專利名稱：恒壓供水控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種恒壓供水控制系統(tǒng)，在使用期間，當(dāng)切換多個(gè)泵的馬達(dá)時(shí)，其仍能夠以恒壓率供水。
背景技術(shù)：
本發(fā)明要求申請(qǐng)?zhí)枮镹O P2001-139839，申請(qǐng)日為2001年5月10日的日本在先申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容在此作為參考結(jié)合。
通常存在以下(1)到(6)的公知的恒壓供水控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠在自供水泵排出的水流壓力發(fā)生改變時(shí)切換馬達(dá)。
(1)在第一種傳統(tǒng)恒壓供水控制系統(tǒng)中，固定變換器-馬達(dá)方法和變換器-馬達(dá)循環(huán)方法可任意切換。在固定變換器-馬達(dá)方法中，在使用中的由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)是固定的，其它馬達(dá)是由商用AC(交流)電源驅(qū)動(dòng)，而且，由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的數(shù)量是變化的。在變換器-馬達(dá)循環(huán)方法中，由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)和由商用交流電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)是任意切換的。
在上述兩種方法中，如果從每個(gè)馬達(dá)工作壽命考慮，當(dāng)所使用的馬達(dá)數(shù)量增加時(shí)，選擇那些工作時(shí)間短或處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)選擇的水泵。
(2)在第二種傳統(tǒng)恒壓供水控制系統(tǒng)中，預(yù)先選擇馬達(dá)并將它們相互電連接，驅(qū)動(dòng)所有選擇的馬達(dá)以便完成恒壓控制。
(3)在第三種傳統(tǒng)恒壓供水控制系統(tǒng)中，根據(jù)如水量等模似指令設(shè)定壓力指令，而且切換馬達(dá)的判定時(shí)間是固定的。
(4)在第四種傳統(tǒng)恒壓供水控制系統(tǒng)中，因?yàn)樽儞Q器根據(jù)頻率和電壓變化驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，因此，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的指令是根據(jù)頻率而獲取的。
(5)在第5種傳統(tǒng)恒壓供水控制系統(tǒng)中，控制供水系統(tǒng)的變換器是根據(jù)一個(gè)從外部控制臺(tái)產(chǎn)生并傳送的操作信號(hào)控制的。廣泛使用用于該操作信號(hào)的單觸發(fā)開關(guān)，僅按一次就可以使該單觸發(fā)信號(hào)回到初始狀態(tài)。即使該開關(guān)的單觸發(fā)信號(hào)從ON(開)切換到OFF(關(guān))，變換器仍具有檢測(cè)開狀態(tài)的單觸發(fā)信號(hào)的邊沿并且維持電流工作狀態(tài)的保持功能。
(6)最后，在第6種傳統(tǒng)恒壓供水控制系統(tǒng)中，由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)是根據(jù)處于非常低的壓力所需的低頻工作的。然而，因?yàn)閷毫υO(shè)置為零是困難的，因此，由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)一般是根據(jù)最低頻率工作。
上述傳統(tǒng)的恒壓供水控制系統(tǒng)存在以下(7)到(12)的缺點(diǎn)。
(7)在第一種傳統(tǒng)的恒壓供水控制系統(tǒng)中，存在由商用交流電源或變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的數(shù)量因壓力變化小而沒有必要改變的情況，當(dāng)這種狀態(tài)繼續(xù)一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間，已驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)和未驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)之間的工作時(shí)間存在很大差異。除了這個(gè)缺點(diǎn)，由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)還會(huì)發(fā)生高壓電涌，與使用商用交流電源比，即使兩種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)同一時(shí)間段，仍會(huì)對(duì)變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)產(chǎn)生影響。
(8)在第二種傳統(tǒng)的恒壓供水控制系統(tǒng)中，當(dāng)需要對(duì)有缺陷的馬達(dá)進(jìn)行維修時(shí)，開始整個(gè)系統(tǒng)要停下來(lái)，以便切斷對(duì)馬達(dá)的供電，然后完成對(duì)缺陷馬達(dá)的維修。相應(yīng)的，在整個(gè)保養(yǎng)和維修期間要停止在恒壓條件下的水的供應(yīng)。
(9)在第三種傳統(tǒng)的恒壓供水控制系統(tǒng)中，因?yàn)轳R達(dá)的切換判定時(shí)間段與壓力指令沒有關(guān)聯(lián)，因此，難以輕易根據(jù)壓力狀態(tài)改變供水系統(tǒng)的切換時(shí)間。
(10)在第四種傳統(tǒng)的恒壓供水系統(tǒng)中，因?yàn)轳R達(dá)的頻率與負(fù)荷壓力的單位(或量)不同，在設(shè)定壓力時(shí)，必須將壓力值單位轉(zhuǎn)換為頻率值。相類似的，當(dāng)顯示實(shí)際壓力時(shí)頻率值單位必須轉(zhuǎn)換成壓力值。這種轉(zhuǎn)換影響了迅速操作和反應(yīng)。
(11)在第五種傳統(tǒng)的恒壓供水系統(tǒng)中，變換器馬達(dá)在恒壓供水控制條件下切換操作。當(dāng)變換器直接啟動(dòng)處于停止?fàn)顟B(tài)的變換器馬達(dá)，該變換器馬達(dá)因過(guò)電流狀態(tài)而跳閘。為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，該變換器進(jìn)入一段時(shí)間的空負(fù)荷狀態(tài)，使之在切換馬達(dá)期間，停止變換器的工作。當(dāng)馬達(dá)的切換完成以后，變換器再進(jìn)入工作狀態(tài)。
然而，因?yàn)樵谶@種情況下，變換器進(jìn)入一段時(shí)間的停止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)從單觸發(fā)開關(guān)傳送操作信號(hào)時(shí)，維持上述工作狀態(tài)的維持狀態(tài)被解除。這也意味著沒有工作信號(hào)。這種狀態(tài)產(chǎn)生了缺點(diǎn)，使變換器不能再起動(dòng)。
(12)在第六種傳統(tǒng)的恒壓控制系統(tǒng)中，變換器和馬達(dá)在變換器和馬達(dá)用最小頻率工作的狀態(tài)下，仍需保持工作能力。這就意味著產(chǎn)生能源消耗的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，考慮到傳統(tǒng)技術(shù)的固有缺點(diǎn)，提供一種具有以下特征的恒壓供水控制系統(tǒng)。
通過(guò)確保馬達(dá)有一個(gè)相同的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，能夠延長(zhǎng)馬達(dá)的使用壽命。
即使在系統(tǒng)處于故障或處于維修的狀態(tài)，仍能維持恒壓供水控制。
在白天和夜間都能容易對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行切換操作，其中，白天壓力變換頻繁，而在夜間，壓力值穩(wěn)定。
該系統(tǒng)具有直接設(shè)置壓力值的功能，在顯示屏上顯示各種數(shù)據(jù)的功能，使操作者能夠容易設(shè)定和調(diào)整壓力值。
一旦操作者將操作開關(guān)轉(zhuǎn)到開，即使變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的數(shù)量增加或減小，仍然能夠依靠在切換馬達(dá)以后再啟動(dòng)變換器使供水系統(tǒng)繼續(xù)工作。
能夠利用輔助泵使供水系統(tǒng)繼續(xù)工作。
供水系統(tǒng)具有功率-節(jié)約功能。
即使系統(tǒng)的負(fù)荷從夜間的小負(fù)荷增加時(shí)，也能夠利用供水泵繼續(xù)供水系統(tǒng)的工作。
根據(jù)本發(fā)明的恒定壓力供水系統(tǒng)具有如下裝置(a)多個(gè)驅(qū)動(dòng)供水泵的馬達(dá)，(b)檢測(cè)從供水泵排出的水流壓力的壓力檢測(cè)裝置，(c)輸出交變電流(AC)電源的變換器，(d)切換作為為多個(gè)馬達(dá)提供電源的商用AC電源和變換器輸出電源的切換裝置，(e)控制變換器工作的控制裝置，根據(jù)壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)的壓力檢測(cè)值和預(yù)先設(shè)定的壓力指定值使排出的供水水流壓力變?yōu)楹愣ㄖ?，和進(jìn)一步控制切換裝置工作的控制裝置，當(dāng)壓力檢測(cè)值超出預(yù)定范圍時(shí)，使商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)量改變，(f)判定變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間是否繼續(xù)一段預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度的驅(qū)動(dòng)時(shí)間判定裝置。
，當(dāng)時(shí)間判定裝置檢測(cè)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)間(該馬達(dá)由變換器驅(qū)動(dòng))已達(dá)到預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)，控制裝置的控制使變換器驅(qū)動(dòng)的處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)的馬達(dá)和變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)停止。
而且，本發(fā)明的恒壓供水系統(tǒng)具有切換開關(guān)，利用切換開關(guān)使每一個(gè)馬達(dá)與恒壓供水系統(tǒng)連接和斷開?？刂蒲b置控制那些切換開關(guān)裝置，使每一個(gè)馬達(dá)根據(jù)切換開關(guān)的選擇，與恒壓供水系統(tǒng)連接和斷開。
而且，本發(fā)明的恒壓供水系統(tǒng)進(jìn)一步具有壓力指令值貯存裝置，用于貯存多個(gè)輸入的指令值，壓力指令值顯示裝置，用于輸入一個(gè)工作指令，使從多個(gè)壓力指令值，貯存在壓力指令值貯存裝置中的多個(gè)壓力指令值中指定一個(gè)值?？刂蒲b置控制每個(gè)馬達(dá)的工作，并根據(jù)從壓力指令貯存裝置獲得的壓力指令值使排出的水流的壓力變?yōu)楹愣ㄖ?，而且?dāng)排出的水流的壓力超出預(yù)定范圍時(shí)，改變商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)量。
而且，在本發(fā)明的恒定壓力供水系統(tǒng)中，控制裝置控制切換裝置的工作，當(dāng)變換器的頻率受到上限值的限制時(shí)，使商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)量增加，當(dāng)變換器的頻率受到下限值的限制時(shí)，使商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)量減少。
本發(fā)明的恒定供水系統(tǒng)進(jìn)一步具有切換時(shí)間貯存裝置，用于貯存多個(gè)切換時(shí)間輸入值，以及切換時(shí)間選擇裝置，用于根據(jù)從壓力檢測(cè)裝置獲得的檢測(cè)值從貯存在切換時(shí)間貯存裝置中的多個(gè)切換值選擇一個(gè)值。該控制裝置根據(jù)切換時(shí)間選擇裝置選擇的切換時(shí)間值控制切換裝置的工作。
本發(fā)明的恒壓供水系統(tǒng)還進(jìn)一步具有壓力指令值貯存裝置，用于貯存壓力指令輸入值，以及壓力顯示裝置，用于顯示由壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)到的通過(guò)供水泵排出水流的壓力值和貯存在壓力指令存貯裝置中的壓力指令值中的一個(gè)值。
本發(fā)明的恒壓供水系統(tǒng)還具有操作開關(guān)，用于按照工作情況輸出一個(gè)單觸發(fā)工作信號(hào)顯示工作的開始，以及工作繼續(xù)判定裝置，用于當(dāng)接收到來(lái)自操作開關(guān)的工作信號(hào)時(shí)輸出一個(gè)工作繼續(xù)信號(hào)，指明工作的繼續(xù)?？刂蒲b置控制開關(guān)裝置在輸入了來(lái)自操作繼續(xù)判定裝置的操作繼續(xù)信號(hào)期間，當(dāng)由驅(qū)動(dòng)時(shí)間判定裝置檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)時(shí)間已達(dá)到預(yù)定值長(zhǎng)度時(shí)，由變換器驅(qū)動(dòng)那部份的馬達(dá)停止，而其他由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)仍由變換器驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的恒壓供水系統(tǒng)還具有用于驅(qū)動(dòng)輔助泵供水而不是供水泵供水的馬達(dá)，以及第二切換裝置，用于向驅(qū)動(dòng)輔助泵的馬達(dá)提供商用AC電源。控制裝置控制第二切換裝置，在變換器的輸出頻率減小到一個(gè)預(yù)定的低限頻率時(shí)和在僅有變速器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的情況已達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)，使由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)停止，而第二切換裝置向?qū)?yīng)于輔助泵的馬達(dá)提供商用AC電源以便驅(qū)動(dòng)該輔助泵。
在本發(fā)明的恒定供水系統(tǒng)中，當(dāng)壓力檢測(cè)裝置的檢測(cè)值和壓力指令值之間關(guān)系滿足一個(gè)預(yù)定條件時(shí)控制裝置還控制第二切換裝置，使由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的開始工作，給驅(qū)動(dòng)輔助泵的馬達(dá)的提供的商用AC電源。
從對(duì)下面敘述的研究中和附屬的權(quán)利要求中，本發(fā)明的上述的和其他的特征和優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)它們的方式變得顯而易見，發(fā)明本身也能更好理解。參照附圖，顯示了本發(fā)明的一些最佳實(shí)施例。


圖1A和圖1B顯示了一個(gè)供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的恒定供水控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于該供水系統(tǒng)；圖2顯示包括各種按鍵和顯示內(nèi)容的操作顯示臺(tái)；圖3顯示工作模式列表；圖4A和圖4B是解釋恒壓供水系統(tǒng)的操作流程圖；圖5是一個(gè)定時(shí)控制表，顯示在循環(huán)模式期間馬達(dá)的控制狀態(tài)；圖6是顯示切換選擇的馬達(dá)的切換實(shí)例的表；以及圖7是顯示定時(shí)馬達(dá)切換操作實(shí)例的表。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)下面對(duì)最佳實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其他特征將會(huì)顯而易見，該實(shí)施例僅說(shuō)明本發(fā)明而并不企圖限制本發(fā)明。
第一實(shí)施例圖1A和圖1B顯示一個(gè)供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的恒壓供水控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于該供水系統(tǒng)。
如圖1A和圖1B所示，恒壓供水控制系統(tǒng)11被連接到一個(gè)操作顯示臺(tái)13，切換部份21和壓力感應(yīng)器23上。當(dāng)一個(gè)操作者通過(guò)控制顯示臺(tái)13輸入控制數(shù)據(jù)，操作顯示臺(tái)13向操作者顯示恒壓供水控制系統(tǒng)11的控制狀態(tài)。切換部份21切換到商用AC電源和來(lái)自PWM變換器77的變換器(INV)輸出19上，以便向驅(qū)動(dòng)供水泵1到3的馬達(dá)M1和M3安裝在供水管道15上的輔助泵(馬達(dá)MS)提供電源。壓力感應(yīng)器23檢測(cè)從供水泵M1到M3或輔助泵(馬達(dá)MS)排出的供水水流的壓力。
在使用固定變換器-馬達(dá)方法的條件下，只有馬達(dá)M1由變換器驅(qū)動(dòng)，而供水泵2和3的馬達(dá)M2和M3是由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)。如上所述，馬達(dá)MS指的是輔助泵。在壓力增加期間，依次逐步驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M2和M3，在供水水流壓力減小期間，馬達(dá)M2和M3由商用AC電源驅(qū)動(dòng)并依照?qǐng)D3所示的關(guān)閉次序依次停止。在夜間，即在供水水流壓力最小的狀態(tài)時(shí)，由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的供水馬達(dá)M1停止工作，只有輔助泵(泵MS)被使用。
另一方面，在使用變換器-馬達(dá)循環(huán)方法條件下，變換器77以循環(huán)工作的方式驅(qū)動(dòng)供水馬達(dá)M1到M3，商用AC電源驅(qū)動(dòng)其他馬達(dá)(如圖1A和圖1B所示情況下的輔助泵(馬達(dá)MS))。
在供水水流壓力增加的時(shí)期，首先，當(dāng)前由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)被商用AC電源驅(qū)動(dòng)，然后當(dāng)時(shí)停止的馬達(dá)中最大數(shù)的馬達(dá)是由變換器77驅(qū)動(dòng)。這樣，被驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)是按照供水水流壓力的增加逐步增加。
當(dāng)供水水流壓力減小時(shí)，首先，由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的最長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)時(shí)間的馬達(dá)停止，使驅(qū)動(dòng)時(shí)間一致。在供水水流壓力最低的夜間，與固定變換器-馬達(dá)方法相同，所有的由變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)停止，輔助泵(泵MS)被驅(qū)動(dòng)。
下面參照?qǐng)D2對(duì)關(guān)鍵的內(nèi)容和操作顯示臺(tái)13的顯示內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。如圖2所示，操作顯示臺(tái)13包括一個(gè)10-數(shù)字的鍵盤用于選擇數(shù)字“0”-“9”，小數(shù)點(diǎn)鍵“·”，進(jìn)入鍵“ENTER”，鍵“PRIVE”指示一個(gè)工作指令，鍵“STOP”指示一個(gè)停止指令，鍵“PROGRAM”指示一個(gè)程序，鍵“CLEAR”指示一個(gè)清除指令，鍵“”指示一個(gè)進(jìn)入下頁(yè)的方向和鍵“△”指示進(jìn)入前一頁(yè)的方向。操作者使用這些鍵輸入各種數(shù)據(jù)和指令。
此外，操作顯示臺(tái)13還具有5-數(shù)字7段LED照亮該7段指示的各種狀態(tài)，如“CTRL”控制，“MPa”壓力，“V”電壓，“％”負(fù)荷比，“rpm”轉(zhuǎn)數(shù)，“A”安培，“Hz”頻率。
下一步，參照附圖1A和圖1B，解釋操作顯示臺(tái)13的功能塊。
如參照?qǐng)D2所解釋的，操作顯示臺(tái)13具有控制部份(未示)用于控制除按鍵和LED等硬件之外的操作顯示臺(tái)13的整體?？刂撇糠?未示)包括ROM，用于貯存控制程序和控制數(shù)據(jù)，具有備份電源的RAM，其用于貯存操作者輸入的設(shè)定數(shù)據(jù)，和CPU，用于讀取ROM中的程序并且執(zhí)行控制程序以便執(zhí)行操作顯示功能。
操作顯示臺(tái)13提供如下功能塊。
在圖2中，驅(qū)動(dòng)開關(guān)(驅(qū)動(dòng)SW)31將從鍵“DRIVE”獲得的操作指令輸出到壓力指令切換部份61。壓力指令部份33貯存壓力指令，如從10-鍵獲得的2類壓力指令，作為指令1和2，并根據(jù)壓力指令切換信號(hào)指明的信號(hào)組中的一個(gè)信號(hào)，例如，從負(fù)荷狀態(tài)檢測(cè)部份55獲得的兩類(重/輕負(fù)荷)壓力指令切換信號(hào)和通過(guò)10-鍵獲得的兩類(重/輕負(fù)荷)壓力指示開關(guān)信號(hào)，將壓力指令1和2輸出到壓力指令切換部份61。壓力顯示單元35在7段LED上顯示壓力指令值和一個(gè)實(shí)際壓力值并且點(diǎn)亮LED，顯示上述的壓力值的單位“MPa”。
開關(guān)判定時(shí)間選擇信號(hào)部份37將，例如，從負(fù)荷狀態(tài)檢測(cè)部份55傳送來(lái)的兩類(重/輕負(fù)荷)壓力指令時(shí)間開關(guān)信號(hào)輸出到到開關(guān)判定確定部份85。
馬達(dá)選擇開關(guān)(SW)39輸出信號(hào)到馬達(dá)選擇判定部份87。該信號(hào)表明利用7個(gè)馬達(dá)數(shù)字中的一個(gè)指定的馬達(dá)變?yōu)橄到y(tǒng)ON的狀態(tài)，以及利用7個(gè)馬達(dá)數(shù)字中的一個(gè)指定的馬達(dá)變?yōu)橄到y(tǒng)OFF的狀態(tài)。
一個(gè)定時(shí)開關(guān)時(shí)間設(shè)定部份41將一個(gè)由10-鍵鍵盤設(shè)定的恒定開關(guān)時(shí)間輸出到一個(gè)定時(shí)馬達(dá)開關(guān)判定部份81。當(dāng)上述的“DRIVE”鍵(見附圖2)被操作者按下，工作維持指令部份43輸出一個(gè)工作維持信號(hào)到工作維持指令部份93，并且，當(dāng)“DRIVE”鍵在工作期間被按下，輸出一個(gè)單觸發(fā)工作停止信號(hào)到工作維持判斷部份93。
固定/循環(huán)模式設(shè)定部份45輸出由10-鍵鍵盤和鍵“ENTER”的組合而形成的工作模式0到14中的一個(gè)模式到PWM變換器77。
下一步，參照?qǐng)D1A和圖1B的說(shuō)明給出對(duì)恒壓供水控制系統(tǒng)11的各種功能模塊的解釋。
恒壓供水控制系統(tǒng)11包括一ROM，用于貯存控制程序和控制數(shù)據(jù)，一RAM，具有備用電源，用于貯存控制數(shù)據(jù)，和一CPU，用于從ROM中讀入控制程序并且執(zhí)行控制程序，以便處理下面描述的各種功能。
電流-電壓/壓力轉(zhuǎn)換部份51將一個(gè)在供水管道15中的由壓力感應(yīng)器23檢測(cè)到的表示為電流值和電壓值的壓力轉(zhuǎn)換為以Mpa為單位的壓力值，并且將這個(gè)轉(zhuǎn)換值輸出到濾波器部份53。該濾波器部份53消除從電流-電壓/壓力轉(zhuǎn)換部份51輸出的壓力值中的高頻噪音部份并且輸出由壓力感應(yīng)器23檢測(cè)到的低頻部份的壓力值。
負(fù)荷狀態(tài)檢測(cè)部份55基于從安裝在供水管道15上的供水泵排出的水流的壓力狀態(tài)是否超出或未超出設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)檢測(cè)出供水管道15的下游的負(fù)荷狀態(tài)是重(重負(fù)荷狀態(tài))或輕(輕負(fù)荷狀態(tài))。
當(dāng)系統(tǒng)11的工作利用接收從驅(qū)動(dòng)SW31傳送來(lái)的工作指令再啟動(dòng)時(shí)，壓力指示開關(guān)部份61根據(jù)壓力指示開關(guān)信號(hào)(重/輕負(fù)荷)選擇從壓力指示部份33輸入的兩類壓力指令1和2中的一個(gè)，然后壓力指令開關(guān)部份61將選擇的一個(gè)指令輸出到壓力斜率形成部份63。例如，在該壓力控制期間，壓力指令開關(guān)部份61選擇壓力指令2，壓力指令開關(guān)部份63將壓力指令2輸出到壓力斜率形成部份63。
該壓力斜率形成部份63計(jì)算根據(jù)從壓力指令開關(guān)部份61傳送的對(duì)應(yīng)重/輕負(fù)荷狀態(tài)的加速/減速斜率，然后將計(jì)算出的一個(gè)值輸出到壓力限定部份65。壓力限定部份65對(duì)從壓力斜率形成部份63傳來(lái)的壓力值的加速/減速斜率增加一個(gè)上限壓力值限制，然后將加上限制的壓力指令值輸出到減法單元67。
減法單元67從壓力指令值中減去壓力檢測(cè)值，獲得一個(gè)壓力偏差，并且將這個(gè)壓力偏差輸出到PID比例積分微分運(yùn)算部份69。PID運(yùn)算部份69產(chǎn)生PID輸出，使來(lái)自減法單元67的壓力偏差變成一個(gè)小的值，然后輸出該P(yáng)ID輸出到頻率限定部份71。
當(dāng)來(lái)自PID運(yùn)算部份69的PID輸出(輸出頻率)已經(jīng)達(dá)到上限頻率或下限頻率時(shí)，頻率限定部份輸出一個(gè)下限到達(dá)標(biāo)記或一個(gè)上限到達(dá)標(biāo)記到馬達(dá)-數(shù)量增加/減小判定部份82。限定PID輸出的變化范圍在下限頻率和上限頻率之間，并且輸出該限定的PID輸出到門開/關(guān)判定部份73和PWM變換器77。
門開/關(guān)判定部份73根據(jù)已經(jīng)由頻率限定部份71限定的PID輸出(輸出頻率)判斷出每一個(gè)U相、V相和W相的門的開/關(guān)時(shí)限，并形成每一相的PWM信號(hào)。
整流器單元75將商用AC電源轉(zhuǎn)換成直流電壓并輸出該直流電壓到PWM變換器77。PWM變換器包括多個(gè)開關(guān)元件，其按照從門開/關(guān)判判定開關(guān)部份73傳送來(lái)的每一個(gè)U-相、V-相和W-相的PWM控制信號(hào)，利用開關(guān)元件的開/關(guān)控制將由整流器單元75提供的直流電壓轉(zhuǎn)換三相AC電壓。PWM轉(zhuǎn)換器部份77通過(guò)開關(guān)部份21控制連接到開關(guān)元件的馬達(dá)的頻率和扭矩，以便調(diào)整供水管道15中的供水水流的壓力。
積分開關(guān)計(jì)時(shí)器79計(jì)算出安裝在每一個(gè)泵上的馬達(dá)的切換后所用時(shí)間的總和。該每個(gè)馬達(dá)所用的時(shí)間和可以根據(jù)操作顯示臺(tái)13的操作顯示。在積分開關(guān)計(jì)時(shí)器79中的使用時(shí)間的和可以根據(jù)來(lái)自操作顯示臺(tái)13的重置操作強(qiáng)制清零。
當(dāng)由定時(shí)切換-時(shí)間設(shè)定部份41設(shè)置，定時(shí)馬達(dá)開關(guān)斷定部份81從積分開關(guān)計(jì)時(shí)器79讀入每個(gè)馬達(dá)的累積時(shí)間，以便判斷出以前設(shè)定的每個(gè)馬達(dá)的恒定開關(guān)時(shí)間是否已經(jīng)達(dá)到了。
馬達(dá)-數(shù)量增加/減小判定部份82判斷出頻率限定部份71是輸出了上限到達(dá)標(biāo)記還是下限到達(dá)標(biāo)記并且輸出一個(gè)控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)繼電器選擇部份83，以便增加或減少驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的數(shù)量。
驅(qū)動(dòng)繼電器選擇部份83根據(jù)來(lái)自馬達(dá)-數(shù)量增加/減少判定部份82，開關(guān)判定部份85，定時(shí)馬達(dá)開關(guān)判定部份81和馬達(dá)選擇判定部份87傳來(lái)的控制信號(hào)控制安裝在繼電驅(qū)動(dòng)部份91上的繼電器RY1到RY7，驅(qū)動(dòng)繼電器選擇部份83根據(jù)從頻率限定部份71傳來(lái)的上限到達(dá)標(biāo)記或下限到標(biāo)記輸出馬達(dá)-數(shù)量增加/減少操作信號(hào)給壓力斜率形成部份63。
開關(guān)斷定確定部份85預(yù)先貯存兩類切換判定時(shí)間，并且根據(jù)從開關(guān)判定時(shí)間選擇信號(hào)部份37傳來(lái)的兩類壓力指令切換信號(hào)(重/輕負(fù)荷)中的一個(gè)信號(hào)輸出一個(gè)切換判定時(shí)間給驅(qū)動(dòng)繼電器選擇部份83。
馬達(dá)選擇判定部份87讀入來(lái)自馬達(dá)選擇開關(guān)(SW)39的馬達(dá)選擇信號(hào)并且將馬達(dá)選擇信號(hào)的開/關(guān)狀態(tài)輸出到驅(qū)動(dòng)繼電器選擇部份83。
輔助泵驅(qū)動(dòng)判定部份89判斷出當(dāng)前驅(qū)動(dòng)的泵應(yīng)該切換到輔助泵(MS)泵并且按以下條件輸出一個(gè)輔助泵驅(qū)動(dòng)信號(hào)給繼電器驅(qū)動(dòng)部份91；
僅由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；繼續(xù)壓力指令值小于壓力檢測(cè)值的狀態(tài)，使PID輸出減少；在已經(jīng)設(shè)定的預(yù)時(shí)間內(nèi)輸出來(lái)自頻率限定部份7的下限到達(dá)標(biāo)記；壓力指令值和壓力檢測(cè)值之間的壓力差比預(yù)先設(shè)定的確定值小。
繼電器驅(qū)動(dòng)部份91根據(jù)來(lái)自驅(qū)動(dòng)繼電器選擇部份83或輔助泵驅(qū)動(dòng)斷定部份89的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)應(yīng)于安裝在PWM變換器77或商用AC電源和泵1到3以及輔助泵(MS泵)之間的接觸器WC1和MC7的繼電器RY1到RY7執(zhí)行的開/關(guān)控制。
當(dāng)從工作維持指令部份43傳來(lái)單觸發(fā)工作信號(hào)時(shí)，工作維持判定部份93輸出工作維持信號(hào)而且不干擾PWM變換器77。在工作期間，當(dāng)操作顯示臺(tái)13上的“STOP”鍵被按下，工作維持指令部份43輸出一個(gè)單觸發(fā)工作停止信號(hào)給工作維持判定部份93。工作維持判定部份93因而解除工作維持信號(hào)。
下一步，參照?qǐng)D3所示的工作方式例表，給出用于解釋恒壓供水的各種工作模式之間的區(qū)別的說(shuō)明。
本實(shí)施例的恒定供水控制系統(tǒng)包括圖3所示工作模式列表中包含的所有功能，并且其使用的馬達(dá)其數(shù)字顯示在圖3中。
在恒壓供水控制中有兩種方法即，固定變換器-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)方法和變換器-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)循環(huán)方法。在固定變換器馬達(dá)方法中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的變換器是固定的，不會(huì)用其他變換器驅(qū)動(dòng)。而在變換器一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)循環(huán)方法中，可由商用AC電源和變換器二者可選擇的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
當(dāng)供水水流壓力低，例如，在午夜，使用低容量馬達(dá)作為輔助泵(MS泵)。為了使馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間相等，操作者選擇如下停止馬達(dá)(進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài))的次序；在較短-驅(qū)動(dòng)時(shí)間次序中，最近加入的馬達(dá)(具有最短驅(qū)動(dòng)時(shí)間)依次首先停止；和在較長(zhǎng)-驅(qū)動(dòng)時(shí)間次序中，最長(zhǎng)-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(具有最長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)時(shí)間)依次首先停止。
在該系統(tǒng)中，操作者為了停止系統(tǒng)工作選擇下述兩種模式停止所有馬達(dá)的模式；和停止僅被變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的模式。
在圖3中顯示的每一項(xiàng)工作模式詳細(xì)解釋如下首先，在“變換器驅(qū)動(dòng)方法的選擇”項(xiàng)下，操作者選擇如下的一種模式僅由變換器驅(qū)動(dòng)一個(gè)固定的馬達(dá)(泵)的模式；和除了驅(qū)動(dòng)輔助泵外的所有馬達(dá)都由變換器驅(qū)動(dòng)的模式。
在“輔助泵”項(xiàng)下，操作者在夜間供水使用量變得非常低時(shí)選擇是否使用輔助泵(MS泵)。該輔助泵(MS泵)是一個(gè)非常低功率的泵并且不由任何變換器驅(qū)動(dòng)。
在“OFF令命”項(xiàng)下，操作者可以選擇下述兩種模式具有較長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)時(shí)間的馬達(dá)(泵)以較長(zhǎng)-驅(qū)動(dòng)時(shí)間次序停止，使馬達(dá)使用頻率相互相等的模式；和具有最短驅(qū)動(dòng)時(shí)間的馬達(dá)(泵)以較短-驅(qū)動(dòng)時(shí)間次序停止的模式。
當(dāng)每個(gè)馬達(dá)的功率相等用前一個(gè)模式，而后一模式用于馬達(dá)的功率不相等。當(dāng)操作者在選擇變換器-驅(qū)動(dòng)方法項(xiàng)下選擇了模式“變換器-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)循環(huán)方法”，后面一個(gè)模式“具有最短驅(qū)動(dòng)時(shí)間的馬達(dá)(泵)以較短-驅(qū)動(dòng)時(shí)間次序停止的模式”被忽略。在這種情況下，前面的模式“具有較長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)時(shí)間的馬達(dá)(泵)以較長(zhǎng)-驅(qū)動(dòng)時(shí)間次序停止”自動(dòng)被實(shí)施。
在“停止方法”項(xiàng)下，操作者可以在停止指令被傳送給PWM變換器77時(shí)，選擇如下模式之一除了變換器驅(qū)動(dòng)以外的，由商用AC電源驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(泵)都停止的模式；和利用商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)者不停止，即，繼續(xù)驅(qū)動(dòng)的模式。
當(dāng)然，在上述情況中，由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)都停止，因?yàn)橥Ｖ怪噶畋粋魉徒oPWM變換器77。
下一步，參照?qǐng)D4A和圖4B顯示的流程圖詳細(xì)說(shuō)明恒壓供水控制系統(tǒng)的工作。
當(dāng)操作者打開恒壓供水控制系統(tǒng)11的電源，安裝在供水控制系統(tǒng)11中的CPU首先復(fù)位，而且下述的控制程序從ROM讀入CPU，使整個(gè)系統(tǒng)11的工作由控制程序控制。
系統(tǒng)11的電源打開后，操作者操作操作顯示臺(tái)13，以便設(shè)置關(guān)于固定變換器-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)模式/變換器-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)循環(huán)模式的初始狀態(tài)，壓力指令1和2，馬達(dá)選擇開關(guān)(SW)39等。因?yàn)樯鲜霾僮鲀?nèi)容是利用備份電池預(yù)先貯存在RAM中，在系統(tǒng)11的電源關(guān)閉以后，操作內(nèi)容也能貯存在系統(tǒng)的RAM中。
首先，在步驟S5，恒壓供水控制系統(tǒng)11從安裝在操作顯示臺(tái)13上的固定/循環(huán)模式設(shè)定部份45讀入操作者設(shè)定的工作模式。
在步驟S10，壓力指令開關(guān)部份61，根據(jù)壓力指令開關(guān)信號(hào)(重/輕)從通過(guò)壓力指令部份33輸入的兩類壓力指令1和2中確定一個(gè)指令，并且將這個(gè)選擇的指令輸出到壓力斜率形成部份63。
在步驟S20，只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)SW31輸出工作信號(hào)而且頻率指令值超過(guò)起動(dòng)頻率或工作起動(dòng)頻率(1到10Hz)時(shí)，工作(加壓)才啟動(dòng)。當(dāng)這個(gè)工作起動(dòng)條件被滿足后，PWM變換器加速輸出頻率直到PWM變壓器77的輸出頻率達(dá)到具有根據(jù)從開始頻率計(jì)算的加速時(shí)間的斜率的下限頻率。當(dāng)達(dá)到該下限頻率，PWM變換器77啟動(dòng)PID控制。
例如，當(dāng)設(shè)定搶先啟動(dòng)作為啟動(dòng)模式，檢測(cè)的頻率值作為從PWM變換器77的輸出頻率并且啟動(dòng)對(duì)下限頻率的加速。當(dāng)超過(guò)下限頻率時(shí)，PWM變換器77輸出該檢測(cè)頻率值，然后立限執(zhí)行PID控制。
一般來(lái)說(shuō)，雖然控制供系統(tǒng)的變換器根據(jù)頻率和轉(zhuǎn)數(shù)控制供水系統(tǒng)的狀態(tài)，本實(shí)施例的恒壓供水控制系統(tǒng)11設(shè)定基于壓力單位的指令值。
在步驟S30，由壓力限定部份65限定的壓力指令值通過(guò)壓力顯示單元中的7段LED顯示，而且“Mpa”項(xiàng)意味著壓力單位也通過(guò)LED顯示。壓力傳感器23的檢測(cè)壓力值也顯示在壓力顯示單元35上。因?yàn)閴毫χ噶钪岛蜋z測(cè)壓力值可以基于“Mpa”單位顯示，操作者可以直接設(shè)定和調(diào)整壓力值。這樣就引入了對(duì)供水控制的簡(jiǎn)易操作。
在步驟S40，輸入的壓力指令被轉(zhuǎn)換成壓力指令(Mpa)并且計(jì)算壓力的加速/減速斜率，計(jì)算出的斜率由壓力限定部份65所限定，然后再將該限定值輸出到減法單元67。
另一方面，當(dāng)前電壓/壓力轉(zhuǎn)換部份5將從壓力感應(yīng)器23反饋獲得的感應(yīng)器信號(hào)(4到23mA)轉(zhuǎn)換成壓力值。從濾波器部份53輸出的壓力值傳送到減法器單元67。減法器單元67獲得來(lái)自壓力限定部份63的壓力指令值和來(lái)自濾波器部份53的壓力值之間的壓力偏差值。PID運(yùn)算部份69從減法單元67接收該壓力偏差值，并且計(jì)算出PID輸出(＝輸出頻率)。在步驟S40，頻率限定部份71將限定輸出頻率輸出給門開/關(guān)判定部份73。此時(shí)，當(dāng)由PWM變換器77控制的壓力指令值(或頻率指令值)超過(guò)檢測(cè)壓力值的反饋值，PID控制(＝輸出頻率)增加達(dá)到頻率限定部份71所設(shè)定的上限頻率。
在步驟S50，PID輸出(等于輸出頻率)增加達(dá)到下限頻率。該狀態(tài)一直繼續(xù)到到達(dá)預(yù)定的時(shí)間。在壓力指令值和檢測(cè)壓力反饋值之間的壓力偏差限定在設(shè)定的上限制的情況下，因?yàn)轭l率限定部份71輸出上限到達(dá)標(biāo)記，當(dāng)從頻率限定部份73傳送上限到達(dá)標(biāo)記，工作流程進(jìn)入S60，馬達(dá)數(shù)量增加/減少判定部份82的控制使被驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的數(shù)量增加。
即，在步驟S60中的固定變換器-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)模式的條件下，PWM變換器77將它的輸出頻率(INV輸出)19減小到具有按照減速時(shí)間Td的斜率的下限頻率。
繼電器驅(qū)動(dòng)部份91將對(duì)應(yīng)由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的繼電器打開。該馬達(dá)具有當(dāng)前被商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)中的最大數(shù)中的下列數(shù)。
當(dāng)沒有馬達(dá)被商用AC電源17驅(qū)動(dòng)時(shí)，最小數(shù)的馬達(dá)被商用AC電源17所驅(qū)動(dòng)。
這里，參照?qǐng)D5所示定時(shí)表，說(shuō)明處于變壓器-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)循環(huán)模式下的馬達(dá)附加工作情況(在步驟S60)。
在如圖5的定時(shí)t1，當(dāng)接收到從操作維持指令部份43傳來(lái)的單觸發(fā)工作信號(hào)時(shí)，工作維持判定部份93將工作維持信號(hào)(開狀態(tài))持續(xù)輸出給PWM變換器77。
如上面已經(jīng)說(shuō)明的，PWM變換器在定時(shí)t1和t2之間驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M1。
在變換器-驅(qū)動(dòng)循環(huán)模式中，PWM變換器77的切換元件的門在定時(shí)t2被設(shè)置為關(guān)，當(dāng)一預(yù)定的電磁接觸開關(guān)時(shí)間“Tmc”已達(dá)到以后，PWM變換器77的切換元件的門在定時(shí)t3被設(shè)置為開，相應(yīng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)從開始頻率根據(jù)加速斜率增加到達(dá)下限頻率。
當(dāng)來(lái)自PID運(yùn)算部分71的輸出頻率達(dá)到下限頻率，系統(tǒng)11的控制被切換到正常PID控制。繼電器91在定時(shí)t2關(guān)閉連接到PWM變換器77的繼電器，在定時(shí)t3打開該繼電器，使被PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)M1在電磁接觸開關(guān)時(shí)間“Tmc”已經(jīng)達(dá)到后，被切換到商用AC電源上。
同時(shí)，在定時(shí)t3，繼電器部份91打開對(duì)應(yīng)馬達(dá)M2的繼電器(MC4)，該馬達(dá)M2將由PWM變換器驅(qū)動(dòng)。該馬達(dá)M2的數(shù)具有與當(dāng)前由PWM變換器77相比的次最大的數(shù)。
而且，電磁接觸切換時(shí)間“Tmc”是切換打開-關(guān)閉繼電器時(shí)間，該時(shí)間在執(zhí)行MC1到MC7的開/關(guān)控制時(shí)，對(duì)完全切換接觸狀態(tài)是必須的。例如，該時(shí)間“Tmc”是0.1到0.2秒。
在步驟S70，因?yàn)樵黾玉R達(dá)數(shù)量的馬達(dá)-數(shù)量增加條件還沒有滿足，就可以判定增加馬達(dá)數(shù)量的條件是否滿足。即，可以根據(jù)頻率限定部份71是否輸出了低限到達(dá)標(biāo)記以及輸出頻率是否達(dá)到低限值來(lái)做判定。然后，當(dāng)馬達(dá)數(shù)量增加條件滿足，工作流程進(jìn)入步驟S80。
在PWM變換器工作條件下，當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的數(shù)量減少而且當(dāng)壓力指令值(或頻率指令值)比來(lái)自感應(yīng)器23的檢測(cè)反饋壓力值小的狀態(tài)在繼續(xù)，PID輸出減小到下限頻率。在由下限繼續(xù)時(shí)間“TL”確定的時(shí)間期間，該狀態(tài)繼續(xù)著。當(dāng)壓力指令值不比基于馬達(dá)切換時(shí)間允許偏差設(shè)定的值小，其控制使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的數(shù)量減少。
在步驟S80，因?yàn)轳R達(dá)-數(shù)量減小條件還沒有建立，PWM變換器77將輸出頻率增加到具有根據(jù)直接加速時(shí)間Ta的斜率的上限頻率。當(dāng)?shù)竭_(dá)上限頻率時(shí)，當(dāng)前控制回到正常PID控制。
此時(shí)，繼電器驅(qū)動(dòng)部份91關(guān)閉對(duì)應(yīng)由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的繼電器。在這種情況下，具有由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的具有最大數(shù)字的馬達(dá)或由商用AC電源驅(qū)動(dòng)最長(zhǎng)時(shí)間的馬達(dá)首先停止。
另一方面，當(dāng)馬達(dá)數(shù)量減小條件在步驟S70沒有建立，工作流程進(jìn)入步驟S95，以便將選擇的數(shù)字的馬達(dá)打開，用于供水系統(tǒng)。
在步驟S90，核查是否馬達(dá)選擇信號(hào)為開，當(dāng)是開時(shí)，工作流程進(jìn)入步驟95，以便使具有選定數(shù)定的馬達(dá)開動(dòng)。
另一方面，當(dāng)馬達(dá)選擇信號(hào)在步驟S90不是開，工作流程進(jìn)入步驟S100，而且核查馬達(dá)選擇信號(hào)是否為關(guān)。當(dāng)馬達(dá)選擇信號(hào)為關(guān)，工作流程進(jìn)入步驟S105而且具有選定數(shù)字的馬達(dá)從供水系統(tǒng)中解除。
現(xiàn)在詳細(xì)說(shuō)明上述的步驟S90，S95，S100和S105的工作。
可以設(shè)定在工作期間執(zhí)行對(duì)馬達(dá)的選擇，而且操作者可以通過(guò)在操作顯示臺(tái)13上在重置設(shè)定參數(shù)，接收外部控制信號(hào)和通過(guò)參數(shù)傳送中的一項(xiàng)選擇馬達(dá)。
當(dāng)由操作者選擇將外部信號(hào)作為選擇要素，來(lái)自馬達(dá)選擇開關(guān)(SW)39的馬達(dá)選擇信號(hào)作為外部信號(hào)使用。馬達(dá)選擇信號(hào)的邏輯是短路狀態(tài)(電連接)意味著選擇馬達(dá)而開路狀態(tài)(無(wú)電連接)意味著沒有選擇馬達(dá)。然而，應(yīng)注意馬達(dá)M1(泵1)在固定變換器-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)模式中，不論外部信號(hào)的設(shè)置狀態(tài)如何，總是被選擇(在工作中激活)。
現(xiàn)參照如圖3所示的模式列表，詳細(xì)說(shuō)明馬達(dá)的有效/無(wú)效(系統(tǒng)開/關(guān))。
(1)由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的激活/非激活狀態(tài)(A)當(dāng)外部信號(hào)選擇一個(gè)馬達(dá)為非激活馬達(dá)(該馬達(dá)不與供水系統(tǒng)電連接)，該由外部信號(hào)選擇的馬達(dá)被視為非激活馬達(dá)，而且連接外部信號(hào)與PWM變換器77的繼電器被關(guān)閉，使該馬達(dá)與供水系統(tǒng)沒有電連接。
當(dāng)外部信號(hào)選擇一個(gè)馬達(dá)作為激活馬達(dá)(馬達(dá)與供水系統(tǒng)電連接)，該被外部信號(hào)選擇馬達(dá)作為激活的馬達(dá)被加到供水系統(tǒng)中。當(dāng)實(shí)施第一打開-第一關(guān)閉次序，選擇的馬達(dá)作為空轉(zhuǎn)馬達(dá)狀態(tài)加入。
在執(zhí)行第一打開-最后關(guān)閉次序，當(dāng)最新激活的馬達(dá)數(shù)字(第n個(gè)馬達(dá))小于當(dāng)前由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)(打開狀態(tài))的馬達(dá)的最大數(shù)字(第m個(gè)馬達(dá))，該最新激活的馬達(dá)(第n個(gè)馬達(dá))被打開，而且具有當(dāng)前由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)(當(dāng)前為打開狀態(tài))的最大數(shù)字的馬達(dá)(第m個(gè)馬達(dá))被關(guān)閉。
當(dāng)最新被激活的馬達(dá)數(shù)字(第n個(gè)馬達(dá))大于當(dāng)前商用AC電源17驅(qū)動(dòng)(打開狀態(tài))的馬達(dá)的最大數(shù)字(第m個(gè)馬達(dá))，該最新激活的馬達(dá)(第n個(gè)馬達(dá))被關(guān)閉。這樣，最新加入到供水系統(tǒng)的馬達(dá)利用上述方式被激活。被商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)在關(guān)閉狀態(tài)下被加入到供水系統(tǒng)中。
上述內(nèi)容概述如下當(dāng)由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的其數(shù)字比加入到供水系統(tǒng)的馬達(dá)的數(shù)大的馬達(dá)是打開時(shí)，加入的馬達(dá)進(jìn)入打開狀態(tài)，并且被商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的最大數(shù)字的馬達(dá)進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。
當(dāng)被商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)在馬達(dá)數(shù)字上沒有比加入的馬達(dá)大，該馬達(dá)在關(guān)閉狀態(tài)加入供水系統(tǒng)中。被加入的馬達(dá)然后進(jìn)入打開狀態(tài)，而且被商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)也進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。
當(dāng)n＞m，第n個(gè)馬達(dá)在打開狀態(tài)下被加入到供水系統(tǒng)，此時(shí)，第n個(gè)馬達(dá)是被加入到供水系統(tǒng)中的馬達(dá)而第m個(gè)馬達(dá)是具有當(dāng)前處于打開狀態(tài)的最大數(shù)字的馬達(dá)。另一方面，當(dāng)n＜m，第m個(gè)馬達(dá)進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)，而第n個(gè)馬達(dá)在打開狀態(tài)被加入。
在該操作中，存在一種情況，其中外部信號(hào)同時(shí)選擇多個(gè)馬達(dá)。在這種情況下，被選擇的馬達(dá)被判定為較小的數(shù)字系列而且重復(fù)上述工作。在上述工作以后，控制系統(tǒng)11執(zhí)行正常的增加/減少工作以增加/減少馬達(dá)數(shù)。
現(xiàn)參照?qǐng)D6說(shuō)明工作實(shí)例，其中馬達(dá)關(guān)閉次序是第一打開-最后關(guān)閉次序。
實(shí)施例1是在馬達(dá)M1被變換器77驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)M7被停止，馬達(dá)M3和馬達(dá)M7由商用AC電源17(COM)驅(qū)動(dòng)的條件下，選擇馬達(dá)M4(作為一個(gè)激活的馬達(dá))。
實(shí)施例2是在馬達(dá)M1被變換器77驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)M3和M5由商用AC電源17(COM)所驅(qū)動(dòng)的條件下，馬達(dá)M2和M6被選擇(作為激活的馬達(dá))。
實(shí)施例3是在馬達(dá)M1被變換器77驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)M3，M5，M6和M7被商用AC電源17(COM)驅(qū)動(dòng)的條件下，馬達(dá)M4被選擇(作為激活馬達(dá))。
實(shí)施例4是在馬達(dá)M1被變換器77驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)M5和M6停止，馬達(dá)M3被商用AC電源17(COM)驅(qū)動(dòng)的條件下，選擇馬達(dá)M4和M7(作為激活的馬達(dá))。
(B)變換器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)循環(huán)模式當(dāng)外部信號(hào)選擇一個(gè)馬達(dá)作為非激活馬達(dá)(和供水系統(tǒng)沒有電連接)，被選擇的馬達(dá)設(shè)定為非激活馬達(dá)，繼電器驅(qū)動(dòng)部份91使對(duì)應(yīng)于該馬達(dá)的繼電器進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)，使該馬達(dá)與供水系統(tǒng)斷開。
當(dāng)外部信號(hào)選擇一個(gè)馬達(dá)作為激活馬達(dá)(與供水系統(tǒng)電連接)，與固定變換器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)模式相同的第一打開第一關(guān)閉次序的方式，該馬達(dá)被加入到供水系統(tǒng)中作為空轉(zhuǎn)馬達(dá)。進(jìn)行上述工作后，控制系統(tǒng)執(zhí)行正常的增加/減少操作以便增加/減少馬達(dá)數(shù)。
(2)由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的激活/非激活狀態(tài)(A)固定變換器—驅(qū)動(dòng)馬達(dá)模式當(dāng)外部信號(hào)選擇馬達(dá)作為非激活馬達(dá)(與供水系統(tǒng)沒有電連接)，這樣的設(shè)置是不管選擇內(nèi)容如何馬達(dá)總是與供水系統(tǒng)連接(作為激活馬達(dá))。
(B)變換器—驅(qū)動(dòng)馬達(dá)循環(huán)模式當(dāng)外部信號(hào)選擇當(dāng)前由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)作為非激活狀態(tài)，而且當(dāng)下述馬達(dá)理論上是由商用AC電源驅(qū)動(dòng)時(shí)，控制繼電器驅(qū)動(dòng)部份91將對(duì)應(yīng)該馬達(dá)的繼電器進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)，以便執(zhí)行將商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)進(jìn)入空負(fù)荷狀態(tài)，鎖定PWM變換器77的輸出頻率(即，維持該輸出頻率)。經(jīng)過(guò)60秒的時(shí)間，由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的空負(fù)荷狀態(tài)停止，PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)與供水系統(tǒng)斷開(非激活馬達(dá))下面數(shù)字的馬達(dá)在現(xiàn)論上在普通的增加/減少馬達(dá)數(shù)的工作中，被設(shè)定為由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的激活的馬達(dá)。在這種情況下，不執(zhí)行強(qiáng)制性的加速過(guò)程，相反在空負(fù)荷條件下的停止?fàn)顟B(tài)繼續(xù)。繼電器驅(qū)動(dòng)部份91設(shè)定開狀態(tài)，使PWM變換器77可以運(yùn)轉(zhuǎn)。
此后，與普通增加馬達(dá)數(shù)的操作一樣，執(zhí)行強(qiáng)制加速過(guò)程，而且操作轉(zhuǎn)換成維持恒定壓力的PI控制。
在60秒的“切換空轉(zhuǎn)狀態(tài)”，切換信息通過(guò)操作顯示臺(tái)13上的7段LED顯示。切換操作以后，關(guān)閉對(duì)切換信息的顯示。
在切換空轉(zhuǎn)狀態(tài)期間，切換空轉(zhuǎn)信息的信號(hào)輸出到恒壓供水系統(tǒng)11的輸出端(未示)。該信號(hào)可以作為外周設(shè)備的界面信號(hào)。
在切換空轉(zhuǎn)狀態(tài)期間，已經(jīng)被選擇的馬達(dá)作為隨后的切換馬達(dá)時(shí)，該選擇的馬達(dá)進(jìn)一步被選擇為非激活馬達(dá)，切換空轉(zhuǎn)狀態(tài)又再起動(dòng)，再一次執(zhí)行上述操作，經(jīng)過(guò)60秒時(shí)間，該馬達(dá)被切換。在該操作過(guò)程中，PWM變換器77維持輸出頻率的鎖定狀態(tài)。繼電器驅(qū)動(dòng)部份91在當(dāng)切換時(shí)間達(dá)到時(shí)，切換繼電器。例如，當(dāng)由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的已經(jīng)保留的馬達(dá)不被激活時(shí)，經(jīng)過(guò)一般60秒的時(shí)間，執(zhí)行繼電器切換操作。
在切換空轉(zhuǎn)狀態(tài)期間，當(dāng)商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)設(shè)定為激活馬達(dá)或非激活馬達(dá)，在變換器—驅(qū)動(dòng)馬達(dá)循環(huán)模式條件下，對(duì)由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的激活/非激活操作施加控制。
當(dāng)外部信號(hào)選擇馬達(dá)作為激活馬達(dá)，該選擇的馬達(dá)被設(shè)定為激活的馬達(dá)，繼電器驅(qū)動(dòng)部份91打開對(duì)應(yīng)該馬達(dá)的繼電器，以便與供水系統(tǒng)電連接。
(3)報(bào)警顯當(dāng)供水系統(tǒng)中僅有一個(gè)馬達(dá)處于激活狀態(tài)，由PWM變換器驅(qū)動(dòng)該馬達(dá)。如果操作者指示設(shè)置該馬達(dá)為非激活馬達(dá)，控制系統(tǒng)11不執(zhí)行切換操作，因?yàn)闆]有用于切換的馬達(dá)，而且在操作顯示臺(tái)13上顯示報(bào)警。顯示該報(bào)警，同時(shí)由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)被設(shè)定為非激活馬達(dá)。
在PWM變換器77工作期間，由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)被設(shè)定為非激活馬達(dá)，對(duì)操作者顯示報(bào)警。而且，當(dāng)系統(tǒng)11的電源的打開，當(dāng)所有的馬達(dá)是非激活馬達(dá)時(shí)，顯示報(bào)警“任何馬達(dá)不能操作”。這樣，可以防止由錯(cuò)誤設(shè)定/錯(cuò)誤選擇產(chǎn)生的非正常條件的發(fā)生。
(4)當(dāng)由PWM驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)是非激活馬達(dá)恒壓供水控制系統(tǒng)11強(qiáng)性停止(空負(fù)荷)以防止接收任何工作指令。當(dāng)被PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)在來(lái)自驅(qū)動(dòng)SW31的工作指令的開關(guān)狀態(tài)條件下從非激活馬達(dá)切換到激活馬達(dá)，該馬達(dá)不立即工作，在馬達(dá)選擇SW39首先被設(shè)置為關(guān)后，在隨后的打開操作中啟動(dòng)它的工作。
(5)在恒壓供水控制系統(tǒng)11的停止?fàn)顟B(tài)中馬達(dá)激活/非激活操作在恒壓供水控制系統(tǒng)11工作的條件下，由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的斷開是無(wú)效的。相反，在恒壓供水控制系統(tǒng)11的空轉(zhuǎn)狀態(tài)的條件下，由PWM變壓器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的斷開是有效的。
在恒壓供水控制系統(tǒng)11的工作，工作空轉(zhuǎn)或切換空轉(zhuǎn)的條件下，顯示由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)斷開的報(bào)警，以便將斷開操作的無(wú)效告之給操作者。
在恒壓供水控制系統(tǒng)11的暫停狀態(tài)期間，雖然在操作顯示臺(tái)13上顯示報(bào)警，考慮到如對(duì)系統(tǒng)的修改，系統(tǒng)維護(hù)等情況，馬達(dá)與供水系統(tǒng)的斷開是有效的。
當(dāng)沒有馬達(dá)是由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)時(shí)，因?yàn)檎２僮鞴┧到y(tǒng)是困難的，在操作顯示臺(tái)13顯示報(bào)警而且任何對(duì)恒壓供水系統(tǒng)11的指令者無(wú)產(chǎn)(被忽略)。
如圖4B所示，在步驟S110，輔助泵驅(qū)動(dòng)判斷部份89判斷是否已經(jīng)建立了將由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)切換到輔助泵(馬達(dá)MS)的切換操作條件。
即，當(dāng)壓力指令值(或頻率指令值)在泵僅由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)條件下小于檢測(cè)壓力反饋值情況在繼續(xù)，PID輸出減小而來(lái)自PWM變換器77的輸出頻率減小到下限頻率。
輔助泵驅(qū)動(dòng)判定部份89在由從頻率限定部份71傳來(lái)的下限到達(dá)標(biāo)記預(yù)先設(shè)置的時(shí)間期間工作。當(dāng)判定部份89判斷出壓力指令值和檢測(cè)壓力反饋值之間的壓力偏差不比預(yù)先設(shè)置的值小，操作流程進(jìn)入步驟S120。在步驟S120，執(zhí)行以后對(duì)輔助泵(馬達(dá)MS)的切換操作。
在步驟S120，關(guān)閉PWM變換器中切換元件的門電路，PWM變換器77進(jìn)入工作空轉(zhuǎn)狀態(tài)，使在PWM變換器77進(jìn)入的狀態(tài)的中，變換器77收到操作指令但不輸出任何門控制信號(hào)。
PWM變換器77打開繼電器驅(qū)動(dòng)部份91的繼電器MC7，以便驅(qū)動(dòng)輔助泵馬達(dá)MS，給MS泵提供商用AC電源17。然后，操作流程進(jìn)入步驟S150。
從輔助泵的馬達(dá)MS驅(qū)動(dòng)操作切換到利用PWM變換器77的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)操作的切換操作滿足下面關(guān)系，(1)在對(duì)應(yīng)壓力指令值的頻率指令值和對(duì)應(yīng)檢測(cè)壓力反饋值的頻率反饋值之間，在只有馬達(dá)MS是由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的條件下K·F*≥Ff (1)此時(shí)，F(xiàn)*是頻率指令，F(xiàn)f是頻率反饋值，K(≥1)是輔助泵的切換率(K可通過(guò)操作顯示臺(tái)13輕易改變)。
當(dāng)該狀態(tài)繼續(xù)一個(gè)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間，執(zhí)行下述操作。
首先，在PWM變換器77中的切換元件的電路被關(guān)閉，使來(lái)自PWM變換器77的輸出頻率按預(yù)先設(shè)定的斜率從啟動(dòng)頻率增加到下限頻率。在輸出頻率達(dá)到下限頻率后，回到正常P1D控制。
繼電器驅(qū)動(dòng)部分91執(zhí)行下述操作當(dāng)來(lái)自PWM變換器77的輸出頻率達(dá)到下限頻率時(shí)，繼電器驅(qū)動(dòng)部分91關(guān)閉輔助泵的繼電器MC7。
另一方面，在步驟S130，對(duì)于輔助泵(馬達(dá)MS)的切換操作條件應(yīng)判斷定時(shí)切換操作條件是否滿足。即，為了使每一個(gè)泵工作時(shí)間一致，定時(shí)馬達(dá)切換判定部分81通過(guò)積分切換記時(shí)器79讀入的每一個(gè)泵的工作時(shí)間的累積數(shù)判斷設(shè)定的定時(shí)馬達(dá)切換時(shí)間已超過(guò)，此時(shí)，恒壓切換時(shí)間在僅有變換器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)循環(huán)模式下，通過(guò)定時(shí)切換時(shí)間設(shè)定部分41設(shè)定。
當(dāng)設(shè)定的恒定切換時(shí)間已過(guò)去，操作流程進(jìn)入步驟S140。定時(shí)馬達(dá)切換判定部分81輸出切換信號(hào)給驅(qū)動(dòng)繼電器選擇部分F3。在此之后，切換到由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的操作(即，與在一般操作中相同的增加馬達(dá)數(shù)操作)。當(dāng)與商用AC電源相連結(jié)的馬達(dá)在上述切換前是在工作中，那么由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的最長(zhǎng)工作時(shí)間的馬達(dá)與供水系統(tǒng)斷開電連接。
而當(dāng)馬達(dá)僅由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)，沒有其他馬達(dá)，或僅有一個(gè)馬達(dá)利用馬達(dá)選擇SW39選擇時(shí)，由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的最長(zhǎng)工作時(shí)間的馬達(dá)不與供水系統(tǒng)斷開。
當(dāng)僅由PWM驅(qū)動(dòng)馬達(dá)時(shí)，當(dāng)商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)在馬達(dá)加入操作中并不加到的供水系統(tǒng)中。當(dāng)僅選擇一個(gè)馬達(dá)時(shí)，不進(jìn)行該項(xiàng)操作。
現(xiàn)說(shuō)明步驟S140中的定時(shí)馬達(dá)切換操作。
當(dāng)預(yù)先設(shè)定的定時(shí)馬達(dá)切換操作條件已被滿足，PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)進(jìn)入工作狀態(tài)，積分切換計(jì)時(shí)器79啟動(dòng)計(jì)算該馬達(dá)的時(shí)間累計(jì)。一般，增加/減少馬達(dá)數(shù)的操作發(fā)生在時(shí)間累計(jì)達(dá)到由定時(shí)泵切換時(shí)間規(guī)定的時(shí)間，然而，如果在時(shí)間超過(guò)由定時(shí)泵切換時(shí)間該定時(shí)的時(shí)間后，沒有發(fā)生增加/減少馬達(dá)數(shù)的操作，而且，當(dāng)利用積分切換計(jì)時(shí)器79計(jì)算的過(guò)去的時(shí)間累計(jì)已達(dá)到設(shè)定值時(shí)，在預(yù)先設(shè)定的切換時(shí)間間隔內(nèi)，傳送切換信號(hào)。在此之后，在普通變換-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)循環(huán)模式條件下，強(qiáng)制執(zhí)行馬達(dá)增加入操作。
在這種情況下，由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)像一般操作一樣加入到供水系統(tǒng)中。然而，因?yàn)橛缮逃肁C電源驅(qū)動(dòng)的一個(gè)馬達(dá)最新加入到供水系統(tǒng)中，由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間的馬達(dá)而不是加入的馬達(dá)與供水系統(tǒng)斷開。
而且，就在馬達(dá)切換操作之間，當(dāng)僅有PWM變換器77驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，在正常馬達(dá)加入操作中，由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)不能加入到供水系統(tǒng)中，而且最長(zhǎng)工作時(shí)間的馬達(dá)也不能從供水系統(tǒng)中除去。
當(dāng)切換操作因隨后切換的馬達(dá)已經(jīng)處于打開而不能執(zhí)行切換操作，或僅有一個(gè)馬達(dá)工作(在操作中設(shè)置或選擇)時(shí)，因?yàn)椴荒軋?zhí)行定時(shí)馬達(dá)切換操作，由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)最長(zhǎng)時(shí)間的馬達(dá)不與供水系統(tǒng)斷開。
在積分切換計(jì)時(shí)器79中的經(jīng)過(guò)時(shí)間累積值在增計(jì)/減少馬達(dá)數(shù)的正常操作時(shí)或在定時(shí)馬達(dá)切換操作時(shí)清零。在恒定切換時(shí)間，僅操作由商用AC電源17變換驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)，而且由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)并不加入到供水系統(tǒng)中。
在定時(shí)馬達(dá)切換操作中，恒壓供水控制系統(tǒng)11的驅(qū)動(dòng)信息在電源發(fā)生故障前就利用備份電源存入RAM中，因此，當(dāng)該電源恢復(fù)后，可以利用從RAM讀入電源故障前的驅(qū)動(dòng)信息根據(jù)相同的條件再啟動(dòng)連續(xù)操作。
圖7是顯示按時(shí)馬達(dá)切換實(shí)施例的表。在變換器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)循環(huán)模式中，所有的馬達(dá)M1到M4都由PWM變換器77或由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)，沒有輔助泵(馬達(dá)MS)用于供水系統(tǒng)。
在圖7所示的表的第一行，當(dāng)馬達(dá)M2到M4沒有激活(停止工作)由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)M1在定時(shí)馬達(dá)切換時(shí)間停止，而且馬達(dá)M2在PWM變換器77控制下被驅(qū)動(dòng)。
在圖7所示的表的第四行，所有的馬達(dá)都被激活(工作)，不執(zhí)行定時(shí)馬達(dá)切換操作。
在步驟S150，判斷操作指令是否是開。即，當(dāng)操作維持部分43輸出單觸發(fā)操作信號(hào)到操作維持判定部分93，繼續(xù)當(dāng)前操作，因操作維持信號(hào)繼續(xù)傳送給PWM變換器77。當(dāng)操作維持信號(hào)是開，因當(dāng)前操作在繼續(xù)，操作流程回到步驟S30，然后重負(fù)上述操作。
另一方面，當(dāng)工作期間或電源故障發(fā)生時(shí)接到停止信號(hào)“STOP”，操作維持信號(hào)關(guān)閉(停止信號(hào)通過(guò)操作顯示抬13上的“STOP”鍵傳送)，為了停止操作，工作流程進(jìn)入步驟S160。
在步驟S160，執(zhí)行下述的電源故障和停止工作時(shí)的停止操作。
在停止操作中，在速度減小和停止操作條件下，收到停止指令，其控制是指令頻率(壓力指令)按減少頻率5到30秒(第一減少速度時(shí)間或壓力減少頻率)減少到零，而且，PID輸出也逐步減少到零。
當(dāng)來(lái)自PID運(yùn)算部分69的輸出頻率低于下限頻率，在PWM中的切換元件的門電路進(jìn)入關(guān)狀態(tài)，而且PWM變換器77停止工作。
在即時(shí)停止操作中，當(dāng)收到停止指令時(shí)，PWM變換器77中的切換元件的門電路進(jìn)入關(guān)狀態(tài)，而且與PWM變換器77連接的馬達(dá)進(jìn)入空負(fù)荷工作狀態(tài)，然后停止。
當(dāng)操作者通過(guò)固定/循環(huán)模式設(shè)定部分45設(shè)定的工作模式指明是1.3.5.7.9.11和13時(shí)，PWM變換器77中的切換元件的門電路變?yōu)殛P(guān)狀態(tài)，而且由繼電器驅(qū)動(dòng)部分91控制的所有的繼電器RY2到7都設(shè)定為關(guān)。
當(dāng)操作者通過(guò)固定/循環(huán)模式設(shè)定部分設(shè)定的工作模式指明是2.4.6.8.10.12和14時(shí)，由繼電器驅(qū)動(dòng)部分91控制的繼電器信號(hào)不變，而且由商用AC電源17驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)仍能不受干擾的工作。
在操作者通過(guò)固定/循環(huán)模式設(shè)定部分設(shè)定的工作模式指明是5到8和11到14的狀態(tài)下，當(dāng)操作者想停止僅在當(dāng)然工作的輔助泵時(shí)，操作者僅通過(guò)操作顯示抬13指明停止指令。
下面對(duì)按照本發(fā)明的實(shí)施例的各種效果進(jìn)行說(shuō)明。
(1)當(dāng)PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間已經(jīng)超過(guò)預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)，繼電器的控制使當(dāng)前由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)停止，空轉(zhuǎn)狀態(tài)的馬達(dá)由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)，使每一個(gè)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)度一致。這樣就可延長(zhǎng)供水系統(tǒng)的使用壽命。
(2)與供水系統(tǒng)的電連接和斷開的切換開關(guān)是裝在每一個(gè)馬達(dá)上。其控制使每一個(gè)馬達(dá)根據(jù)對(duì)這些切換開關(guān)的選擇與供水系統(tǒng)電連接和斷開。
因此，在系統(tǒng)發(fā)生故障和系統(tǒng)維修期間，繼續(xù)對(duì)供水系統(tǒng)的控制成為可能。
同時(shí)，也可以對(duì)與供水系統(tǒng)斷開的馬達(dá)執(zhí)行維護(hù)工作。
(3)輸入的多個(gè)壓力指令值被貯存而且輸入操作指令，以便在貯存的多個(gè)壓力指令值中定義所需的一個(gè)指令值。當(dāng)壓力值超出預(yù)定范圍時(shí)，其控制使由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)增加/減少。因而很容易響應(yīng)壓力頻繁變化和壓力值穩(wěn)定兩種狀態(tài)改變供水系統(tǒng)的操作。
(4)當(dāng)PWM變換器77的頻率限定在上限值內(nèi)時(shí)，其控制使由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)增加。相反，當(dāng)PWM變換器77的頻率限定在下限值內(nèi)時(shí)，其控制使由商用AC驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)減少。該控制使供水系統(tǒng)根據(jù)供水壓力變化取得利用最佳馬達(dá)數(shù)工作的效果。
(5)從多個(gè)輸入的切換時(shí)間中，按照檢測(cè)壓力值選擇所需的一個(gè)切換時(shí)間，并且根據(jù)選擇的切換時(shí)間控制提供給每個(gè)馬達(dá)的電源在商用AC電源和通過(guò)PWM變換器的電源之間切換。因此也很容易根據(jù)壓力頻繁變化和壓力值是穩(wěn)定兩種狀態(tài)改變供水系統(tǒng)中的切換時(shí)間。
(6)貯存輸入的壓力指令值，而且顯示從檢測(cè)的供水泵排出的供水水流的檢測(cè)壓力值或貯存的壓力指令值。因而可以直接設(shè)定和顯示壓力和直接顯示檢測(cè)壓力值。因此，可以很容易設(shè)立和調(diào)整供水系統(tǒng)的供水水流的壓力。
(7)當(dāng)根據(jù)操作者的操作，工作切換開關(guān)輸出一個(gè)操作信號(hào)時(shí)，輸出一個(gè)指明供水系統(tǒng)工作的工作連續(xù)信號(hào)。當(dāng)由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間繼續(xù)一段預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度，在該操作連續(xù)信號(hào)輸入期間，控制由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)使之停止，將另外一個(gè)的馬達(dá)用PWM變換器77驅(qū)動(dòng)。利用將操作切換開關(guān)打開一次，可以再啟動(dòng)PWM變換器77使馬達(dá)切換以后，即使由PWM變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)量在增加/減少繼續(xù)使供水系統(tǒng)工作。
(8)在僅由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)在工作的條件下，在來(lái)自PWM變換器77的輸出頻率已經(jīng)減小到下限頻率后的預(yù)定時(shí)間已過(guò)，仍可控制由PWM變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)停止，而且提供商用AC電源驅(qū)動(dòng)輔助泵。因而即使在夜間低負(fù)荷時(shí)，可以依靠由非常低功率的商用AC電源驅(qū)動(dòng)的輔助泵繼續(xù)供水系統(tǒng)的工作。
(9)當(dāng)檢測(cè)壓力值和壓力指令值之間滿足預(yù)定的條件，可以控制由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)啟動(dòng)，停止為輔助泵提供的商用AC電源。因此即使供水系統(tǒng)的負(fù)荷從如夜間的低負(fù)荷狀態(tài)增加，仍可以利用供水泵繼續(xù)供水系統(tǒng)的工作。
<修改例>
按照本發(fā)明的恒壓供水控制系統(tǒng)并不限于上述的實(shí)施例?？梢詰?yīng)用本發(fā)明的原理于下述的修改例中。
(1)可以通過(guò)外部通訊設(shè)備或利用來(lái)自個(gè)人電腦傳來(lái)的外部信號(hào)而不是使用操作顯示臺(tái)13上的切換開關(guān)在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和供水系統(tǒng)之間選擇斷開和連接。
(2)雖然利用壓力指令切換部份61切換的兩類壓力指令用在上述實(shí)施例中，也可以使用多個(gè)壓力指令并且切換該多個(gè)壓力指令。
(3)雖然上述實(shí)施例使用利用切換判定確定部份85切換的兩類切換判定時(shí)間，也可以設(shè)定多個(gè)切換判定時(shí)間值并且切換該多個(gè)切換判定時(shí)間值。
(4)可以通過(guò)上述實(shí)施例中的操作顯示臺(tái)13，使用通訊工具的外部設(shè)備或來(lái)自個(gè)人電腦的外部信號(hào)設(shè)定參數(shù)。
(5)可以使用接觸元件，例如，半導(dǎo)體開關(guān)等作為安裝在泵上的馬達(dá)的電源開關(guān)繼電器。
(6)在說(shuō)明具有利用PWM變換器77使每個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)間一致的功能的上述實(shí)施例時(shí)，泵的數(shù)目是固定的。本發(fā)明非不局限于這種結(jié)構(gòu)。即，可以不受限制的增加泵的數(shù)目。
(7)在上述實(shí)施例中，雖然本發(fā)明的原理是應(yīng)用于供水系統(tǒng)，也可以將本發(fā)明的原理應(yīng)用于顆粒物，氣體，物體等的壓力控制和流動(dòng)速率控制中。在該情況中，可以考慮負(fù)荷而不是泵。
根據(jù)本發(fā)明，如前所述，可以利用PWM變換器77使每個(gè)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間一致，因而延長(zhǎng)了供水系統(tǒng)的使用壽命。
還可以在系統(tǒng)故障和維修期間，繼續(xù)控制供水系統(tǒng)。同時(shí)，還可以執(zhí)行與供水系統(tǒng)斷開的馬達(dá)的維修工作。
供水系統(tǒng)還可以響應(yīng)壓力頻繁改變和壓力值穩(wěn)定的兩種狀態(tài)，容易改變其工作。
還可以響應(yīng)供水壓力的變化，使用最佳數(shù)目的馬達(dá)操作供水系統(tǒng)。
還可以根據(jù)壓力頻繁改變和壓力值穩(wěn)定兩種狀態(tài)容易改變供水系統(tǒng)的切換時(shí)間。
還可以直接設(shè)定和顯示壓力和直接顯示檢測(cè)壓力值。因此，可以容易地設(shè)定和調(diào)整供水系統(tǒng)的供水水流壓力。
只須依靠一次將操作開關(guān)打開，就可以再啟動(dòng)PWM變換器，以便在馬達(dá)切換以后，即使由PWM變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)量增/減少仍能繼續(xù)供水系統(tǒng)的工作。
在如夜間的低負(fù)荷時(shí)間，以非常低功率的商用AC電源的條件下驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，依靠輔助泵繼續(xù)使供水系統(tǒng)工作。這樣可以取得節(jié)約能源的效果。
即使在供水系統(tǒng)負(fù)荷從如夜間的低負(fù)荷增加的情況下，仍可以依靠供水泵繼續(xù)使供水系統(tǒng)工作。
所有這些和在專業(yè)人員的普通知識(shí)的范圍內(nèi)對(duì)實(shí)施例的修改和改變都在前面公開的內(nèi)容內(nèi)。因此，應(yīng)當(dāng)在廣泛的符合公平意義上的或權(quán)利要求的范圍內(nèi)形成本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種恒定壓力供水控制系統(tǒng)，包括多個(gè)馬達(dá)，用于驅(qū)動(dòng)供水泵；壓力檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)從供水泵排出的水流壓力；一變換器，用于輸出交變電流(AC)電源；切換裝置，用于在商用AC電源和變換器輸出電源之間切換，作為向多個(gè)馬達(dá)中的每一個(gè)馬達(dá)提供電源；控制裝置，用于控制變換器的工作，根據(jù)壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)的壓力檢測(cè)值和預(yù)先設(shè)定的壓力指令值，使排放的供水水流壓力變?yōu)楹愣ㄖ?，而且控制裝置進(jìn)一步控制切換裝置的工作，當(dāng)壓力檢測(cè)值超出預(yù)定范圍時(shí)，使由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)改變；驅(qū)動(dòng)時(shí)間判定裝置，用于判定由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)間是否繼續(xù)一個(gè)預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度，其中，控制裝置的控制使處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)的馬達(dá)由變換器驅(qū)動(dòng)，而且當(dāng)由驅(qū)動(dòng)時(shí)間判定裝置檢測(cè)到的當(dāng)前變換器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間到達(dá)預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)，由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)停止。
2.如權(quán)利要求1所述的恒壓供水系統(tǒng)，進(jìn)一步包括切換開關(guān)，每一個(gè)馬達(dá)按照開關(guān)的選擇與恒壓供水系統(tǒng)連接和斷開。
3.如權(quán)利要求1所述的恒定供水系統(tǒng)，進(jìn)一步包括壓力指令值存儲(chǔ)裝置，用于儲(chǔ)存輸入的多個(gè)壓力指令值；和壓力指令值指示裝置，用于輸入操作指令，以便從儲(chǔ)存在壓力指令值儲(chǔ)存裝置中的多個(gè)壓力指令值中定義一個(gè)指令值，其中，控制裝置控制每一個(gè)馬達(dá)的工作，以便根據(jù)從壓力指令值儲(chǔ)存裝置獲得的壓力指令值，使排出的水流的壓力變?yōu)楹愣?，而且?dāng)排出的水流壓力超出預(yù)定范圍時(shí)，改變由商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的恒壓供水系統(tǒng)，其中，控制裝置控制切換裝置的工作，當(dāng)變換器的頻率是由上限值限定時(shí)，使商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)增加，而且變換器的頻率是由下限值限定時(shí)，使商用AC電源驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)數(shù)減少。
5.如權(quán)利要求4所述的恒壓供水系統(tǒng)，進(jìn)一步包括切換時(shí)間存儲(chǔ)裝置，用于儲(chǔ)存輸入的切換時(shí)間值；和切換時(shí)間選擇裝置，用于根據(jù)壓力檢測(cè)裝置獲取的檢測(cè)值，在切換時(shí)間存儲(chǔ)裝置中儲(chǔ)存的多個(gè)切換時(shí)間值中選擇一個(gè)；其中，控制裝置按照利用切換時(shí)間選擇裝置選擇的切換時(shí)間值控制切換裝置的工作。
6.如權(quán)利要求1所述的恒壓供水系統(tǒng)，進(jìn)一步包括壓力指令值存儲(chǔ)裝置，用于儲(chǔ)存輸入的壓力指令值；和壓力顯示裝置，用于顯示利用壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)的通過(guò)壓力泵的排放水流的壓力值和儲(chǔ)存在壓力指令存儲(chǔ)裝置中的壓力指令值中的一個(gè)。
7.如權(quán)利要求1所述的恒壓供水系統(tǒng)，進(jìn)一步包括操作開關(guān)，用于根據(jù)工作輸出指明工作開始的單觸發(fā)操作信號(hào)；操作繼續(xù)判定裝置，用于當(dāng)接收到來(lái)自操作開關(guān)的操作信號(hào)時(shí)，輸出一個(gè)操作繼續(xù)信號(hào)指明繼續(xù)操作，其中，控制裝置控制開關(guān)裝置，當(dāng)利用驅(qū)動(dòng)時(shí)間判定裝置檢測(cè)的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間超出預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度時(shí)，在從操作繼續(xù)判定裝置輸入操作繼續(xù)信號(hào)期間，停止當(dāng)前由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)，而且除當(dāng)前由變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)之外的馬達(dá)由變換器驅(qū)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的恒壓供水系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一馬達(dá)，用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行供水的輔助泵，而不是供水泵；和第二切換裝置，用于向驅(qū)動(dòng)輔助泵的馬達(dá)提供商用AC電源，其中，控制裝置控制第二切換裝置，在當(dāng)前變換器的輸出頻率減小到預(yù)定的下限頻率以及當(dāng)在僅由操作變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)超過(guò)預(yù)定的時(shí)間時(shí)，使利用變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)停止，而且第二切換裝置，向?qū)?yīng)輔助泵的馬達(dá)提供商用AC電源以驅(qū)動(dòng)該輔助泵。
9.如權(quán)利要求8所述的恒壓供水系統(tǒng)，其中，控制裝置控制第二切換裝置，使變換器驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的工作啟動(dòng)，而且當(dāng)利用壓力檢測(cè)裝置的檢測(cè)值和壓力指令值之間的關(guān)系滿足預(yù)定條件時(shí)，停止商用AC電源向驅(qū)動(dòng)輔助泵的馬達(dá)提供電源。
全文摘要
恒壓供水控制系統(tǒng)控制繼電器,在當(dāng)前由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間達(dá)到一個(gè)預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度時(shí),利用PWM變換器77驅(qū)動(dòng)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)的馬達(dá),而且使當(dāng)前由PWM變換器77驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的工作停止。
文檔編號(hào)G05D16/00GK1385613SQ0211926
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2002年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月10日
發(fā)明者佐藤清市郎 申請(qǐng)人:三墾電氣株式會(huì)社