ｑ3）（Ｑ−２Ｑ4）------------（７）
となる。ここで、Ｑｓ＝０（締切運転時は水量０）である。ここで、式（３）は式（１）に対してポンプ２台の並列運転であるから、全揚程は１台の測定データと同じで、水量は１台の測定データの２倍としている。
ここで用いた水量と全揚程の５点データは、測定データが無い時は設計値を用いても良い。
こうして、式（６）＝式（７）として連立方程式を解き、交点ＰＨを求める。具体的にはＱを求め、この結果を式（６）又は式（７）に代入すると、ＰＨ（縦軸）が求まる。
【００２３】
ステップ４：ポンプ１台運転時最低周波数Ｎｂ（Ｈｚ）を求める
Ｎｂ＝Ｎｍ√（ＰＬ／ＰＳ）----------------（８）にて求める。
ここで、Ｎｍは、１台運転時最高周波数であり、ポンプ性能曲線Ｂを与える。
ＰＳは、最高周波数Ｎｍで運転した時のポンプ性能が曲線Ｂであり、その時の締め切り圧力ヘッドである。
ＰＬは、ステップ１にて求めたパラメータである。
【００２４】
ステップ５：ポンプ２台運転時最低周波数Ｎｃ（Ｈｚ）を求める
Ｎｃ＝Ｎｍ√（ＰＭ／ＰＳ）----------------（９）にて求める。
ここで、ＰＭはステップ２にて求めたパラメータである。
【００２５】
ステップ６：ポンプ２台目並列導入圧力ヘッドパラメータＨｔｏｎ、並列解除圧力ヘッドパラメータＨｔｏｆｆを求める
Ｈｔｏｎ＝ＰＭ−ａ----------------（１０）
Ｈｔｏｆｆ＝ＰＭ＋ｂ----------------（１１）
ここで、ａ，ｂは、例えば２ｍである。
【００２６】
以上のステップ１からステップ６により、前述した末端圧力一定制御に必要な演算式（１）〜（４）を自動生成する。
又、ポンプ運転制御に必要なパラメータＨｔｏｎ、Ｈｔｏｆｆ、Ｎｂ、Ｎｃを自動設定する。
【００２７】
次に、以上で述べたアルゴリズムを制御装置ＣＵでどのように処理するかについて、フローチャートの図７、図８、メモリマップ図９により詳細に説明する。
図７において、３００ステップで例えば次の３０１ステップのイニシャル処理に備えて割り込み禁止処理Ｄ１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、メモリー、スタックポインタなど各種の処理を実行し起動準備を行う。そして、３０２ステップで図９（ａ）（ｂ）に示すパラメータである仕様点データＱ０をＥＥＰＲＯＭのメモリーＭ０に、同様にデータＨ０をＭ１に、パラメータＮｍ（最高周波数データ）をＭ１０に、最高周波数Ｎｍ時のポンプ性能を特定する測定データＰＳ、ＱＳ、Ｈ１、Ｑ１、Ｈ２、Ｑ２、Ｈ３、Ｑ３、Ｈ４、Ｑ４をメモリーＭ１１〜Ｍ２０へ格納する。そして、これらのデータを用いて前述した段落００２０から００２２に示すステップ１からステップ３の処理を実行し、末端圧力一定制御に必要なパラメータＰＬ、ＰＭ、ＰＨを求めてメモリーＲＡＭのＭ１００、Ｍ１０１、Ｍ１０２に格納する。続いてステップ４〜ステップ６の処理を実行して、同様に末端圧力一定制御に必要なパラメータＮｂ、Ｎｃ、Ｈｔｏｎ、Ｈｔｏｆｆを求めてメモリーＭ１０３〜Ｍ１０６に格納する。メモリーＲＡＭに格納した値は変数として用いる。更に、メモリーＭ１０７、１０８には変数としてインバータ現在周波数のデータが格納できるエリアを確保しておく。ここで、メモリーＥＥＰＲＯＭにデータを書き込む処理は、予め別の処理により書き込んでおくこともできる。次の３０４ステップで末端圧一定制御の演算式、即ち、段落００１６に記載した式（１）〜（４）を用いて、現在周波数Ｎｘ＝０とし、初期目標圧力ヘッドをＳＶ＝ＰＬとしておく。ここで、簡易的には直線近似の式（１）、（３）を用い、精度よく実施する場合は二次関数の式（２）、（４）を用いる。
【００２８】
さて、３０４ステップでは、イニシャル処理、パラメータ設定処理、演算式制御用パラメータ初期化の処理が終了したので、割り込み許可処理ＥＩを実行する。続いて３０５ステップでタイマ処理Δｔを実行し、割り込みを待つ。当然、割り込みが発生し、４００ステップ以降の処理が実行される。
【００２９】
４００ステップ以降のＩＮＴ０割り込み処理において、図８（ａ）に示すように、４０１ステップで図２のキースイッチ１０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４０２ステップへ進み、例えば初期値で決定している圧力等の表示を行い、４０９ステップで割り込み処理から割り込み前の処理ＲＥＴ０に戻る。４０１ステップの判定結果でキースイッチ１０が押されていたら、４０３ステップへ進み、押されたキースイッチ１０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、４０５ステップへ進み、これ以降の処理で３０２ステップでの説明と同様にパラメータ設定（変更が可能なことを示す）処理及びメモリーへ格納処理を実行する。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。
【００３０】
４１０ステップ以降のＩＮＴ１割り込み処理において、図８（ｂ）に示すように、４１１ステップで故障のチエック、監視を行う。４１２ステップでは、圧力センサの信号を検出し、アナログレジスタＡＮ０のデータをメモリーＭ１１０に格納しておく。４１３ステップでインバータの現在周波数を検出してメモリーＭ１０７、１０８に格納しておく。そして，４１４ステップで割り込み処理から割り込み前の処理に戻る。
【００３１】
さて、このようにして、図７の３０６ステップでは、圧力センサの検出した値が、始動圧力ヘッドＰＬ以下になるまで判定する。ＰＬ以下であれば、３０７ステップに進み、ポンプ１台目を始動指令し、３０８ステップで目標圧力ヘッドを初期値としてＨ０＝ＰＬとする。これは、３０３ステップで処理してレジスタに保存している値を持ってくる。次に、３０９ステップで目標圧力ヘッドＨ０（Ｈ０＝ＰＬ）と圧力センサの検出した圧力データＨと比較する。この結果、Ｈ０＋２ｍ＜Ｈならば、目標圧力ヘッドＨ０より給水圧が高いこと示しており、３１０ステップ以降の減速処理を実行する。
【００３２】
３０９ステップでＨ０−２ｍ＞Ｈならば、目標圧力ヘッドＨ０より給水圧が低いこと示しており、３１６ステップ以降の増速処理を実行する。
【００３３】
３０９ステップでＨ０＋２ｍ＝Ｈならば、目標圧力ヘッドＨ０と給水圧が等しいこと示しており、３１１ステップへ進み演算式による目標圧力ヘッド更新処理を実行する。ここでは、前述のように演算式（１）または式（２）により、メモリーＭ１００〜Ｍ１０８に格納しているデータを使用して演算式を自動生成する。そして、この演算式に現在のインバータ周波数を代入して目標圧力ヘッドを更新し、３０９ステップへジャンプする。このときは、更新された目標圧力ヘッドと圧力デンサの検出した値と比較することになる。以下、これ以降の処理を続けていく。
【００３４】
説明を戻すが、減速処理の３１０ステップ、３１２ステップを実行した後、３１３ステップで、図２には図示していないが、フロースイッチが動作しているか判定する。同フロースイッチは流量スッチであり、これを流れる流量が例えば１０ｌ（リットル）／ｍｉｎ以下でＯＮ、１５ｌ／ｍｉｎ以上でＯＦＦするよって、使用水量が少なく１０ｌ／ｍｉｎ以下であれば３１４ステップへ進み、ここでポンプ停止指令を発する。そして、３１５ステップで交互切替処理を実行して３０５ステップへジャンプする。交互切替処理とは、例えば今運転していたポンプが１号機であれば、次に運転するポンプが２号機となるようにポインタを切り替えておく処理のことである。
【００３５】
増速処理の３１６ステップ、３１７ステップを実行した後、３１８ステップで現在周波数が最高周波数ｆｍａｘ（ここではｆｍａｘ＝ｆｍ）に達しているか判定する。最高周波数ｆｍａｘの状態になっているとこれ以上能力を出せないので、次の３１９ステップでメモリーに記憶している並列導入圧力ヘッドＨｔｏｎを読み出し圧力センサの検出した圧力データと比較する。この圧力ヘッドＨｔｏｎより圧力センサの検出した圧力データが低ければ３２０ステップに進み、ここで２台目の並列運手指令を発信する。
【００３６】
以下、前述した処理を繰り返し実行してパラメータの自動設定、末端圧力一定制御の演算式を自動生成し、これに基づいてポンプの運転制御を適正に実行してゆく。
【００３７】
次に、入力された給水ユニット要求仕様データを基に、末端圧力一定制御に必要なパラメータを、テーブルを用いて自動生成する一例を、図１０（ａ）（ｂ）を用いて次に説明する。
図１０（ａ）は前述した図５のポンプ１台運転部分を取り出し、最高周波数Ｎｍ時のポンプ性能を特定する実験データ（水量、全揚程）５点をテーブルに表して示したものである。
又、このテーブルに示す５点データは図９（ａ）に示すＥＥＰＲＯＭに格納しているものを利用する。
尚、ＰＬの求め方は前述（段落００１４で説明）したものと同じなので説明を省略する。
給水ユニット要求仕様データのＱ０をポインタにして、これより小さくて最も近い水量のデータが得られるポイントＯ3を、これより大きく最も近い水量のデータが得られるポイントＯ4を検索する。さらに、ポイントＯ3の水量Ｑ２に対応した全揚程Ｈ２が、ポイントＯ4の水量Ｑ３に対応した全揚程Ｈ３が検索される。このようにして得られた水量Ｑ２、Ｑ３と全揚程Ｈ２、Ｈ３を用いて次のように演算して末端圧一定制御及び運転制御のパラメータ、例えばＰＭを決定する。
ＰＭ＝Ｈ0＋（Ｑ０−Ｑ２）＊（Ｈ２−Ｈ４）／（Ｑ３−Ｑ２）---------------（１２）
精度を上げるにはデータの数を増やせば良い。ＰＨの求め方については説明を省略するが、図１０のテーブルの水量を２倍とし、同様の求め方で求めることができる。
【００３８】
以上の実施例において、ポンプ２台の例で説明しているが、１台でも、３台以上でも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例の給水装置で使用する運転特性図。
【図２】実施例の給水装置の配管系統図及び制御回路図。
【図３】従来の末端圧力一定制御のパラメータ決定のしかたを示した説明図（作図）。
【図４】従来の末端圧力一定制御のパラメータ決定のしかたを示した説明図。
【図５】実施例における末端圧力一定制御の演算式を求める際の説明図（１台）。
【図６】実施例における末端圧力一定制御の演算式を求める際の説明図（２台）。
【図７】実施例の制御フローを示すフローチャート。
【図８】実施例の制御フローを示すフローチャート（割り込み処理）。
【図９】実施例制御装置のメモリマップ。
【図１０】他の実施例における末端圧力一定制御のパラメータ決定のしかたを示した説明図（テーブル使用例）。
【図１１】機種選定図。
【図１２】機種選定図から抜き出した選定図と要求仕様との関係図（１台）。
【図１３】機種選定図から抜き出した選定図と要求仕様との関係図（２台）。
【図１４】要求仕様の決め方を示した図。
【図１５】要求仕様とパラメータを示す運転特性図との関係を示した図。
【符号の説明】
【００４０】
１  吸い込み管、２  仕切り弁、３  ポンプ、４  モータ、５  逆止め弁、６  給水管、７  圧力タンク、８  圧力センサ。
【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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【図１５】
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