(57)【要約】      （修正有）【課題】末端圧力一定制御を行うために必要なパラメータの設定を容易に行うことができる給水装置を提供する。【解決手段】給水装置の目標圧力設定手段は、可変速制御手段により前記電動機を可変速に運転し、圧力検出手段が検出した圧力が設定された第１の目標圧力に達した場合で、かつ、この場合の電動機の回転速度における記憶手段に記憶された定格電流値に電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、電動機の回転速度を記憶手段により第１の回転速度として記憶し、可変速制御手段により電動機を可変速に運転し、圧力検出手段が検出した圧力が第１の目標圧力よりも低く設定された第２の目標圧力に達した場合に、電動機の回転速度を記憶手段により第２の回転速度として記憶し、第１の目標圧力と第１の回転速度、及び、第２の目標圧力と第２の回転速度を用いて、使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する。【選択図】図３
2012154286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水を行うポンプと、
該ポンプを駆動する電動機と、
該電動機を可変速に駆動する可変速制御手段と、
該可変速制御手段から前記電動機に流す電流の電流値を検出する電流検出手段と、
前記ポンプの吐出側の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記電動機の回転速度に応じて決まる定格電流値を記憶する記憶手段と、
使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する目標圧力設定手段と、
該目標圧力設定手段が生成した前記関係式を用いて、前記圧力検出手段が検出する圧力が前記使用水量に対する目標圧力となるように、前記可変速制御手段を制御する制御手段と、を備え、
前記目標圧力設定手段は、
前記可変速制御手段により前記電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が設定された第１の目標圧力に達した場合で、かつ、この場合の前記電動機の回転速度における前記記憶手段に記憶された定格電流値に前記電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、当該電動機の回転速度を記憶手段により第１の回転速度として記憶し、
前記可変速制御手段により前記電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が前記第１の目標圧力よりも低く設定された第２の目標圧力に達した場合に、当該電動機の回転速度を記憶手段により第２の回転速度として記憶し、
前記第１の目標圧力と前記第１の回転速度、及び、前記第２の目標圧力と前記第２の回転速度を用いて、使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成することを特徴とする給水装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給水装置において、
前記目標圧力設定手段は、
前記可変速制御手段により前記電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が前記第１の目標圧力よりも低く設定された第２の目標圧力に達した場合で、かつ、前記電流検出手段が検出した電流値が最も小さくなったときに、記憶手段により前記第２の回転速度として記憶することを特徴とする給水装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の給水装置において、
前記第１の目標圧力を設定するための設定手段と、
該設定手段により設定される前記第１の目標圧力を表示する表示部とを備えたことを特徴とする給水装置。
【請求項４】
請求項３に記載の給水装置において、 
前記設定手段は、つまみを回転することにより前記第１の目標圧力の設定を変更することが可能であることを特徴とする給水装置。
【請求項５】
給水を行うポンプと、
該ポンプを駆動する電動機と、
該電動機を可変速に駆動する可変速制御手段と、
該可変速制御手段から前記電動機に流す電流の電流値を検出する電流検出手段と、
前記ポンプの吐出側の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記電動機の回転速度に応じて決まる定格電流値を記憶する記憶手段と、
使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する目標圧力設定手段と、
該目標圧力設定手段が生成した前記関係式を用いて、前記圧力検出手段が検出する圧力が前記使用水量に対する目標圧力となるように、前記可変速制御手段を制御する制御手段と、を備え、
前記目標圧力設定手段は、
前記可変速制御手段により前記圧力検出手段が検出した圧力が設定された第１の目標圧力になるように前記電動機の回転速度を制御すると共に、前記流量調整手段により前記ポンプに流れる水の水量を増加し、
前記電動機の回転速度における前記記憶手段に記憶された定格電流値に前記電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、当該電動機の回転速度を記憶手段により第１の回転速度として記憶し、
前記可変速制御手段により前記圧力検出手段が検出した圧力が前記第１の目標圧力よりも低く設定された第２の目標圧力になるように前記電動機の回転速度を制御すると共に、前記ポンプに流れる水の水量が０となったときに、当該電動機の回転速度を記憶手段により第２の回転速度として記憶し、
前記第１の目標圧力と前記第１の回転速度、及び、前記第２の目標圧力と前記第２の回転速度を用いて、使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成することを特徴とする給水装置。
【請求項６】
請求項５に記載の給水装置において、
前記第１の目標圧力を設定するための設定手段と、
該設定手段により設定される前記第１の目標圧力を表示する表示部とを備えたことを特徴とする給水装置。
【請求項７】
請求項６に記載の給水装置において、 
前記設定手段は、つまみを回転することにより前記第１の目標圧力の設定を変更することが可能であることを特徴とする給水装置。
【請求項８】
給水を行う第１のポンプ及び第２のポンプと、
前記第１のポンプを駆動する第１の電動機及び前記第２のポンプを駆動する第２の電動機と、
前記第１の電動機を可変速に駆動する第１の可変速制御手段及び前記第２の電動機を可変速に駆動する第２の可変速制御手段と、
前記第１の可変速制御手段から前記第１の電動機に対して流す電流の電流値を検出する第１の電流検出手段及び前記第２の可変速制御手段から前記第２の電動機に対して流す電流の電流値を検出する第２の電流検出手段と、
前記第１のポンプ及び前記第２のポンプの吐出側に共通の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記第１の電動機の回転速度に応じて決まる第１の定格電流値及び前記第２の電動機の回転速度に応じて決まる第２の定格電流値を記憶する記憶手段と、
前記第１のポンプ及び前記第２のポンプを並列に運転した場合の使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する目標圧力設定手段と、
該目標圧力設定手段が生成した前記関係式を用いて、前記圧力検出手段が検出する圧力が前記使用水量に対する目標圧力となるように、前記第１の可変速制御手段及び前記第２の可変速制御手段を制御する制御手段と、を備え、
前記目標圧力設定手段は、
前記第１の可変速制御手段により前記第１の電動機の回転速度を最高速度とし、前記第２の可変速制御手段により前記第２の電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が設定された第１の目標圧力に達した場合で、かつ、この場合の前記第２の電動機の回転速度における前記記憶手段に記憶された第２の定格電流値に前記第２の電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、当該第２の回転速度を記憶手段により第１の回転速度として記憶し、
前記第１の可変速制御手段により前記第１の電動機の回転速度を最高速度とし、前記第２の可変速制御手段により前記第２の電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が前記第１の目標圧力よりも低く設定された第２の目標圧力に達した場合に、当該第２の回転速度を記憶手段により第２の回転速度として記憶し、
前記第１の目標圧力と前記第１の回転速度、及び、前記第２の目標圧力と前記第２の回転速度を用いて、前記関係式を生成することを特徴とする給水装置。
【請求項９】
請求項８に記載の給水装置において、
前記目標圧力設定手段は、
前記第１の可変速制御手段により前記第１の電動機の回転速度を最高速度とし、前記第２の可変速制御手段により前記第２の電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が前記第１の目標圧力よりも低く設定された第２の目標圧力に達した場合で、かつ、前記電流検出手段が検出した電流値が最も小さくなったときに、記憶手段により前記第２の回転速度として記憶することを特徴とする給水装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の給水装置において、
前記第１の目標圧力を設定するための設定手段と、
該設定手段により設定される前記第１の目標圧力を表示する表示部とを備えたことを特徴とする給水装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の給水装置において、 
前記設定手段は、つまみを回転することにより前記第１の目標圧力の設定を変更することが可能であることを特徴とする給水装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の給水装置において、 
前記目標圧力設定手段は、
前記第１の可変速制御手段により前記第１の電動機を可変速に運転し、前記第１の圧力検出手段が検出した圧力が前記第２の目標圧力よりも低く設定された第３の目標圧力に達した場合で、かつ、この場合の前記第１の電動機の回転速度における前記記憶手段に記憶された前記第１の定格電流値に前記第１の電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、当該第１の電動機の回転速度を記憶手段により第３の回転速度として記憶し、
前記第１の可変速制御手段により前記第１の電動機を可変速に運転し、前記第１の圧力検出手段が検出した圧力が前記第３の目標圧力よりも低く設定された第４の目標圧力に達した場合に、当該第１の電動機の回転速度を記憶手段により第４の回転速度として記憶し、
前記第３の目標圧力と前記第３の回転速度、及び、前記第４の目標圧力と前記第４の回転速度を用いて、前記第１のポンプを単独で運転する場合の使用水量に対する目標圧力との関係を示す第２の関係式を生成し、
前記制御手段は、
前記第１のポンプを単独で運転する場合に、前記目標圧力設定手段が生成した前記第２の関係式を用いて、前記圧力検出手段が検出する圧力が前記使用水量に対する目標圧力となるように、前記第１の可変速制御手段を制御することを特徴とする給水装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の給水装置において、
前記目標圧力設定手段は、
前記第１の可変速制御手段により前記第１の電動機を可変速に運転し、前記第１の圧力検出手段が検出した圧力が前記第３の目標圧力よりも低く設定された第４の目標圧力に達した場合で、かつ、前記電流検出手段が検出した電流値が最も小さくなったときに、該第１の電動機の回転速度を記憶手段により前記第４の回転速度として記憶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、給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開平１１−０８２３６２号公報（特許文献１）がある。この公報には、「ポンプ駆動用のモータ６１、６２を制御するためのマイコンからなる演算手段μにディップスイッチＤＳ１〜ＤＳ９を設け、制御に必要な複数のパラメータＨＩ、ＨＫ、ＨＴ、Ｈ3、ａ、ｂ、ｅ、ｄ、ＮMAXに基づいて、他のパラメータが自動設定されるようにし、これにより特定のパラメータでも任意に設定変更できるようにすると共に、速度パラメータは用いず、圧力パラメータのみで設定できるようにした」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０８２３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１には、給水装置において末端圧力一定制御を行うために必要なパラメータの自動設定について記載されている。しかし、特許文献１の給水装置は設定が必要なパラメータが多数あるため、パラメータの設定を容易に行うことができない。たとえば給水装置が設置された現場においてはより簡単に末端圧力一定制御を行うために必要なパラメータの設定を行うことが求められる。本発明は末端圧力一定制御を行うために必要なパラメータの設定を容易に行うことができる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】
【０００５】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。  
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、給水を行うポンプと、ポンプを駆動する電動機と、電動機を可変速に駆動する可変速制御手段と、可変速制御手段から前記電動機に流す電流の電流値を検出する電流検出手段と、ポンプの吐出側の圧力を検出する圧力検出手段と、電動機の回転速度に応じて決まる定格電流値を記憶する記憶手段と、使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する目標圧力設定手段と、目標圧力設定手段が生成した関係式を用いて、圧力検出手段が検出する圧力が使用水量に対する目標圧力となるように、可変速制御手段を制御する制御手段と、を備え、目標圧力設定手段は、可変速制御手段により前記電動機を可変速に運転し、圧力検出手段が検出した圧力が設定された第１の目標圧力に達した場合で、かつ、この場合の電動機の回転速度における記憶手段に記憶された定格電流値に電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、電動機の回転速度を記憶手段により第１の回転速度として記憶し、可変速制御手段により電動機を可変速に運転し、圧力検出手段が検出した圧力が第１の目標圧力よりも低く設定された第２の目標圧力に達した場合に、電動機の回転速度を記憶手段により第２の回転速度として記憶し、第１の目標圧力と第１の回転速度、及び、第２の目標圧力と第２の回転速度を用いて、使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、末端圧力一定制御を行うために必要なパラメータの設定を容易に行うことができる給水装置を提供することが可能となる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の給水装置の配管系統図及び制御回路図を示した図である。
【図２】図１に示す制御装置CUを省略した配管系等図及び制御回路図である。
【図３】ポンプを１台運転する場合の運転特性図である。
【図４】実揚程、所要末端圧力ヘッド等の関係を簡単に示した図である。
【図５】図１の適用例としてＰＭの値を高く設定した場合の運転特性図である。
【図６】図１の適用例としてＰＭの値を低く設定した場合の運転特性図である。
【図７】実施例１の制御装置ＣＵの処理のフローチャートを示す図である。
【図８】実施例１の制御装置ＣＵの処理のフローチャートを示す図である。
【図９】メモリマップを示す図である。
【図１０】実施例２の給水装置の配管系統図及び制御回路図を示した図である。
【図１１】図１０に示す制御装置CUを省略した配管系等図及び制御回路図である。
【図１２】ポンプを２台運転する場合の運転特性図である。
【図１３】実施例２の制御装置ＣＵの処理のフローチャートを示す図である。
【図１４】実施例２の制御装置ＣＵの処理のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【０００９】
以下、本実施例について図１〜図９を用いて説明する。ここで、可変速駆動手段はインダクションモータ４をインバータINVで駆動及び速度制御するものを例にするが、永久磁石モータを制御装置（インバータと呼ぶ事もある）で駆動及び速度制御するものでもよい。また、圧力検出手段は圧力センサを例として示している。
【００１０】
図１は、本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は水道本管からの水を吸い込むための吸込み管、２−１〜２−２は仕切り弁、３はモータ４によって駆動され、吸込み管１を介して吸込み側の水を需要側へ送水するポンプである。５は逆止め弁、６は需要側への給水を行うための給水管、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。９は前記逆止め弁５の水が流れてくる側の上流側に位置し、給水管６の途中に設置したフロースイッチであり、過少水量使用状態となると信号を発する。
【００１１】
ＰＷは給水装置に電力を供給するための電源、ＥＬＢは漏電遮断器であり、これ以降の系統の漏電保護を行う。ＩＮＶはモータ４を可変速に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によって所定の周波数、電圧を与える。またこれらの速度指令信号ｆ１に対しインバータの現在周波数を示す信号ｆ１０を制御装置ＣＵに返す。さらに、電流、周波数、運転及び故障状態を表示する表示部１３、またキー入力スイッチ等によるインバータＩＮＶの操作部が設えられたコンソールＣＯＮＳ１、インバータINVからモータ４に流す電流の電流値を検出する電流検出手段ＣＴを備えている。なお、この前記電流検出手段ＣＴは前記インバータ内部に設けても良い。
【００１２】
運転指令信号ＲＵＮがＯＮすると始動し、ＯＦＦすると停止する。なお簡単のため前述のｆ１０を省略してｆ１で兼ねても良い。また、ＲＵＮ信号を省略してｆ１の出力で始動、出力停止で停止としても良い。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表示部１１、またキー入力スイッチ等による制御装置ＣＵの操作部１２が設けられたコンソールＣＯＮＳ２を備える。
【００１３】
そして、制御装置CUは、インバータINVの現在周波数を示す信号ｆ１０、圧力センサ８からの圧力信号Ｓ０、フロースイッチ９の信号Ｓ１及び電流検出手段ＣＴの出力信号Ｓ１０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INVへの速度指令信号ｆ１同じく運転信号ＲＵＮをリレーへ出力する出力端子も備える。
【００１４】
図２には、図１に示す制御装置CUを省略してインバータINVに図２の制御装置CUの機能を内蔵した場合の配管系等図及び制御回路図を示す。このように制御装置CUを省略することにより、給水装置の小形化を図ることができ、またコストを下げることも可能となる。図２において、図１で示したインバータＩＮＶへの周波数ｆ１指令、インバータINVからのアンサーバック周波数ｆ０、インバータINVへの運転指定ＲＵＮ、電流検出手段ＣＴからの信号S10はインバータ内部データ、状態信号を利用するようにしたものである。
【００１５】
圧力センサ８の出力信号Ｓ０、フロースイッチ９の出力信号Ｓ１はそれぞれインバータＩＮＶ入力端子に接続する。その他の図１と同じ記号で示すものは図１と同じものであるから説明を省く。本実施例は図１の回路構成でも図２の回路構成でもどちらでも実現することが可能である。
【００１６】
図３は、本実施例において、ポンプを１台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）とモータ電流（モータ３をインバータINVで駆動したときのモータ４に流れる電流であり、例えばインバータINVの表示部１１に表示される）。横軸に使用水量Ｑ（ｍ３／ｍｉｎ）をとって示している。曲線Ａは、インバータINVからポンプ３（モータ４）への指令周波数が最高周波数ＮｍａｘのときのポンプＱ−Ｈ性能曲線であり想定上の性能である。通常は商用周波数（５０又６０Ｈｚ）で性能試験が実施され固有の性能を有しているが、本実施例によれば、必ずしも性能試験によるポンプの性能データがなくても分からなくても必要なパラメータの設定が可能である。
【００１７】
曲線Ｄはポンプ３（モータ４）が最高周波数Ｎｍａｘのときのモータ４に流れる電流（モータ電流）であり、使用水量Ｑの変化に対応して示している。ＩＴはモータ４が最高周波数Ｎｍａｘの場合の定格電流値を示す。最高周波数Ｎｍａｘ（ポンプＱ−Ｈ性能カーブＡ）でポンプを運転している場合に、使用水量Ｑが増大すると（図３のＱが右方向にいくと）、これに応じてモータ電流は増加する。モータ電流にはモータの周波数によって決まる定格電流値が決まっており、この定格電流値を超えて運転すると、モータが故障する虞があるため、この定格電流値を超えないように運転する必要がある。
【００１８】
図３において、モータ４を最高周波数Ｎｍａｘで運転した場合に使用水量Ｑが増大してＱｍを超えると、定格電流値ＩＴを越えてしまうことを示している。但し、リミットロード特性を有するポンプはこの限りではない。なお、本実施例においては、この  定格電流値ＩＴが周波数によらず一定値であるものとして説明する。
【００１９】
図３において、ＰＭは上限側の第１の目標圧力で、本実施例においてはこの第１の目標圧力ＰＭを設定することが必要である。このＰＭは需要側に給水する際に所望な仕様（使用最大水量と全揚程で示す。）の内の全揚程に相当する。ＰＬは下限側目標圧力で、後で述べるがＰＭに基づき算出して決定する。したがって、本実施例においては第１の目標圧力ＰＭのみを設定することで、必要なパラメータの設定が可能である。
【００２０】
以下においては、第１の目標圧力を設定した場合の他のパラメータの自動設定方法について説明する。なお、図３においては抵抗曲線Ｅが示されているが、本実施例において第１の目標圧力を設定した段階ではこの抵抗曲線Ｅをどのように設定すべきかは決まっていない。つまり、本実施例においては、設定した第１の目標圧力から、抵抗曲線（使用水量に対する目標圧力を示す関係式）を生成するものであり、逆にいえば第１の目標圧力さえ設定すれば、抵抗曲線を生成できるため、簡単に必要なパラメータ設定を行うことを可能とするものである。
【００２１】
なお、抵抗曲線とは、ポンプの運転点がこの抵抗曲線上となるようにポンプの速度制御を行えば、需要側の末端における圧力が一定になるように給水することができるものであり、いわゆる末端圧力一定制御といわれるものである。抵抗曲線Ｅが右上がりであることから、配管に水を流す際の抵抗は、使用水量（給水量）が大きいほど大きくなることを示している。
【００２２】
図３には、抵抗曲線Ｅを生成するために、まず本実施例においては、第１の目標圧力ＰＭに対応するポンプの回転速度（周波数）を決定する必要がある。具体的には、ポンプ４の周波数がＮｍの場合のポンプＱ−Ｈ性能曲線Ｂと交点Ｏ０（後で述べる上限側座標Ｏ０）から下に伸ばした線分とインバータ駆動時モータ電流曲線Ｆとの交点が定格電流ＩＴ以下となるように決定する。即ち、この曲線Ｂは前述の末端圧力一定制御において、定格電流ＩＴをオーバーしないように周波数をＮｍに制限した時のポンプＱ−Ｈ性能であり、この時の運転電流曲線はＦである。
【００２３】
したがって、運転範囲がＱｍ以下であれば定格電流ＩＴをオーバーしないで運転することができる。換言すると、末端圧力一定制御において、周波数制御を運転電流が定格電流ＩＴをオーバーしないように随時判定しながら処理すればよいことを示している。曲線Ｃは、インバータ周波数がＮｂのときのポンプＱ−Ｈ性能曲線である。ここで、点Ｏ０を上限側第１座標とし上限側目標圧力ＰＭとインバータ周波数Ｎｍで、点Ｏ１を下限側第２座標とし下限側目標圧力ＰＬとインバータ周波数Ｎｂとで示す。
【００２４】
抵抗曲線Ｅは上記したように、ポンプ４から需要端へ送水したときの抵抗曲線であり、これは末端圧力一定性御を行う場合の目標値となる。そして抵抗曲線Ｅは、前記下限側座標Ｏ１と上限側座標Ｏ０をとおる曲線であるため、本実施例においては以下に示すように、これらの座標を用いて近似して求める。なお、抵抗曲線Ｅは２次曲線であるが直線近似してもよい。図３においては、抵抗曲線Ｅを直線近似したものとして示している。
【００２５】
以下においては、抵抗曲線Ｅの近似式、すなわち、末端圧力一定制御の演算式の生成方法について説明する。本実施例においては以下に示すように、上記した下限側座標Ｏ１と上限側座標Ｏ０における圧力ヘッド及び周波数の値を用いて末端圧力一定制御の演算式を生成する。そして、本実施例においては、このような演算式を必要なパラメータを運転しながら獲得して生成することを特徴とするものである。まず以下においては、抵抗曲線Ｅの近似式、及び近似式を用いた制御方法について説明する。
【００２６】
（直線近似の場合）  
Ｈ０＝（ＰＭ−ＰＬ）／（Ｎｍ−Ｎｂ）×（Ｎｘ−Ｎｂ）＋ＰＬ---------------（１）  （２次曲線の場合）  
Ｈ０＝（ＰＭ−ＰＬ）／（Ｎｍ−Ｎｂ）２×（Ｎｘ−Ｎｂ）２＋ＰＬ-----------（２）
ここで、Ｎｘは変数であり、現在運転している周波数を示す。このＮｘを上記した近似式（１）式、又は、（２）式に代入することにより、目標圧力Ｈ０が求まる。そして、給水圧力（圧力センサ８の検出圧力）がこの目標圧力Ｈ０と等しくなるよう運転周波数を制御することにより、末端圧力一定制御を実現することが可能である。なお、式（１）、又は式（２）のＰＭ＝ＰＬとすれば吐出圧力一定制御となり、この末端圧力一定制御の特異解としてこれに含まれるものである。
【００２７】
次に上記した第１の目標圧力ＰＭを用いた上記近似式の生成方法について説明する。  
まず上記した通り第１の目標圧力であるＰＭを設定する。このＰＭの設定はより簡易であることが望ましく、その詳細は後で説明する。  
ここで、図４に示すように、Ｈａは実揚程、Ｈｐは所要末端圧力ヘッドであり大体１０ｍとされている。図４にはこれらの関係を簡単に示した図であり、したがってＰＭは以下のような関係となる。  
ＰＭ（仕様点で全揚程に相当）＝Ｈａ（実揚程）＋Ｈｆ（配管抵抗）＋Ｈｐ（所要末端圧力ヘッド）
本実施例では、Ｈｆ（配管抵抗）＝０．２Ｈａとし、Ｈｐ（所要末端圧力ヘッド）を１０ｍとしているため、上記ＰＭは以下のような関係式で表される。  
ＰＭ＝Ｈａ＋０.２Ｈａ＋１０  
すると、  
Ｈａ＝（ＰＭ−１０）／１．２  
であり、ＰＬはＨａ（実揚程）とＨｐ（所要末端圧力ヘッド）の和（＝ＰＭ―Ｈｆ（配管抵抗））で表されるため、結局ＰＬは以下のように求められる。  
ＰＬ＝Ｈａ＋Ｈｐ＝（（ＰＭ−１０）／１．２）＋１０
ここで、図３に示すように、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に、ＰＭは、ポンプの最後に停止する停止圧力ヘッド（周波数をＮｂ‘まで高めて停止）に用いる。なお、これらのＰＬ、ＰＭは上下に数ｍの圧力差を設けることもある。
【００２８】
次に、第１の目標圧力であるＰＭの設定方法について説明する。この設定方法はより簡易な方が望ましく、本実施例ではインバータＩＮＶの操作部、または、制御装置ＣＵの操作部にボリュームのつまみを設け（図３に図示はなし）、このつまみを回転させる操作を人為的に行うことでＰＭを変化させることを可能としている。つまみを回転（操作）するとこの出力が制御装置ＣＵのＣＰＵのアナログ入力端子に取り込まれる。圧力センサの出力と同一信号レベル、例えばＤＣ１〜５ｖとし、１ｖの時圧力ヘッドは０ｍ、５ｖの時１００ｍとして、この間は比例関係により信号が出力されるように設定する。なお、図２のように制御装置ＣＵを省略する場合にはインバータＩＮＶのＣＰＵのアナログ入力端子に取り込まれてから信号が出力される。
【００２９】
制御装置ＣＵ（あるいはインバータＩＮＶ）から上記信号が出力されると表示部１１（あるいは表示部１３）につまみの出力信号に応じた圧力表示をさせる。例えば、ボリュームのつまみを調整し、これの出力電圧が２．５ｖとなった時、表示部１１には５０ｍと表示され、このボリューム出力をＣＰＵが取り込みＰＭの値を５０ｍとして記憶部に記憶しておくのである。
【００３０】
具体的にはボリュームから取り込んだ電圧信号が変化している状態が所定時間経過したら、ソフトウエアーの処理をパラメータ入力モードに状態遷移させ、電圧信号が変化しない状態が所定時間経過したら、そのデータをＰＭの値として記憶部に記憶し、パラメータ入力モードから抜けるようにすることで実現できる。パラメータ入力モードの状態、あるいは、パラメータ入力モードから抜けた状態、のいずれの状態であるか判断するのに押釦スイッチを設け（図３に図示せず）、表示部１１（または表示部１３）にいずれの状態であるか（パラメータが設定されたか否か）を設けるとより確実にパラメータの設定を行うことが可能となり、利便性がよくなる。なお、ボリュームのつまみの代わりに操作部の特定のキー、例えばアップキーとダウンキーを用いても良い。
【００３１】
上記においては、インバータＩＮＶ、または、制御装置ＣＵにボリュームのつまみを設けた場合について説明したが、圧力センサ８とこの圧力センサ８からの信号が入力される制御装置ＣＵ（またはインバータＩＮＶ）、操作部１２（または操作部１４）、表示部１１(表示部１３）を利用してもよい。つまり、操作部１２（または操作部１４）の特定キー（例えば設定キーを設けておく）を押してパラメータ設定モードに切り替えた後に、ポンプ吐き出し側の仕切弁５を調整することで第１の目標圧力の設定を行うようにする。表示部１１（または表示部１３）には圧力センサ８による検出圧力が表示されており、仕切り弁５を調整することで圧力センサ８の検出圧力は変化する。
【００３２】
すると、表示部１１(表示部１３）に表示される圧力も変化するため、これを用いて設定したい第１の目標圧力が表示されたときに、操作部１２（または操作部１４）の特定キー（例えば設定キー）を押すことにより、この値をＰＭとして記憶部に記憶するようにしてもよい。
【００３３】
以上の方法により第１の目標圧力ＰＭが設定できたら次に、インバータ駆動によるモータ電流をチエックしながらＰＭ一定制御を実行する。すなわち、図３の直線Ｇ線上を左右に移動するように運転させる。すると、使用水量の増加に伴い、モータ電流は増加することになる。そこで本実施例では、このモータ電流が定格電流値Ｉｔに達したときのインバータ周波数をＮｍとして記憶する。なお、Ｉｔに達する直前をＮｍとして記憶するようにしてもよい。これにより、定格電流値Ｉｔを超えない範囲でモータを運転することができるため、定格電流値Ｉｔを超えて運転した場合の故障する虞を防止することができ信頼性の高い給水装置を提供することができる。
【００３４】
第１の目標圧力ＰＭに対応するモータの周波数（回転速度）が決まると、図３の抵抗曲線Ｅの上限側第１座標が得られる。抵抗曲線Ｅの演算式を求めるためには、下限側第２座標（図３の運転点Ｏ１の座標）が必要であるが、まず運転点Ｏ２の求め方について説明する。ＰＭ一定制御を継続したまま、使用水量を減少させると、運転点が締め切り運転付近（使用水量０付近）の運転点Ｏ２となる。このときのインバータ周波数Ｎｂ‘を検出する。また、このときのモータ電流Ｉｃを検出し、これらを記憶部に記憶しておく。特に、モータ電流Ｉｃは、後で述べる並列運転解除時のパラメータとして適宜利用する。
【００３５】
インバータ周波数Ｎｂ‘は締め切り運転付近（使用水量０付近）で検出する必要があり、この状態を検出するのに詳細は後で述べるが、運転周波数の最小値を検出しこれをＮｂ‘としている。これをより確実にするのに、電流の最小値Ｉｃを検出した時の運転周波数をＮｂ‘としても良い。
【００３６】
次に、上記で求めたＰＬとインバータ周波数Ｎｂ‘を基に運転点Ｏ１（圧力ＰＬ）に対応する速度Ｎｂを求める。具体的には以下の演算を行うことにより求められる。  
Ｎｂ＝Ｎｂ‘√（ＰＬ／ＰＭ）  
これにより、下限側第２座標が得られる。
【００３７】
これらのパラメータＰＭ、ＰＬ、Ｎｍ、Ｎｂは記憶部に記憶しておく。なお、上記したＮｂの演算処理は後に説明する図７の４２０ステップにも示されており、Ｎｂ‘獲得後に（３)式の演算を実行する。具体的には、パラメータＮｍ、Ｎｂが確定しなければ末端圧一定制御をせず、ＰＭを目標圧力とする吐き出し圧力一定制御とするアルゴリズムにしておけば、使用水量が０から仕様点まで運転されるので運転中に必要なパラメータが全て得られる。
【００３８】
次にＮｂを獲得する別の方法を説明する。  
吐き出し圧力一定制御の目標圧力をＰＭの他にＰＬを加え、前述したようにＰＭ一定制御でＮｍを獲得し上限側第１座標が得られたら、使用水量の減少に伴い、インバータ周波数がＮｍよりΔＮだけ下がったら、目標圧力をＰＬに切り替えこれの一定制御を実行する。使用水量の減少に伴い、締め切り運転付近（使用水量０付近）点Ｏ１でのインバータ周波数Ｎｂを検出する。これにより、下限側第２座標が得られる。目標圧力の変化大に不都合があれば、ＰＭとＰＬの間に適宜複数の目標圧力を設けて徐々に目標圧力を減らすようにしても良い。末端圧力一定制御の周波数パラメータが確定するまで、これらの目標圧力を段階的に切り替えて吐き出し圧力一定制御運転を行えば、目標圧力の変化を小さくすることができる。
【００３９】
次に始動圧力、停止圧力について例えばそれぞれＨｏｎ、Ｈｏｆｆとし、Ｈｏｎ＝ＰＬ±α、Ｈｏｆｆ＝ＰＭ±βとして算出し適宜記憶部に記憶しておく。α、βを０とすれば、Ｈｏｎ＝ＰＬ、Ｈｏｆｆ＝ＰＭとなる。Ｈｏｎ、Ｈｏｆｆの記憶部を確保せず、始動停止に直接ＰＬ、ＰＭを用いても良い。
【００４０】
以上の方法によれば、従来必要としていたポンプ性能を特定するための特定のインバータ周波数とこの周波数で運転した時のポンプ締め切り圧力あるいは、複数の水量Ｑと揚程Ｈのポンプ性能データが必要なくなる。また、図３に示したポンプ性能曲線Ａ及び電流曲線Ｄは仮想して記載したもので、必ずしも分かっていなくてもパラメータの設定が可能である。もっといえばポンプ性能が分からなくてもパラメータの設定が可能である。さらに、述べると従来、パラメータ例えばＰＭを決定する際に、ここで運転した時に過負荷（過電流）とならないかチエックしていたが、これも必要なくなり、簡易に必要なパラメータを設定して運転を行うことが可能である。
【００４１】
なお、図５は図１の適用例としてＰＭの値を高く設定した場合を示しており、Ｎｍ＝Ｎｍａｘとなっている。同様に図６はＰＭの値を低く設定した例を示す。いずれの図においても、ポンプ性能が分かってなくとも抵抗曲線Ｅの演算式を生成することが可能となり、結果は図示のとおりとなる。
【００４２】
次に、以上で述べたことを制御装置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、４００ステップで例えば次の４０１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初期化処理を実行し起動準備を行う。そして、４０２ステップで図９メモリマップに示すパラメータを初期化の必要なものは初期化し、固定データは固定データとし、それぞれ記憶部のアドレスに保存する。ここで、末端圧一定制御演算式を構成するパラメータＰＭ，ＰＬ、運転に必要なパラメータ、Ｈｏｎ、Ｈｏｆｆ等のパラメータは初期値として妥当なデータが記憶部のＲＡＭに保存される。インバータ駆動時のモータ電流の定格電流値Ｉｔが固定でータとして、記憶部のＥＥＲＯＭ（Ｍ０）に保存される。４０３ステップでは、Ｎｍ，Ｎｂは、例えば００ｈとか０ｆｆｈとか特別なデータとして初期化しておく。Ｎｍ，Ｎｂにこれらの値と異なるデータが格納された時、これらのパラメータが確定したものと判定が容易となる。これらのパラメータが確定したら、末端圧力一定制御、そうでなければ吐き出し圧一定制御によって、Ｎｍ、Ｎｂを獲得するのである。
【００４３】
４０４ステップでは割り込み処理可能とし、４０５ステップでタイマ処理Δｔを実行し、割り込みを待つ。割り込みが発生すると、図８の処理Ａ、処理Ｂの実行を許可する。  
処理Ａの５０３ステップでボリュームのつまみが操作されたか、あるいは、操作部１２（または操作部１４）のパラメータ設定用のキーが押された判定する。ここで、パラメータ設定モードの状態にあるのか、そうでないのか、動作状態を安定にするために、例えばアップ、ダウン両キーを長押ししたら、パラメータＰＭを読み込み設定処理の５０５ステップへ進み、もう一度押したら、ここから脱出して５０４ステップへ抜けるようにする。
【００４４】
ボリュームのつまみの場合は、電圧の低い所にパラメータ設定処理の状態にあるのか、そうでないのかを判定する閾値を設けておく。通常はこの閾値より小さい所にあわせておき、パラメータＰＭの読み込み処理する時にボリュームを回転させて（たとえば右に廻して）、閾値を越えたらパラメータ設定モードになるようにする。５０５ステップでは、前述したアルゴリズムに対応した処理を実行し、設定されたＰＭを読み込んで記憶部Ｍ１０２に格納し、ＰＭに基づいてＰＬを演算して決定し記憶部Ｍ１００に格納する。また、Ｈｏｎ（＝ＰＬ±αの演算処理を実行した結果が入っているものとする。）のデータ、Ｈｏｆｆ（＝ＰＨ±βの演算処理を実行した結果が入っているものとする。）のデータもそれぞれ記憶部Ｍ１１６，Ｍ１１７に格納しておく。
【００４５】
パラメータ設定が実行したのかそうでないのか動作状態を安定にするためにＰＭの値が確定したら例えば設定キー押して、ＰＭを記憶部に記憶させるようにすると良い。（５０８ステップ参照）合わせて、前記設定キー押したときＰＭのデータを表示している表示部を点滅させる等の処置をするとより確実となる。このＰＭの設定の仕方は上記においていくつか示したが、これらの設定の仕方を適宜選択して、５０５ステップで実行することができる。また、以上の処理は割り込み処理での実行であるが、運転中であっても必要に応じて設定変更することが出来る。
【００４６】
処理Ｂの５１２ステップでは圧力センサ８による給水管の給水圧力の検出処理が行われ、検出結果がレジスタＡＮ０に格納されている。また、インバータＩＮＶからモータ４に流れる電流の電流センサＣＴによる電流検出処理が行われ、検出結果がレジスタＡＮ１に格納されている。またこれらの結果は、図９の記憶部のＭ１１０、Ｍ１１１に保存される。さらに、メモリーＭ１０７には変数ＮｘとしてインバータＩＮＶの現在の指令周波数のデータが保存される。なお、メモリーＲＡＭに格納した値は変数として用いる。
【００４７】
ここで、Ｉｔ等のメモリー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。また、停電復帰時に再度パラメータ設定しなくても済むようにするため、ＰＬ、ＰＭ、Ｈｏｎ、Ｈｏｆｆ、Ｎｂ、Ｎｍ、Ｉｃ、ポンプ複数運転時は後で述べるがこれに関連したパラメータＰＨ、Ｈｔｏｎ、Ｈｔｏｆｆ等のデータはＲＡＭに保存しているデータと同じものをＥＥＰＲＯＭにも保存しておく。このようにしておけば、停電復帰時にＥＥＰＲＯＭに前記パラメータが保存されているので支障なく運転することができる。停電復帰時に再度、パラメータ設定をするという面倒さを解決することができる。
【００４８】
さて、このようにして、図７の４０６ステップでは、圧力センサの検出した圧力データが、始動圧力ヘッドＨｏｎ（αが０の時はＰＬ）以下になるまで判定する。Ｈｏｎ以下であれば、４０７ステップに進み、ポンプを始動指令し、４０８ステップで初回かどうかの判定を実行する、初回であれば４１０ステップで目標圧力ヘッドを初期値としてＨ０＝ＰＭとする。インバータ周波数Ｎｂを演算ではなく締め切り付近でのＰＬ一定制御運転によって獲得する場合は、４１０ステップの処理の前にインバータ周波数（現在運転中の）が最高周波数Ｎｍより何ヘルツ（デルタＨｚ）低下したか判定し、例えば１０Ｈｚ低下したら、目標圧力Ｈ０＝ＰＬとする判定処理を追加すれば良い。目標圧力設定値が大きすぎて不都合の場合は、同様の考え方でＰＬとＰＨの間に複数の目標圧力を追加し、複数の目標圧力が段階的に切り替えられるように処理すればよい。
【００４９】
４０８ステップの判定が初回でなければ４０９ステップへ進み、ここでＮｍ，Ｎｂが確定したか判定する。確定していれば４１１ステップに進み、目標圧力ヘッドＨ０（初回はＨ０＝ＰＬ、初回以降は４１５ステップでの演算処理で得られた目標圧力がＨ０となる。演算式はパラメータＰＬ、ＰＭ、Ｎｍ、Ｎｂ、変数Ｎｘによって自動生成され、Ｎｘの値が入るとＨ０が求まる）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、４１２ステップ以降の減速処理を実行する。
【００５０】
４１１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、４２２ステップ以降の処理を実行する。  
４１１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、４１３，４１４、４１５ステップへ進み演算式による目標圧力ヘッド設定更新処理を実行する。４１３，４１４ステップでは前述同様に処理が初回であるかの判定とＮｍ、Ｎｂが確定しているかの判定を実行する。確定していれば４１５ステップへ進む。
４１５ステップでは、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、４１１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セ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。
【００５１】
さて、４２２ステップでは前述した割り込み処理で検出し、メモリーＭ１１１（ＡＮ１）に格納しているインバータ運転電流を（レジスターに）ロードする処理を実行する。そして、４２３ステップでこのインバータ運転電流とインバータ定格電流Ｉｔとを比較し、未満であれば４２４ステップへ進み、ここで増速処理を実行する。４２５ステップでは、インバータ指令周波数ｆ１と到達周波数ｆ１０が一致するまで実行する。一致したらこれを現在インバータ周波数としてＮｘに保存しておく。４２３ステップの判定で定格電流以上であれば４２６ステップへ進み、ここで、インバータ運転電流が定格電流以上となった時のインバータ周波数データをＮｍとしてＭ１１２に格納しておく。この後、４１１ステップへ戻り、これ以降の処理を実行する。
【００５２】
このようにすれば、インバータ運転電流が定格電流を超えないように周波数制御範囲を制限することができる。従って、運転範囲全域で過負荷、過電流となることがない。またそれの従来技術で述べた手順の検討を必要としない。（ポンプ性能を特定する特定の周波数及びその周波数で運転した時の締め切り圧力、あるいは水量、揚程のポンプ性能データが必要ない）従って、ポンプ性能が必要ない。
【００５３】
説明を戻すが、減速処理の４１２ステップから４１６ステップを実行した後、４１７ステップで、フロースイッチ９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。使用水量が少なく１０ｌ／ｍｉｎ以下で且つ所定時間が経過したかどうか４１８ステップ判定する。判定結果ＹＥＳであれば、４１９、４２０ステップで現在のインバータ周波数が最小値となっているか判定し、ＹＥＳであれば最小値をＮｂ’として、又この時のインバータ運転電流Ｉｃ検出し記憶部にそれぞれ記憶する（Ｍ１１４、Ｍ１１５）。更に、Ｎｂ＝Ｎｂ’√（ＰＬ／ＰＭ）の演算処理を実行し、記憶部Ｍ１０５に記憶する。そして、４２１ステップでは、ポンプ停止指令を発する。
【００５４】
以上に説明したように、本実施例においては、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これらの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仕切り弁と、前記可変速駆動手段の電流を検出する電流検出手段と、可変速駆動手段に速度指令する速度指令手段と、前記給水系の所望する圧力目標値を設定する設定手段と、該設定手段によって設定された設定値に基づいて末端圧力一定制御の演算式を自動生成又は更新する手段と、自動運転に所望な設定値を自動設定又は更新する手段と、これらの演算式及び設定値を記憶する記憶部とを有し、前記１台以上のポンプが前記自動生成又は更新した末端圧力一定制御の演算式及び設定値に従って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、以下を行うものである。
【００５５】
すなわち、可変速駆動手段の定格電流設定手段とこれの記憶部を有し、前記目標圧力設定手段の数値入力によらない操作に基づいて第１の目標圧力を設定し、当該第１の目標圧力を記憶部に記憶させ、前記可変速駆動手段の運転時に前記記憶した第１の目標圧力に対応した前記可変速駆動手段の第１の周波数を運転しながら探索（テイーチング）して検出しこれを前記記憶部に記憶し、この探索によって前記末端圧力一定の演算式の第１座標を獲得し、第２座標の第２の目標圧力は前記第１座標の目標圧力に基づいて決定し、当該第２の目標圧力に対応した前記可変速駆動手段の第２の周波数を運転しながら探索（テイーチング）して検出しこれら第２の目標圧力と第２の周波数を前記記憶部に記憶し、これらの第１、第２座標に基づいて、前記末端圧力一定制御の演算式及び自動運転に必要な設定値を自動生成又は自動更新し、これに従って１台以上の可変速ポンプが可変速運転する給水装置である。即ち、第２の目標圧力に対応した前記可変速駆動手段の第２の周波数を運転しながら探索（テイーチング）して検出することが、ポンプ性能を特定することである。
【００５６】
また、圧力検出手段の検出結果を表示する圧力計をさらに備え、目標圧力設定手段の操作と圧力計の圧力表示に上記した末端圧力一定制御の演算式及び自動運転に必要な設定値を自動生成又は自動更新し、これに従って１台以上の可変速ポンプが可変速運転するようにしてもよい。なお、この圧力計の表示はデジタル表示により行うようにしてもよい。さらに上記した設定手段がボリューム又はキー操作スイッチ（アップ、ダウンキー等）であってもよい。
【００５７】
さらに以下のステップにより、上記した末端圧力一定制御の演算式及び自動運転に必要な設定値を自動生成又は自動更新するようにしてもよい。ここで、第１座標を構成する第１の目標圧力をＰＭ、これに対応する第１の周波数をＮｍ、第２座標を構成する第２の目標圧力をＰＬ、これに対応する第２の周波数をＮｂとし、現在運転周波数を変数Ｎｘとする。又、演算式をＨ０とする。  
１ステップ  
前記目標圧力設定手段の操作と前記表示部の圧力表示に基づいて第１の目標圧力ＰＭを設定し、当該第１の目標圧力ＰＭを記憶部に記憶させ、この第１の目標圧力ＰＭによる吐出し圧力一定制御運転して、水量を増加させ（給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に開）前記可変速駆動手段の周波数を増速させ、前記電流検出手段が前記記憶部記憶している定格電流を検出した時の周波数Ｎｍを記憶部に記憶させ、水量を減少させ（給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に閉じる）前記可変速駆動手段の周波数を減速させ、締め切り時（水量０）の周波数をＮｂ‘として記憶する。  
２ステップ  
前記第２座標を構成するの第２の目標圧力ＰＬを前記第１の目標圧力ＰＭをもとに配管抵抗曲線の傾き係数γにより、ＰＬ＝ＰＭ＊γの演算により求め前記記憶部に記憶し、これに対応する第２の周波数Ｎｂを１ステップで求めた締め切り時（水量０）の周波数をＮｂ‘により      Ｎｂ＝Ｎｂ‘＊√（ＰＬ／ＰＭ）の演算により求め記憶部に記憶する。
【００５８】
３ステップ  
１、２ステップで獲得したパラメータ（設定値）に基づいて、末端圧力一定制御の演算式と自動運転に必要なパラメータの自動生成又は自動更新をする。  
（直線近似の場合）  
Ｈ０＝（ＰＭ−ＰＬ）＊（Ｎｍ−Ｎｂ）／（Ｎｘ−Ｎｂ）＋ＰＬ  
（２次曲線の場合）  
Ｈ０＝（ＰＭ−ＰＬ）＊（Ｎｍ−Ｎｂ）２／（Ｎｘ−Ｎｂ）２＋ＰＬ  
運転に必要なパラメータＨｏｎとＨｏｆｆをＨｏｎ＝ＰＬ＋−α、Ｈｏｆｆ＝ＰＭ＋−βと決定。
【００５９】
さらに、上記した末端圧力一定制御の演算式及び自動運転に必要な設定値を自動生成又は自動更新する別の方法として以下のステップにより、行うようにしてもよい。  
１ステップ  
目標圧力設定手段の操作と表示部の圧力表示に基づいて第１の目標圧力ＰＭを設定し、当該第１の目標圧力ＰＭを記憶部に記憶させ、この第１の目標圧力ＰＭによる吐出し圧力一定制御運転して、水量を増加させ（給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に開）前記可変速駆動手段の周波数を増速させ、前記電流検出手段が前記記憶部記憶している定格電流を検出した時の周波数Ｎｍを記憶部に記憶させる。  
２ステップ  
第２座標を構成するの第２の目標圧力ＰＬを前記第１の目標圧力ＰＭをもとに配管抵抗曲線の傾き係数γにより、ＰＬ＝ＰＭ＊γの演算により求め前記記憶部に記憶する。この第２の目標圧力ＰＬによる吐出し圧力一定制御運転して、水量を減少させ（給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に閉じる）前記可変速駆動手段の周波数を減速させ、締め切り運転（水量０）の時の周波数Ｎｂを記憶部に記憶させる。  
３ステップ  
１、２ステップで獲得したパラメータ（設定値）に基づいて、末端圧力一定制御の演算式と自動運転に必要なパラメータの自動生成又は自動更新をする。  
（直線近似の場合）  
Ｈ０＝（ＰＭ−ＰＬ）＊（Ｎｍ−Ｎｂ）／（Ｎｘ−Ｎｂ）＋ＰＬ  
（２次曲線の場合）  
Ｈ０＝（ＰＭ−ＰＬ）＊（Ｎｍ−Ｎｂ）２／（Ｎｘ−Ｎｂ）２＋ＰＬ  
運転に必要なパラメータＨｏｎとＨｏｆｆをＨｏｎ＝ＰＬ＋−α、Ｈｏｆｆ＝ＰＭ＋−βと決定。
【００６０】
なお、上記した末端圧力一定制御の演算式及び自動運転に必要な設定値を自動生成又は自動更新する方法において、第２の目標圧力又はこれに基づいてこれの近傍で上下に若干の圧力差を設けて始動圧力とし、これをこのまま用いるか又は始動圧力として記憶部に記憶し、適宜この記憶部から読み出して用いるかして、圧力検出手段が検出した給水圧力が前記始動圧力以下となった時、始動するようにしてもよい。
【実施例２】
【００６１】
次に、図１０〜図１４を用いて実施例２について説明する。本実施例においては２台以上のポンプを運転する場合の例を説明する。  
図１０は、実施例の２台ポンプを用いた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。図１に１−２の吸込み管、２−３〜２−４の仕切り弁、モータ４−２によって駆動され、吸込み管１−２を介して吸込み側の水を需要側へ送水するポンプ３−２、５−２の逆止め弁、９−２のフロースイッチ、ＥＬＢ−２の漏電遮断器、モータ４−２を可変速駆動するインバータＩＮＶ２を追加したものであり、図１において説明したものについては、同様であるため説明を省略する。そして、制御装置ＣＵからの速度指令信号ｆ２によって所定の指令周波数、指令電圧をインバータＩＮＶ２に与える。また、この指令周波数、指令電圧に対しインバータの現在周波数としてｆ２０を制御装置ＣＵに返す。
【００６２】
さらに、電流、周波数、運転及び故障状態を表示する表示部１１、及び、キー入力スイッチ等による操作部１２を備えるコンソールＣＯＮＳ３、インバータＩＮＶ２からモータ４−２に流れる電流を検出する電流検出手段ＣＴ２を備えている。なお、電流検出手段ＣＴ２はインバータＩＮＶ２の内部にそれぞれ設けても良い。また、運転指令信号ＲＵＮ２がＯＮするとインバータＩＮＶ２は始動し、ＯＦＦすると停止する。尚、簡単にするため前述のｆ２０を省略してｆ２で兼ねても良い。また、ＲＵＮ２信号を省略してｆ２の出力で始動、出力停止で停止としても良い。
【００６３】
そして、制御装置ＣＵはインバータの現在周波数ｆ２０、圧力センサの信号Ｓ０、フロースイッチ９−２の信号Ｓ１−２及び電流検出手段ＣＴ２の出力信号Ｓ１０−２を入力し、インバータＩＮＶ２への速度指令信号ｆ２を出力し、同じく運転信号ＲＵＮ２をリレーへ出力する出力端子も備える。
【００６４】
図１１に図１０に示した制御装置ＣＵを省略した給水装置の配管系統図及び制御回路図を示す。これは、図１０に示す制御装置ＣＵを省略し、その機能をインバータＩＮＶ１、またはインバータＩＮＶ２の内部にソフトウエアーとして収納したものである。また、インバータＩＮＶ２への周波数ｆ２指令、インバータＩＮＶ２からのアンサーバック周波数ｆ２０、インバータＩＮＶ２への運転指定ＲＵＮ２、電流検出手段ＣＴ２はインバータＩＮＶ２の内部データ、状態信号を利用するようにしたものである。そして、圧力センサ８の出力信号Ｓ０をそれぞれのインバータ端子に、フロースイッチ９−２の出力信号Ｓ１−２はインバータＩＮＶ２入力端子１，２と３，４に接続する。その他の構成は図１０に記載のものと同様であるから説明を省略する。
【００６５】
図１２は、本実施例において、ポンプを２台以上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）とモータ電流（ポンプモータをインバータで駆動したときのモータ電流であり、例えばインバータの表示部１３（表示部１５）に表示される。）、横軸に使用水量Ｑ（ｍ３／ｍｉｎ）をとって示している。図３と同じ記号で示しているものは同じものであるから説明を省く。
【００６６】
曲線Ｉは，インバータ周波数が最高周波数Ｎｍａｘで運転したときのポンプＱ−Ｈ性能曲線であり、想定上の性能である。通常は商用周波数（５０又６０Ｈｚ）で性能試験が実施され固有の性能を有しているが、本実施例によれば、これの性能データがなくても分からなくても抵抗曲線Ｅの演算式を生成することが可能である。この最高周波数Ｎｍａｘ（ポンプＱ−Ｈ性能カーブＡ）で使用水量が増大した場合には、曲線Ｄに示すようにモータ電流は増加し、使用水量がＱｍを超えると定格電流ＩＴを越えてしまう領域となる。
【００６７】
使用水量がＱｍを越える２台並列運転する区間において、ＰＨは上限側目標圧力で且つ設定値であり、本実施例においては、抵抗曲線Ｅの演算式の生成において、このＰＨの１点のみを設定すればよい。また、このＰＨは需要側に給水する際に所望な仕様（使用最大水量と全揚程で示す。）の内の全揚程相当である。ＰＭは下限側目標圧力で、後で述べるが前記ＰＨに基づき算出して決定する。
【００６８】
曲線Ｋは、インバータ周波数がＮｍのときの２台並列運転時ポンプＱ−Ｈ性能曲線であり、これと前記ＰＨとの交点Ｏ３が後で述べる上限側座標Ｏ３である。又、インバータ周波数Ｎｍは前述したように定格電流Ｉｔを越えないよう周波数が制限されており、この周波数Ｎｍで２台並列運転しても定格電流ＩＴをオーバーしないことは明らかである。曲線Ｂ＋Ｈは、２台合成ポンプＱ−Ｈ性能曲線であり、使用水量Ｑｍ、給水圧力ＰＭにおいて、１台のポンプはインバータ周波数Ｎｍで（ポンプ性能は曲線Ｂ）、もう１台のポンプはインバータ周波数Ｎｂ’で（ポンプ性能は曲線Ｈ）並列運転している状態を示している。（曲線Ｂと曲線Ｈとを合成した合成性能のＢ＋Ｈの合成点はＯ０である。）ここで、点Ｏ３を上限側第１座標とし上限側目標圧力ＰＨとインバータ周波数Ｎｍで、点Ｏ０を下限側第２座標とし下限側目標圧力ＰＭとインバータ周波数Ｎｂ’とで示す。
【００６９】
並列運転区間で末端圧力一定性御を行う場合の目標値は、前記下限側座標Ｏ０と上限側座標Ｏ３をとおる曲線であり、前述の１台運転の場合と同様に、一般的には２次曲線であるが直線近似することもある。本実施例の図面は直線近似して示している。
【００７０】
この末端圧力一定制御の演算式は、前記した周波数と圧力ヘッドで表す座標２点で目標圧力となる演算式を次のように生成している。そして、本実施例においては、パラメータを如何にして運転しながら獲得するかということに特徴を有するものである。
【００７１】
（直線近似の場合）  
Ｈ０＝（ＰＨ−ＰＭ）／（Ｎｍ−Ｎｂ’）×（Ｎｘ−Ｎｂ’）＋ＰＭ----------（３）  
（２次曲線の場合）  
Ｈ０＝（ＰＨ−ＰＭ）／（Ｎｍ−Ｎｂ’）２×（Ｎｘ−Ｎｂ’）２＋ＰＭ------（４）
この演算式を生成すれば、現在運転している周波数であり、変数のＮｘを（３）（４）式に代入することにより目標圧力Ｈ０が求まる。そして、圧力センサ８が検出する給水圧力を求まった目標圧力Ｈ０と等しくなるよう運転周波数を制御することにより、抵抗曲線Ｅ上に運転点がのるように制御を行うことが可能となる。すなわち、末端圧力一定制御を行うことができる。なお、演算式（３）（４）のＰＨ＝ＰＬとした場合には吐出圧力一定制御となるが、これも末端圧力一定制御の特異解として含まれるものである。
【００７２】
次に、本実施例のアルゴリズムを具体的に説明する。  
ステップ１
まず簡易な方法によって人為的にＰＨを設定する。次に１台運転時と同様に、このＰＨに基づいて次のようにＰＬを算出し決定する。  
ここで、図４に示すように、Ｈａは実揚程、Ｈｐは所要末端圧力ヘッドであり大体１０ｍとされている。図４にはこれらの関係を簡単に示した図であり、したがってＰＭは以下のような関係となる。  
ＰＨ（仕様点で全揚程に相当）＝Ｈａ（実揚程）＋Ｈｆ（配管抵抗）＋Ｈｐ（所要末端圧力ヘッド）
本実施例では、Ｈｆ（配管抵抗）＝０．２Ｈａとし、Ｈｐ（所要末端圧力ヘッド）を１０ｍとしているため、上記ＰＭは以下のような関係式で表される。  
ＰＨ＝Ｈａ＋０.２Ｈａ＋１０  
すると、  
Ｈａ＝（ＰＨ−１０）／１．２  
であり、ＰＬはＨａ（実揚程）とＨｐ（所要末端圧力ヘッド）の和（＝ＰＨ―Ｈｆ（配管抵抗））で表されるため、結局ＰＬは以下のように求められる。  
ＰＬ＝Ｈａ＋Ｈｐ＝（（ＰＨ−１０）／１．２）＋１０
次に、ＰＨも前術の操作で得られたＰＨに基づいて決定する。即ち、ＰＨ＝γ＊ＰＨ
で算出して決定する。γは大体、０．５〜０．７位であり予め使用するポンプの性能から
予測する。ポンプ性能の傾向を予測しておけば、ポンプ性能データ（試験表）がなくても良いし、性能が分からなくても良い。γの値の如何によっては、抵抗曲線Ｅが折れ線となるが、実用上問題とならないよう決定することが肝要である。
【００７３】
このようにして、ＰＨ、ＰＭ，ＰＬは既知（定数）となる。後で述べるが、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に、ＰＭは次発ポンプの始動及び停止圧力ヘッドに、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）に用いる。又、ＰＬ、ＰＭ、ＰＨは上下に数ｍの圧力差を設けることもある。これらの処理は、図８の処理  Ａの５０５ステップで１台運転か２台運転かを判定する処理を追加し、１台運転の時はＰＭからＰＬを求める前述の処理を、２台運転の時はＰＨから、ＰＬ，ＰＭを求める上記処理を実行する。
【００７４】
ステップ２  
ステップ１でＰＨ、ＰＭ、ＰＬが決定したら、随時インバータ駆動によるモータ電流をチエックしながらＰＭ一定制御を実行する。加えて、このＰＭ一定制御を実行時に締め切り運転付近のインバータ周波数Ｎｂ’とインバータ電流（Ｉｃと名づける）を検出し記憶部に記憶しておく。これは、１台運転時ステップ２と同様にして得る。得られたパラメータＰＨ、ＰＭ、ＰＬとインバータ周波数Ｎｍ、Ｎｂ、Ｎｂ‘は適宜記憶部に記憶しておく。これらを利用し、上限側座標Ｏ３をＰＨとＮｍで下限側座標Ｏ０をＰＭとＮｂ’とで構成する。
具体的には、パラメータＮｍ、Ｎｂ，Ｎｂ’が確定しなければ末端圧一定制御をせず、ポンプ１台ではＰＭを、ポンプ２台ではＰＨを目標圧力とする吐き出し圧力一定制御とするアルゴリズムにしておけば、使用水量が０から仕様点まで運転されるので運転中に必要なパラメータが全て得られる。
【００７５】
次にＮｂ’を獲得する別の方法を説明する。目標圧力をＰＭとした吐き出し圧力一定制御を継続し、使用水量がＱｍより若干多い所で２台並列運転させ、１台を周波数Ｎｍの固定速で運転し、もう１台を可変速運転とし使用水量Ｑｍ付近で運転しインバータ周波数がＩｃとなった時のインバータ周波数を検出する。これがＮｂ’となる。処理としては、図１４の１１９ステップで実行され、結果を記憶部にＭ１１４に格納する。
【００７６】
更にＮｂ’を獲得する別の方法を説明する。ポンプ１台運転時に、前述したように目標圧力をＨ０＝ＰＨに変更し、ＰＨ一定制御で使用水量減少時の締め切りのインバータ周波数を検出し、これを周波数がＮｂ“とし、これに基づいて、Nｂ‘＝Ｎｂ”√（ＰＭ／ＰＨ）と算出して決定することもできる。処理としては、図１３の４１０ステップに、特定のキースイッチ（例えば設定キー）が押されたかを判定する処理及びこれが押された時、目標圧力Ｈ０をＰＨに変更する処理を実行する。結果として、図１３の４１４ステップにＮｂ“が求まる。ここで、前記Nｂ‘＝Ｎｂ”√（ＰＭ／ＰＨ）の演算処理を実行し結果を記憶部Ｍ１１４に記憶する。もう一度、特定のキースイッチ（例えば設定キー）を押すと旧の状態に復帰する。復帰する時には、目標圧力をＨ０＝ＰＭに戻しておく。
【００７７】
ステップ３  
１台運転時始動圧力、停止圧力は前述の１台運転時ステップ３と同じであるから説明を省く。次発ポンプの並列導入、解除圧力ヘッドを例えばそれぞれＨｔｏｎ、Ｈｔｏｆｆとし、
Ｈｔｏｎ＝ＰＭ−α、Ｈｔｏｆｆ＝ＰＭ−βとして算出し適宜記憶部に記憶しておく。
これらの処理は、図１１の１１０ステップで演算し記憶部に記憶する処理を実行する。α、βを０とすれば、Ｈｔｏｎ＝ＰＭ、Ｈｔｏｆｆ＝ＰＭとなる。Ｈｔｏｎ、Ｈｔｏｆｆの記憶部を確保せず、始動停止に直接ＰＭを用いても良い。以上の方法によれば、従来必要としていたポンプ性能を特定するための特定のインバータ周波数とこの周波数で運転した時のポンプ締め切り圧力、更には複数の水量Ｑ、揚程Ｈのポンプ性能データが必要なくなることは前述の１台運転時と同様である。又、図７に示したポンプ性能曲線Ｉは仮想して記載したもので、必ずしも分かっていなくても良い。更に述べるとポンプ性能が分からなくても良い。
【００７８】
参考までに以上のパラメータ（設定値及び変数）の意義を次に示す。  
一般に水理計算によって、ＰＬ＝実揚程（Ｈａ）＋所要末端圧力ヘッド（Ｈｐ）として求める（図４参照）。  
ＰＨは、全揚程（図１２参照）に相当し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、２台運転区間の上限目標圧力ヘッドである。  
ＰＭは、１台運転区間では上限目標圧力ヘッド、２台運転区間では下限目標圧力ヘッド（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＝Ｎｂ’√（ＰＬ／ＰＭ）にて求める。  又は、ＰＬ一定制御時の締め切り運転付近で検出周波数として求める。
Ｎｂ’はＰＭ一定制御時の締め切り運転付近で検出周波数であり、２台運転時はポンプ最低周波数である。  
ＮｃはＰＭ一定制御時の締め切り運転付近で検出電流値である。  
Ｎｍ×２は、２台並列運転時ポンプ最高周波数である。  
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）、（２）または（３）、（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、ＰＨを変更すれば、全てのパラメータが運転中に自動的に変更することができる。
【００７９】
次に並列運転導入、解除時の条件について説明する。  
並列導入条件は  
（１）可変速ポンプのインバータの運転周波数がＮｍ以上となり、又はこの状態が所定時間継続すし、圧力センサの検出した給水圧力がＨｔｏｎ以下となり、又はこの状態が所定時間継続すること。  
（２）可変速ポンプのインバータ運転電流が定格電流Ｉｔ以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。  
（３）圧力センサの検出した給水圧力がＨｔｏｎ以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、可変速ポンプのインバータ運転電流が定格電流Ｉｔ以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。  
（４）可変速ポンプのインバータの運転周波数がＮｍ以上となり、又はこの状態が所定時間継続し、可変速ポンプのインバータ運転電流が定格電流Ｉｔ以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。  
（５）可変速ポンプのインバータの運転周波数がＮｍ以上となり、又はこの状態が所定時間継続し、圧力センサの検出した給水圧力がＨｔ以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、可変速ポンプのインバータ運転電流が定格電流Ｉｔ以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。  
である。
【００８０】
並列解除条件は  
（１）可変速ポンプのインバータの運転周波数がＮｂ’以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、圧力センサの検出した給水圧力がＨｔｏｆｆ以上となり、又はこの状態が所定時間継続することである。  
（２）可変速ポンプのインバータ運転電流がＩｃ以下となり、又はこの状態が所定時間継続すること。  
（３）可変速ポンプのインバータの運転電流がＩｃ以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、圧力センサの検出した給水圧力がＨｔｏｆｆ以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。  
（４）可変速ポンプのインバータの運転周波数がＮｂ‘以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、可変速ポンプのインバータの運転電流がＩｃ以下となり、又はこの状態が所定時間継続すること。  
（５）可変速ポンプのインバータの運転周波数がＮｂ‘以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、可変速ポンプのインバータ運転電流がＩｃ以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、圧力センサの検出した給水圧力がＨｔｏｆｆ以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。  
である。
【００８１】
次に、以上で述べたことを制御装置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１３、図１４、図８、メモリマップ図９により詳細に説明する。  
図１３は図７に１台以上ポンプの交互切り替え処理を追加したものであり、図１４は１台以上のポンプの並列導入及び解除処理を示したものである。これらにおいて、図７と同じステップ番号で示しているものは同じ処理なので説明を省く。尚、４０９，４１４ステップでは、１台運転時のパラメータＮｍ、Ｎｂに加え２台運転時に必要なパラメータＮｂ’、Ｉｃも確立しているか判定する。更に、４１０ステップでは末端圧力一定制御のパラメータが確定せず、吐き出し圧力一定制御の目標圧力をポンプの運転台数によって設定する処理を追加している。即ち、１台の場合はＨ０＝ＰＭ、２台の場合はＨ０＝ＰＨ、ｎ台の場合はＨ０＝Ｐｎである。
【００８２】
末端圧力一定制御のパラメータが確定すると、４１５、４２６ステップの運転台数の判定とこれによる末端圧力一定制御の演算式の自動生成及び目標圧力の演算処理を実行する。即ち、１台運転の時にはパラメータPL、ＰＭ、Ｎｍ、Ｎｂ、変数Ｎｘにより、２台運転の時にはパラメータＰＭ、ＰＨ、Ｎｍ、Ｎｂ’、変数Ｎｘにより演算式を自動生成し、変数Ｎｘの値を入れて目標圧力を演算する。更にｎ台運転中も同様にして、パラメータＰｎ−１、Ｐｎ、Ｎｍ、Ｎｍｎ−１、変数Ｎｘを用いる。
【００８３】
図１３において、１０４ステップで１台目ポンプの停止処理を実行した後、１０５ステップで交互切り替え処理を実行する。この後、４０５ステップへジャンプしこれ以降の処理を進める。
【００８４】
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。更に、２台運転時には４２８ステップの処理の後ＹＥＳであれば１１０ステップ（図１４）へ、又、４２９ステップの処理の後１１０ステップ（図１４）へ処理を進める。ここで、並列導入、解除の処理を実行する。
【００８５】
図１４において、１１０ステップでＮｍ、Ｈｔｏｎ、Ｉｔロード（メモリーから読み出しレジスタにロード）する。これらのデータは次以降の処理で適宜利用する。１１１ステップで運転しているインバータ（ＩＮＶ１又ＩＮＶ２のどちらかが運転）の指令周波数ｆ１又はｆ２がＮｍ以上か判定し、以上であれば１１２ステップで所定時間経過したか判定して次の１１３ステップ進む。否の場合は図１３の４１１ステップへ戻る。１１２、１１４、１１６，１２１，１２３の所定時間は設けなくても良いが、動作を確実に実行するには設けた方が望ましい。
【００８６】
１１３ステップでは圧力センサの検出した給水圧力がＨｔｏｎ以下か判定する。ＹＥＳであれば、１１４ステップで所定時間経過したか判定して次の１１５ステップ進む。否の場合は図１３の４１１ステップへ戻る。１１５ステップでは、インバータ運転電流がＩｔ以上となったか判定する。ＹＥＳであれば、１１６ステップで所定時間経過したか判定して次の１１７ステップ進む。否の場合は図１３の４１１ステップへ戻る。１１７ステップでは、２台目の運転処理を実行する。この処理には次の二つの方法があり適宜使い分ける。
【００８７】
（１）先行しているポンプを可変速ポンプ（インバータが周波数制御）とし、追従して運転する都度、ポンプを定速ポンプ（インバータが周波数固定速制御）として作用させる。可変速ポンプは１台、定速ポンプは２台以上。定速ポンプとして追従して運転するポンプのインバータはＮｍ周波数を出力し、運転周波数がＮｍを越えないようにする。  
（２）先行しているポンプを可変速ポンプから定速ポンプに変更し、追従して運転する最初のポンプを可変速ポンプとし、次に追従して運転する都度、ポンプを定速ポンプ（インバータが周波数固定速制御）として作用させる。勿論、定速ポンプの周波数はＮｍ周波数を出力し、運転周波数がＮｍを越えないようにする。
【００８８】
可変速ポンプは１台、定速ポンプは２台以上。定速ポンプが２台以上の場合、その台数に対して、図１４の処理を適宜追加し、図１３の圧力制御処理（可変速制御処理）を可変速ポンプにのみ適用するようにすれば良い。
【００８９】
以上の処理が並列導入処理（増台処理）である。この並列導入処理の運転条件は、上記したとおりであり、この条件に基づいて適宜、１１０〜１１６ステップの処理を並列にしたり、直列にしたり削除したりして組み合わせる。１１９ステップで、Ｎｍ、Ｎｃ、Ｈｔｏｆｆのデータをロード（メモリーから読み出しレジスタにロード）する。これらのデータは次以降の処理で適宜利用する。そして、次の１２０ステップへ進む。ここで、可変速ポンプのインバータ指令周波数Ｎｘ（ｆ１又はｆ２のデータが入っている）がＮｂ‘以下となったか判定する。ＹＥＳであれば、１２１ステップで所定時間経過したか判定して次の１２２ステップ進む。否の場合は１１７ステップへ戻る。１２２ステップでは圧力センサの検出した給水圧力がＨｔｏｆｆ以上になっているか判定する。ＹＥＳであれば、１２３ステップで所定時間経過したか判定して次の１２４ステップ進む。否の場合は１１７ステップへ戻る。
【００９０】
１２４ステップでは運転電流がＩｃ以下か判定する。ｙｅｓであれば次の１２５ステップに進む。Ｎｏの場合には１１７ステップへ戻る。１２６ステップでは、現在運転しているポンプのうち１台を停止する並列解除（減台）処理を実行する。この後、図１３の４１１ステップへ戻る。この１２６ステップの並列解除（減台）処理には次の二つの方法があり適宜使い分ける。  
（１）現在運転している可変速ポンプ（インバータが周波数制御）を停止、運転中の定速ポンプのうち最初に運転しているポンプを可変速ポンプに変更し、そのポンプのインバータの運転周波数はＮｂ‘を越えないようにする。  
（２）運転している可変速ポンプはそのままにし、運転中の定速ポンプのうち最初に運転しているポンプを停止する。
【００９１】
以上の処理が並列解除処理（減台処理）である。この並列解除処理の運転条件は、上記したとおりであり、この条件に基づいて適宜、１１９〜１２４ステップの処理を並列にしたり、直列にしたり削除したりして組み合わせる。
【００９２】
以上の実施例において、ポンプ２台の例を中心にｎ台まで説明しているが、ｎ台まで拡張して説明すると次のとおりとなる。ここで、３台以上をｎ台として示す。ｎ台並列運転区間で末端圧力一定性御を行う場合の目標値は、前記下限側座標Ｏｎ−１と上限側座標Ｏｎをとおる曲線であり、前述と同様に２次曲線と直線近似で示す。  
（直線近似の場合）  
Ｈ０＝（Ｐｎ−Ｐｎ−１）＊（Ｎｍ−Ｎｍｎ−１）／（Ｎｘ−Ｎｍｎ−１）＋Ｐｎ−１  
----------------（５）  
（２次曲線の場合）  
Ｈ０＝（Ｐｎ−Ｐｎ−１）＊（Ｎｍ−Ｎｍｎ−１）２／（Ｎｘ−Ｎｍｎ−１）２＋Ｐｎ−１      ----------------（６）
ここで、Ｎｘは変数であり、現在運転している周波数を（５）（６）式に代入することにより目標圧力Ｈ０を求めることができる。  
また、演算式（５）（６）のＰｎ＝Ｐｎ−１とした吐出圧力一定制御もこの末端一定制御の特異解としてこれに含まれるものである。次に、アルゴリズムについて述べる。
【００９３】
ステップ１  
前述と人為的操作によって前記Ｐｎを設定する。１台運転時のステップ１と同様に、このＰｎに基づいて次のように１台運転時ＰＬを算出し決定する。  
ＰＬ＝Ｈａ＋Ｈｐ＝（（Ｐｎ−１０）／１．２）＋１０  
ここで、Ｈａ、Ｈｐの意義、求め方は前述と同じであるから説明を省く。
【００９４】
次に、Ｐｎ−１も前術の操作で得られたＰｎに基づいて決定する。即ち、Ｐｎ−１＝γ＊Ｐｎで算出して決定する。γは大体、０．５〜０．７位であり予め使用するポンプの性能のからから予測する。傾向を予測しておけば、ポンプ性能データ（試験表）がなくても良いし、性能が分からなくても良い。γの値の如何によっては、抵抗曲線Ｅ（図１２参照）が折れ線となるが、実用上問題とならないよう決定することが肝要である。
【００９５】
Ｐｎ−２、Ｐｎ−３．．．．．．も同様にＰｎに基づいて、Ｐｎ−２＝γ１＊Ｐｎ、Ｐｎ−３＝γ２＊Ｐｎ．．．．．．のよに決定する。γ１、γ２．．．．．もγと同様に０．５〜０．７位であり予め使用するポンプの性能から予測することができる。このようにして、Ｐｎ、Ｐｎ−１，．．．．．．、ＰＬは求められ既知（定数）となる。
【００９６】
ステップ２  
ステップ１でＰｎ、Ｐｎ−１，．．．．．．、ＰＬが決定したら、前述したＰＭ一定制御時に獲得したＮｂ‘からＮｍｎ−１、Ｎｍｎ−２，．．．．．．を次の演算によって求める。  
Ｎｍｎ−１＝Ｎｂ‘＊√（Ｐｎ−１／ＰＭ）、Ｎｍｎ−２＝Ｎｂ‘＊√（Ｐｎ−２／ＰＭ）
，．．．．．．  
これらの得られたパラメータＰｎ、Ｐｎ−１、ＰＬとインバータ周波数Ｎｍ、．．．．．．．、Ｎｎ−１、Ｎｃｎ−１は適宜記憶部に記憶しておく。これらを利用し、ｎ台運転区間の上限側座標ＯｎをＰｎとＮｍで下限側座標Ｏｎ−１をＰｎ−１とＮｍｎ−１とで構成する。
【００９７】
処理としては、図１０の４２０ステップに前述のＰｎ−１、Ｐｎ−２、Ｐｎ−３．．．．．．、
Ｎｍｎ−１、Ｎｍｎ−２，．．．．．．の演算を追加する。
【００９８】
別の方法としては、パラメータ設定運転モード処理を図８  Ａに追加し、図１３の４１０ステップ又はその前に目標圧力Ｐｎ−１、Ｐｎ−２、Ｐｎ−３．．．．．．、を設定する処理を追加し、随時インバータ駆動によるモータ電流をチエックしながらＰｎ−１一定制御を実行する。加えて、このＰｎ−１一定制御を実行時に締め切り運転付近のインバータ周波数Ｎｍｎ−１とインバータ電流（Ｉｃｎ−１と名づける）を検出し記憶部に記憶しておく。
【００９９】
ステップ３  
ポンプｎ−１台から次発ポンプｎの並列導入、解除圧力ヘッドを例えばそれぞれＨｔｏｎｎ−１、Ｈｔｏｆｆｎ−１とし、Ｈｔｏｎｎ−１＝Ｐｎ−１−α、Ｈｔｏｆｆｎ−１＝Ｐｎ−１−βとして算出し適宜記憶部に記憶しておく。α、βを０とすれば、Ｈｔｏｎｎ−１＝Ｐｎ−１、Ｈｔｏｆｆｎ−１＝Ｐｎ−１となる。これらの処理は、図１４の１１０ステップの処理に追加し、実行する。
【０１００】
以上に説明したように本実施例では、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これらの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仕切り弁と、前記可変速駆動手段の電流を検出する電流検出手段と、可変速駆動手段に速度指令する速度指令手段と、前記給水系の所望する圧力目標値を設定する設定手段と、該設定手段によって設定された設定値に基づいて末端圧力一定制御の演算式を自動生成又は更新する手段と、自動運転に所望な設定値を自動設定又は更新する手段と、これらの演算式及び設定値を記憶する記憶部とを有し、前記１台以上のポンプが前記自動生成又は更新した末端圧力一定制御の演算式及び設定値に従って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、以下のように制御を行うものである。
【０１０１】
すなわち、運転台数をｎ台の並列運転としたとき、可変速駆動手段の定格電流設定手段とこれの記憶部を有し、前記目標圧力設定手段の操作に基づいて第ｎの目標圧力を設定し、当該第ｎの目標圧力を記憶部に記憶させ、前記可変速駆動手段の運転時に前記記憶した第ｎの目標圧力に対応した前記可変速駆動手段の第ｎの周波数をｎ台並列運転しながら探索（テイーチング）して検出しこれを前記記憶部に記憶し、この探索によって前記末端圧力一定の演算式の第ｎ座標を獲得し、第ｎ−１座標の第ｎ−１の目標圧力は前記第ｎ座標の目標圧力に基づいて決定し、当該第ｎ−１の目標圧力に対応した前記可変速駆動手段の第ｎ−１の周波数を運転しながら探索（テイーチング）して検出しこれら第ｎ−１の目標圧力と第ｎ−１の周波数を前記記憶部に記憶し、これらの第ｎ、第ｎ−１座標に基づいて、前記末端圧力一定制御の演算式及び自動運転に必要な設定値を自動生成又は自動更新し、これに従って１台以上の可変速ポンプが可変速運転する。
【０１０２】
また、前記末端圧力一定制御の演算式又は運転に必要な運転パラメータを次のステップに従って、獲得するようにしてもよい。ここで、第ｎ座標を構成する第ｎの目標圧力をＰｎ、これに対応する第ｎの周波数をＮｍ、第ｎ−１座標を構成する第ｎ−１の目標圧力をＰｎ−１、これに対応する第ｎ−１の周波数をＮｍｎ−１とし、現在運転周波数を変数Ｎｘとする。又、演算式をＨ０とする。  
１ステップ  
目標圧力設定手段の操作と前記表示部の圧力表示に基づいて第ｎの目標圧力Ｐｎを設定し、当該第ｎの目標圧力Ｐｎを記憶部に記憶させ、１台運転時に又は１台運転させ、目標圧力をＰＭとした吐出し圧力一定制御運転して、水量を増加させ（給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に開）前記可変速駆動手段の周波数を増速させ、前記電流検出手段が前記記憶部記憶している定格電流を検出した時の周波数Ｎｍを第ｎの周波数として記憶部に記憶させる。これによって、第ｎ座標を獲得する。  
２ステップ
第ｎ−１座標を構成するの第ｎ−１の目標圧力Ｐｎ−１を前記第ｎの目標圧力Ｐｎをもとに予め定めた係数γ１を乗じて求めこれを記憶部に記憶し、ポンプ１台運転時又はポンプ１台運転をさせ、目標圧力をＰＭとした吐出し圧力一定制御運転して、水量を絞って締め切り運転したときの周波数Ｎｂ‘を求め、これにより第ｎ−１の周波数Ｎｍｎ−１をＮｍｎ−１＝Ｎｂ‘＊√（Ｐｎ−１／ＰＭ）と演算して求めこれを記憶部に記憶し、これによって第ｎ−１座標を獲得する。  
３ステップ  
１、２ステップで獲得したパラメータ（設定値）に基づいて、ｎ台運転中の末端圧力一定制御の演算式と自動運転に必要なパラメータの自動生成又は自動更新をする。
【０１０３】
（直線近似の場合）  
Ｈ０＝（Ｐｎ−Ｐｎ−１）＊（Ｎｍ−Ｎｍｎ−１）／（Ｎｘ−Ｎｍｎ−１）＋Ｐｎ−１  
（２次曲線の場合）  
Ｈ０＝（Ｐｎ−Ｐｎ−１）＊（Ｎｍ−Ｎｍｎ−１）２／（Ｎｘ−Ｎｍｎ−１）２＋Ｐｎ−１  
上記した末端圧力一定制御の演算式又は運転に必要な運転パラメータの別の獲得方法について、次のステップに従って、獲得するようにしてもよい。  
１ステップ  
前記目標圧力設定手段の操作と前記表示部の圧力表示に基づいて第ｎの目標圧力Ｐｎを設定し、当該第ｎの目標圧力Ｐｎを記憶部に記憶させ、１台運転時に又は１台運転させ、目標圧力をＰＭとした吐出し圧力一定制御運転して、水量を増加させ（給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に開）前記可変速駆動手段の周波数を増速させ、前記電流検出手段が前記記憶部記憶している定格電流を検出した時の周波数Ｎｍを第ｎの周波数として記憶部に記憶させる。これによって、第ｎ座標を獲得する。  
２ステップ  
前記第ｎ−１座標を構成するの第ｎ−１の目標圧力Ｐｎ−１を前記第ｎの目標圧力Ｐｎをもとに予め定めた係数γ１を乗じて求めこれを記憶部に記憶し、ポンプｎ台運転時にｎ−１台からｎ台あるいはｎ台からｎ−１台に増台あるいは減台する点付近での運転時又は運転をさせ、第ｎ−１の目標圧力Ｐｎ−１による吐出し圧力一定制御運転してインバータ周波数を検出し、これを第ｎ−１の周波数Ｎｍｎ−１として記憶部に記憶し、これによって第ｎ−１座標を獲得する。  
３ステップ  
１、２ステップで獲得したパラメータ（設定値）に基づいて、ｎ台運転中の末端圧力一定制御の演算式と自動運転に必要なパラメータの自動生成又は自動更新をする。  
（直線近似の場合）  
Ｈ０＝（Ｐｎ−Ｐｎ−１）＊（Ｎｍ−Ｎｍｎ−１）／（Ｎｘ−Ｎｍｎ−１）＋Ｐｎ−１  
（２次曲線の場合）  
Ｈ０＝（Ｐｎ−Ｐｎ−１）＊（Ｎｍ−Ｎｍｎ−１）２／（Ｎｘ−Ｎｍｎ−１）２＋Ｐｎ−１    
さらに、本実施例では、上記の給水装置の制御において、ｎ−２台は固定速、１台変速のｎ−１台の並列運転中に使用水量が増大しポンプ運転による給水量でこれを賄えなくなり、前記１台変速ポンプの周波数が増加し周波数Ｎｍとなり、給水圧力が第ｎ−１の並列導入圧力Ｐｎ−１＋−αを検出するか所定時間経過したとき、ｎ台目のポンプを始動しｎ台並列運転するようにしてもよい。
【０１０４】
さらに、本実施例では、上記の給水装置の制御において、ｎ−１台は固定速、１台変速のｎ台の並列運転中に使用水量が減少しポンプ運転による給水量では過大となり、前記１台変速ポンプの周波数が減少し周波数Ｎｍｎ−１となり、給水圧力が第ｎ−１の並列解除圧力Ｐｎ−１＋−βを検出するか所定時間経過したとき、ｎ台目のポンプを停止しｎ−１台並列運転するようにしてもよい。
【０１０５】
さらに、本実施例では、上記の給水装置の制御において、ｎ−２台は固定速、１台変速のｎ−１台の並列運転中に使用水量が増大しポンプ運転による給水量でこれを賄えなくなり、前記１台変速ポンプの周波数が増加し周波数Ｎｍとなり、給水圧力が第ｎ−１の並列導入圧力Ｐｎ−１＋−αを検出するか所定時間経過したとき、ｎ台目のポンプを始動し使用水量の増加に伴い、前述のルールに従って順次ｎ台まで並列運転し、ｎ−１台は固定速、１台変速のｎ台の並列運転中に使用水量が減少しポンプ運転による給水量では過大となり、前記１台変速ポンプの周波数が減少し周波数Ｎｍｎ−１となり、給水圧力が第ｎ−１の並列解除圧力Ｐｎ−１＋−βを検出するか所定時間経過したとき、ｎ台目のポンプを停止し、使用水量の減少に伴い、前述のルールに従って順次１台まで停止するようにしてもよい。
【０１０６】
さらに、本実施例において、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を用いた給水システムの運転制御において、末端圧一定制御の演算式を生成するパラメータのうち、周波数のパラメータが確定しない時には吐き出し圧力一定制御を実行するようにしてもよい。
【０１０７】
本実施例によれば、可変速ポンプの１台以上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末端圧力一定制御において、この末端圧力一定制御の演算式の生成及び運転に必要なパラメータの設定を、数値入力によらない目標圧力１点の設定で他のパラメータ全て、運転中に自動獲得して自動生成及び自動設定するようにしたので、ポンプ性能曲線を用いての事前検討が必要なく、設定操作を簡単にすることが出来る。加えて、検討して決めた設定値で運転したとき、過負荷（過電流）とならないかチエックする必要もない。又、どのような性能を有するポンプにも末端圧力一定制御を適用することができる効果がある。
【０１０８】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０１０９】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【０１１０】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１…吸込み管、２−１〜２−２…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、ＩＮＶ…インバータ、ＣＵ…制御装置、１１…制御装置の表示部、１３…インバータの表示部。
【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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