[ポンプ コントロール データ]ページ

ポンプ場(PST)は、有人または遠隔で完全にコントロールできます。ポンプは、オペレータまたはコントロール装置(非常に単純なものもあれば高度なプロセッサ)によって開始および停止することもできます。

ポンプ コントロール データ ページ(ポンプ場のコントロール)

InfoWorks WS Pro はこれらすべての状況に対応でき、ユーザーは実際のコントロール方針を実際の運用どおりに、分かりやすい方法でモデル化できます。

InfoWorks WS Pro では、次の異なるコントロール モードを使用できます。

1. AUTO: 水位コントロール ポンプ(LCP)または水圧コントロールポンプ(PCP)のモデリングに使用
2. FLOW: 与えられた時間の関数として PST を通る排出をモデル化するために使用
3. PLAN: 時間コントロール ポンプ(TCP)のモデル化に使用
4. PROFILE (PROF): 特定の目標プロファイルで動作する水位コントロール ポンプ(LCP)または水圧コントロール ポンプ(PCP)をモデル化するために使用
5. TARGET FLOW (TFLW): 特定の目標プロファイルで動作する流量コントロール ポンプをモデル化するために使用
6. TURB: 時間コントロールで動作するタービンをモデル化するために使用

ヒント: 上記のコントロール モード 2、4、5 は、ライブ データからロードできます。

コントロール モードとコントロール オブジェクトは、いずれの場合も個々のポンプではなく、ポンプ場全体に適用されます。個々のユニットのコントロール モード(またはコントロール ポイント)が異なる場合は、これらのユニットを(モデル内の)複数の「ポンプ場」にグループ化し、それぞれに独自のコントロール モードを設定する必要があります。

より複雑なコントロールの指定については、「ユーザー プログラマブル コントロール(UPC)について」を参照してください。

AUTO 操作モード

個々のポンプは、コントロール貯水池内の水位の変化(水位コントロール ポンプ)またはコントロール ノード内の水圧の変化(水圧コントロール ポンプ)によってコントロールされます。コントロール ノード/貯水池は、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ コントロール]ページでユーザーが指定します。

スタンバイ ポンプは、一次ポンプの速度によってコントロールすることもできます。

コントロール情報は、プロパティ シートの[ポンプ コントロール データ]ページに入力します。

(可変速度ポンプの場合)初期状態と初期速度は、左上のグリッドのポンプ場の各ポンプに対して指定できます。ポンプ コントロール データの順序は、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ データ]ページで指定したポンプの順序に対応します。

下部グリッドの各ポンプに対して、時間とともに変化するコントロール水位とポンプ速度プロファイルを指定できます。左上のグリッドの行の左側をクリックすると、選択したポンプのプロファイルの詳細が表示されます。

[複数 VSP 調整]オプションは、ポンプ場に複数の可変速度ポンプがある場合に有効になります。このオプションをオンにすると、ポンプ場は、使用可能なすべての同一の可変速度ポンプを使用して調整できます。目標を達成するために、ポンプ速度は共に変化します。(可変速度ポンプが同一でない場合、ポンプ場は最初の可変速度ポンプと、そのポンプと同一のポンプを使用して調整します。ポンプ場内の他のポンプは全速力で運転されます。)

[複数 VSP 調整]がオフになっている場合、ポンプ場は最初に使用可能な可変速度ポンプのみを使用して調整します。ポンプ場内の他のポンプは全速力で運転されます。

稼働ポンプ速度を使用したスタンバイ ポンプのコントロール

貯水池またはノードで水圧によってポンプの状態をコントロールすることに加えて、プライマリ ポンプの速度を使用してスタンバイ ポンプの状態をコントロールすることができます。

[% スピード オン]フィールドと[% スピード オフ]フィールドは、運転中のポンプの現在の速度を参照先としてポンプをアクティブにする場合に使用します。参照先ポンプは、ポンプ場内の最初のアクティブな可変速度ポンプとして使用されます。

参照先ポンプの速度が[% スピード オン]を超えると、対象のポンプがオンになります。参照先ポンプの速度が[% スピード オフ]を下回ると、対象のポンプはオフになります。[% スピード]の値は、参照先ポンプの最高速度に対するパーセンテージとして表されます。

一定速度ポンプの場合、[% スピード]設定は、[水圧オン/オフ]設定よりも優先されます。ただし、可変速度ポンプが存在しない場合は、[水圧オン/オフ]設定が定義されていれば、その設定が使用されます。

可変速度ポンプの場合、[水圧オン/オフ]の値を指定する必要がありますが、[% スピード]の値も指定できます。定義されている場合、両方の設定のペアが使用されます。

逆ロジックは、速度によってコントロールされるポンプでは許可されないことに注意してください。[% スピード オン]は[% スピード オフ]より大きくする必要があります。

ポンプの可用性

可用性ステータスの時系列プロファイルは、右上のグリッドのポンプ使用可能フラグを使用して指定できます(1 = 使用可能、0 = 使用不可)。ポンプ場に複数のポンプがある場合、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ データ]ページで指定した順序で、ポンプごとにポンプの可用性が入力されます。

注:

• 使用可能フラグが指定されていない場合、ポンプは使用可能であると見なされます。
• [ポンプの初期状態]が[利用不可]にセットされている場合、使用可能フラグの設定に関係なく、ポンプは常に使用できません。

例

次に、a) 最も一般的な状況と b) 給水におけるまれなケースの 2 つの単純なケースを示します。

AUTO コントロール:「通常」

AUTO コントロール: 逆ロジック

a) のケースは、コントロール貯水池の水位が上昇すると、ポンプが次々と停止し(3 号機が最初)、流出を防ぐという最も一般的なケースを示しています。水位が下がると、ポンプは逆の順序で開始されます。「オン」と「オフ」の設定値は、シミュレーションを実行中は常に一定です。実際には、これらの設定は季節やその他の状況に応じて定期的に調整されます。ユーザーは、最適なソリューションを見つけるために、さまざまな設定で複数の実行を簡単に行うことができます。

このシステムの基本的な考え方は、「貯水池を満杯に保つ」という、通常の要件です。ただし、方針が「貯水池を空に保つ」または「貯水水池を半分空に保つ」としている場合があります(給水システムでは非常に稀だが、排水システムでは一般的) (図 b を参照)。ここでは、コントロール貯水池の水位が所定の高さまで上昇するとポンプが開始され、より低い水位に下がると停止します。InfoWorks では、この方針は通常の論理とは正反対であるため、「逆ロジック」と呼ばれます。繰り返しになりますが、各ユニットのコントロール水位は、すべての情報を考慮して慎重に選択されます。

FLOW 操作モード

ユーザーによって、シミュレーション期間中にポンプ場からの目標排出プロファイルが指定されます。

このモードは、ユーザーによるモデル内の過去のイベントを複製する必要がある、キャリブレーション プロセスで役立つ場合があります。

FLOW モードでは、ユーザーが、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ コントロール]ページで、[上書き]ノード(ノードまたは貯水池)と[水圧オン]および[水圧オフ]の値を指定することもできます。上書きノードでの水圧/水位が水圧オフの値を超えた場合、他のコントロールに関係なく、ポンプ場は直ちに停止します。ポンプ場は、上書きノードでの水圧/水位が水圧オンの値を下回った場合にのみ、動作を再開します。

この機能では、たとえば、過圧保護機能を備えた実際のポンプ場をシミュレーションできます。

PLAN 操作モード

この操作モードは、時間コントロール ポンプのモデリングに使用されます。個々のポンプは、ポンプ場内の各ポンプの開始/停止時間を設定することによってコントロールされます。

InfoWorks WS のタイム クロックは、シミュレーション中に必要なアクションを提供します。スケジュールされた時間がタイムステップ（dt）の途中にある場合、たとえば、そのアクションは次の定常状態計算までわずかに延期されます。

オン/オフのステータスは、ポンプの状態フラグによって指定されます。ここで、1 = オン、0 = オフです。ポンプ場に複数のポンプがある場合、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ データ]ページで指定した順序で、ポンプごとにポンプの状態が入力されます。

このモードは、ユーザーによるモデル内の過去のイベントを複製する必要がある、キャリブレーション プロセスで非常に便利です。

PLAN モードでは、ユーザーは、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ コントロール]ページで、[上書き]ノード(ノードまたは貯水池)と[水圧オン]および[水圧オフ]の値を指定することもできます。上書きノードでの水圧/水位が水圧オフの値を超えた場合、タイム コントロールに関係なく、ポンプ場は直ちに停止します。ポンプ場は、上書きノードでの水圧/水位が水圧オンの値を下回った場合にのみ、動作を再開します。

この機能では、たとえば、過圧保護機能を備えた実際のポンプ場をシミュレーションできます。

PROFILE (PROF)操作モード

PROFILE 操作モードは、水圧/水位コントロールポンプに使用される AUTO モードの、より複雑な形式です。

PROFILE モードでは、ユーザーはポンプ場のプロパティ シートのポンプ コントロール ページで指定したコントロール ノード(ノードまたは貯水池)で満たすべき目標水圧/水位プロファイルを指定します。

コントロール情報は、プロパティ シートの[ポンプ コントロール データ]ページに入力します。

(可変速度ポンプの場合にのみ必要)初期状態と初期速度は、左上のグリッドのポンプ場の各ポンプに対して指定できます。(可変速度値が指定されていない場合、ポンプは公称速度で動作します)。ポンプ コントロール データの順序は、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ データ]ページで指定したポンプの順序に対応します。

下部グリッドの各ポンプについて、時間とともに変化する目標偏差のオン/オフ値とポンプ速度プロファイルを指定できます。左上のグリッドの行の左側をクリックすると、選択したポンプのプロファイルの詳細が表示されます。

[複数 VSP 調整]オプションは、ポンプ場に複数の可変速度ポンプがある場合に有効になります。このオプションをオンにすると、ポンプ場は、使用可能なすべての同一の可変速度ポンプを使用して調整できます。目標を達成するために、ポンプ速度は共に変化します。(可変速度ポンプが同一でない場合、ポンプ場は最初の可変速度ポンプと、そのポンプと同一のポンプを使用して調整します。ポンプ場内の他のポンプは全速力で運転されます。)

[複数 VSP 調整]がオフになっている場合、ポンプ場は最初に使用可能な可変速度ポンプのみを使用して調整します。ポンプ場内の他のポンプは全速力で運転されます。

稼働ポンプ速度を使用したスタンバイ ポンプのコントロール

貯水池またはノードでポンプの状態を目標水圧に合わせてコントロールすることに加えて、プライマリ ポンプの速度を使用して待機ポンプの状態をコントロールできます。

[% スピード オン]フィールドと[% スピード オフ]フィールドは、運転中のポンプの現在の速度を参照先としてポンプをアクティブにする場合に使用します。参照先ポンプは、ポンプ場内の最初のアクティブな可変速度ポンプとして使用されます。

参照先ポンプの速度が[% スピード オン]を超えると、対象のポンプがオンになります。参照先ポンプの速度が[% スピード オフ]を下回ると、対象のポンプはオフになります。[% スピード]の値は、参照先ポンプの最高速度に対するパーセンテージとして表されます。

一定速度ポンプの場合、[% スピード]の設定は、可変速度ポンプが存在しない場合は[目標偏差のオン/オフ]の設定よりも優先されます。可変速度ポンプが存在しない場合は、[目標偏差のオン/オフ]の設定が定義されていれば、その設定が使用されます。

可変速度ポンプの場合、[目標偏差のオン/オフ]の値を指定する必要がありますが、[% スピード]の値も指定できます。定義されている場合、両方の設定のペアが使用されます。

逆ロジックは、速度によってコントロールされるポンプでは許可されないことに注意してください。[% スピード オン]は、[% スピード オフ]より大きくする必要があります。

目標水圧/水深とポンプの可用性プロファイル

目標水圧/水深と可用性ステータスの時系列プロファイルは、右上のグリッドで指定できます。

目標水圧/水深は、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ データ]ページで指定したコントロール ノードで達成される目標です。

可用性ステータスは、ポンプ使用可能フラグを使用して定義されます。ここで、1 = 使用可能、0 = 使用不可です。ポンプ場に複数のポンプがある場合、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ データ]ページで指定した順序で、ポンプごとにポンプの可用性が入力されます。

注:

• 使用可能フラグが指定されていない場合、ポンプは使用可能であると見なされます。
• [ポンプの初期状態]が[利用不可]にセットされている場合、使用可能フラグの設定に関係なく、ポンプは常に使用できません。

PROFILE モードは、ターゲット ポイントで配水エリアの水圧を維持するために使用されます。また、貯水池内の水位を一定に保つためにも使用できます。

TARGET FLOW (TFLW) 操作モード

TARGET FLOW (TFLW) 操作モードは、目標流量プロファイルを維持するように動作する流量コントロール ポンプをモデル化するために使用されます。

TFLW モードでは、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ コントロール]ページで指定したコントロール管で達成すべき目標流量プロファイルをユーザーが指定します。

コントロール情報は、プロパティ シートの[ポンプ コントロール データ]ページに入力します。

(可変速度ポンプの場合にのみ必要)初期速度は、左上のグリッドのポンプ場の各ポンプに対して指定できます。(可変速度値が指定されていない場合、ポンプは公称速度で動作します)。ポンプ コントロール データの順序は、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ データ]ページで指定したポンプの順序に対応します。

下部グリッドの各ポンプについて、時間とともに変化する目標偏差のオン/オフ値とポンプ速度プロファイルを指定できます。左上のグリッドの行の左側をクリックすると、選択したポンプのプロファイルの詳細が表示されます。

TFLW モードでは、ユーザーは、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ コントロール]ページで[上書き]ノード(ノードまたは貯水池)と[水圧オン]および[水圧オフ]の値を指定することもできます。上書きノードでの水圧/水位が水圧オフの値を超えた場合、タイム コントロールに関係なく、ポンプ場は直ちに停止します。ポンプ場は、上書きノードでの水圧/水位が水圧オンの値を下回った場合にのみ、動作を再開します。

[複数 VSP 調整]オプションは、ポンプ場に複数の可変速度ポンプがある場合に有効になります。このオプションをオンにすると、ポンプ場は、使用可能なすべての同一の可変速度ポンプを使用して調整できます。目標を達成するために、ポンプ速度は共に変化します。(可変速度ポンプが同一でない場合、ポンプ場は最初の可変速度ポンプと、そのポンプと同一のポンプを使用して調整します。ポンプ場内の他のポンプは全速力で運転されます。)

[複数 VSP 調整]がオフになっている場合、ポンプ場は最初に使用可能な可変速度ポンプのみを使用して調整します。ポンプ場内の他のポンプは全速力で運転されます。

稼働ポンプ速度を使用したスタンバイ ポンプのコントロール

配管でポンプの状態を目標流量に合わせてコントロールすることに加えて、プライマリ ポンプの速度を使用してスタンバイ ポンプの状態をコントロールすることができます。

[% スピード オン]フィールドと[% スピード オフ]フィールドは、運転中のポンプの現在の速度を参照先としてポンプをアクティブにする場合に使用します。参照先ポンプは、ポンプ場内の最初のアクティブな可変速度ポンプとして使用されます。

参照先ポンプの速度が[% スピード オン]を超えると、対象のポンプがオンになります。参照先ポンプの速度が[% スピード オフ]を下回ると、対象のポンプはオフになります。[% スピード]の値は、参照先ポンプの最高速度に対するパーセンテージとして表されます。

一定速度ポンプの場合、[% スピード]の設定は、可変速度ポンプが存在しない場合は[目標偏差のオン/オフ]の設定よりも優先されます。可変速度ポンプが存在しない場合は、[目標偏差のオン/オフ]の設定が定義されていれば、その設定が使用されます。

可変速度ポンプの場合、[目標偏差のオン/オフ]の値を指定する必要がありますが、[% スピード]の値も指定できます。定義されている場合、両方の設定のペアが使用されます。

逆ロジックは、速度によってコントロールされるポンプでは許可されないことに注意してください。[% スピード オン]は、[% スピード オフ]より大きくする必要があります。

TURB 操作モード

タービンをモデル化するには、TURB 操作モードを使用します。これらは逆向きのポンプ場としてモデル化されます。ポンプ場の上流ノードはタービンの流出口として扱われ、下流ノードは流入口として扱われます。したがって、必須水頭は正であっても、必須流量と速度は負となります。

オン/オフのステータスはポンプの状態フラグによって指定されます。ここで、1 = オン、0 = オフです。ポンプ場に複数のタービンがある場合、ポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ データ]ページで指定した順序で、タービンごとにタービンの状態が入力されます。

操作例表示

注: ポンプの曲線はタービン用に定義されていませんが、必須流量と最大速度の値はポンプ場のプロパティ シートの[ポンプ データ]ページに入力します。

タービンには、サージ配管に提供されるスーター曲線に基づくフランシス タービンの固定内部曲線が用意されています。これらの曲線は、個々の必須水頭、流量、および速度に合わせてスケーリングされます。水力配管では、速度は最高速度に固定され、ヘッド/フロー曲線は最大効率 93% で取得され、対応するウィケット ゲートは 75% 開きます。スーター曲線は、Engineering Monograph No 39 (Bureau of Reclamation, 1977)で反転可能ポンプ タービンについて示された四象限図に基づいています。

時系列ポンプ スケジュール: 入力した日付または時刻の外側にプロファイルを拡張するオプション

ポンプ場で時系列ポンプ スケジュールを指定する場合、入力した日時の外側にプロファイルを拡張するオプションを使用できます。

オプションを表示

データ フィールド	説明
最初のポイント前	後方に延長 グリッドの最初の値は、シミュレーションの開始点まで(および繰り返されるプロファイルの繰り返し期間の開始点まで)延長されます。 後方に補外 線形プロファイルのみに適用: グリッドの最初の 2 つの値は、シミュレーションの開始(および繰り返されるプロファイルの繰り返し期間の開始)まで外挿するために使用されます。 注: 非線形プロファイルに対して[後方に補外]が選択されている場合、プロファイルは後方に延長されます。 ゼロ/変更なし シミュレーションの開始からグリッドの最初の値の日時まで(そして、繰り返されるプロファイルの場合は繰り返し期間の開始から)ゼロまたは「オフ」の値が適用されます。
最終ポイント後	前方に延長 グリッド内の最後の値は、シミュレーションまたは繰り返し期間の終わりまで延長されます。 前方に補外 線形プロファイルのみに適用: グリッドの最後の 2 つの値は、シミュレーションまたは繰り返し期間の終了まで外挿するために使用されます。 注: 非線形プロファイルに対して[前方に補外]が選択されている場合、プロファイルは前方に延長されます。
[プロファイルの繰り返し]チェックボックス	シミュレーション中にプロファイルを繰り返すには、[プロファイルの繰り返し]チェック ボックスをオンにします(選択した繰り返し期間の 00:00 から)。 注: [プロファイルの繰り返し]オプションを使用する場合、定義したプロファイルが選択した繰り返し期間にまたがっていると、プロファイルは繰り返されません。
繰り返し期間	[プロファイルの繰り返し]チェック ボックスがオンになっている場合に、シミュレーション全体で繰り返されるプロファイル期間。オプションは次のとおりです。 1 日 1 週間 2 週間

ライブ データを使用するオプション

ライブ データを読み込むには、[ライブ データから読み込む]ボタンを(利用可能な場合)クリックし、[ライブ データにリンク]ダイアログを使用してソースを選択し、グリッドを更新します。

注: ライブ データ ファイル内のデータがコントロール データと互換性がない場合は、警告が表示され、変更は行われません。

更新が完了したら、右上隅の[X]ボタンを使用してダイアログ ボックスを閉じます。

グリッドをクリアするオプション

グリッドをすばやくクリアするには、[ライブ データにリンク]ダイアログ ボックスの[クリア]ボタンを使用します。