CN103959186B - 数据管理装置及数据管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明包括：排列模式采样数据生成部(111b)，该排列模式采样数据生成部(111b)将具有历时变化的过程数据与经过时间建立关联，并作为排列模式采样数据而生成；位模式采样数据生成部(111c)，该位模式采样数据生成部(111c)将在每次获取过程数据时表示过程数据是否具有历时变化的标记与具有历时变化的过程数据建立关联，并作为位模式采样数据而生成；以及存储控制部(111a)，该存储控制部(111a)对位模式采样数据和排列模式采样数据中存储容量较小的任意一方进行存储。

Description

数据管理装置及数据管理方法
技术领域
本发明涉及对从车间监视对象获取的过程数据进行存储的数据管理装置、数据存储方法、以及数据存储程序。
背景技术
作为收集来自车间监视对象的各种数据的装置，例如，在专利文献1中，提出了以下数据收集装置，在该数据收集装置中，以二进制数据的形式收集控制装置输出至钢铁车间的控制信息，并以二进制数据的形式收集由控制装置输出的控制信息所控制的钢铁车间的事件信息，接着对同一时刻收集到的控制信息的二进制数据和事件信息的二进制数据添加通用关键词，然后存储添加有通用关键词的控制信息的二进制数据，并存储添加有通用关键词的事件信息的二进制数据。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2010－271850号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在将专利文献1所记载的数据收集装置应用于大规模的车间控制系统的情况下，存在以下问题，即为了存储过程数据，需要大容量的存储介质。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够在相对较少的存储区域中存储大量过程数据的数据管理装置、数据管理方法、以及数据管理程序。
解决技术问题所采用的技术方案
为实现所述目的，本发明所涉及的数据管理装置的第一特征在于，包括：排列模式采样数据生成部，该排列模式采样数据生成部将从监视对象获得的具有历时变化的过程数据与从基准时间开始到具有所述历时变化的时刻为止的经过时间建立关联，并作为排列模式采样数据而生成；位模式采样数据生成部，该位模式采样数据生成部在每次从所述监视对象获取过程数据时，将表示从所述监视对象所获取的过程数据是否具有历时变化的标记与从所述监视对象获取的具有历时变化的过程数据相关联，并作为位模式采样数据而生成；以及存储控制部，该存储控制部将所述位模式采样数据和所述排列模式采样数据中存储容量较小的任意一方存储到存储部中。
此外，本发明所涉及的数据管理装置的第二特征在于，还包括计算部，该计算部基于用于存储所述经过时间所需的数据大小和获取所述过程数据的获取间隔，计算出表示具有所述历时变化的过程数据的个数的阈值的变化点个数阈值，在每次从所述监视对象获取过程数据时，在具有所述历时变化的过程数据的个数大于由所述计算部计算得到的变化点个数阈值的情况下，所述存储控制部存储所述位模式采样数据，在具有所述历时变化的过程数据的个数小于由所述计算部计算得到的变化点个数阈值的情况下，所述存储控制部存储所述排列模式采样数据。
此外，本发明所涉及的数据管理方法的第一特征在于，包括：排列模式采样数据生成步骤，在该排列模式采样数据生成步骤中，将从监视对象获得的具有历时变化的过程数据与从基准时间开始到具有所述历时变化的时刻为止的经过时间建立关联，并作为排列模式采样数据而生成；位模式采样数据生成步骤，在该位模式采样数据生成步骤中，在每次从所述监视对象获取过程数据时，将表示从所述监视对象所获取的过程数据是否具有历时变化的标记与从所述监视对象获取的具有历时变化的过程数据建立关联，并作为位模式采样数据而生成；以及存储控制步骤，在该存储控制步骤中，将所述位模式采样数据和所述排列模式采样数据中存储容量较小的任意一方存储到存储部中。
此外，本发明所涉及的数据管理方法的第二特征在于，还包括计算步骤，在该计算步骤中，基于用于存储所述经过时间所需的数据大小和获取所述过程数据的获取间隔，计算出表示具有所述历时变化的过程数据的个数的阈值的变化点个数阈值，在所述存储控制步骤中，当每次从所述监视对象获取过程数据时，在具有所述历时变化的过程数据的个数大于由所述计算步骤计算得到的变化点个数阈值的情况下，存储所述位模式采样数据，在具有所述历时变化的过程数据的个数小于由所述计算步骤计算得到的变化点个数阈值的情况下，存储所述排列模式采样数据。
此外，本发明所涉及的数据管理程序的第一特征在于，在计算机上执行以下步骤：排列模式采样数据生成步骤，在该排列模式采样数据生成步骤中，将从监视对象获得的具有历时变化的过程数据与从基准时间开始到具有所述历时变化的时刻为止的经过时间建立关联，并作为排列模式采样数据而生成；位模式采样数据生成步骤，在该位模式采样数据生成步骤中，在每次从所述监视对象获取过程数据时，将表示从所述监视对象所获取的过程数据是否具有历时变化的标记与从所述监视对象获取的具有历时变化的过程数据建立关联，并作为位模式采样数据而生成；以及存储控制步骤，在该存储控制步骤中，将所述位模式采样数据和所述排列模式采样数据中存储容量较小的任意一方存储到存储部中。
此外，本发明所涉及的数据管理程序的第二特征在于，在所述计算机上还执行计算步骤，在该计算步骤中，基于用于存储所述经过时间所需的数据大小和获取所述过程数据的获取间隔，计算出表示具有所述历时变化的过程数据的个数的阈值的变化点个数阈值，在所述存储控制步骤中，当每次从所述监视对象获取过程数据时，在具有所述历时变化的过程数据的个数大于由所述计算步骤计算得到的变化点个数阈值的情况下，存储所述位模式采样数据，在具有所述历时变化的过程数据的个数小于由所述计算步骤计算得到的变化点个数阈值的情况下，存储所述排列模式采样数据。
发明效果
根据本发明的数据管理装置、数据管理方法、以及数据管理程序，能够在相对较少的存储区域中存储大量的过程数据。
附图说明
图1是表示包含本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置的在线数据管理系统的结构例的图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的数据结构的示意图。
图3是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的范围数据存储部中的10分钟范围数据位置文件的一个示例的图。
图4是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的范围数据存储部中的10分钟范围数据文件的一个示例的图。
图5是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的范围数据存储部中的10分钟范围数据文件的块数据的一个示例的图。
图6是用于说明存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部的范围数据存储部中的10分钟范围数据位置文件与10分钟范围数据文件之间的数据关联性的图。
图7是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的范围数据存储部中的1分钟范围数据位置文件的一个示例的图。
图8是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的范围数据存储部中的1分钟范围数据文件的一个示例的图。
图9是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的范围数据存储部中的1分钟范围数据文件的块数据的一个示例的图。
图10是用于说明存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的范围数据存储部中的1分钟范围数据位置文件、与1分钟范围数据文件之间的数据关联性的图。
图11是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的采样数据存储部中的采样数据文件的一个示例的图。
图12是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的采样数据存储部中的分钟数据的一个示例的图。
图13是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的采样数据存储部中的项目数据的一个示例的图。
图14A是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部的采样数据存储部中的排列模式的偏移数据的一个示例的图。
图14B是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的采样数据存储部中的位模式的偏移数据的一个示例的图。
图15是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置所具备的存储部的采样数据存储部中的位模式的偏移数据的一个示例的图。
图16是对本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置中、排列模式模式采样数据或位模式采样数据的切换处理进行说明的图。
具体实施方式
(实施方式1)
下面，对本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置、数据管理方法、以及数据管理程序的实施方式1进行说明。
<结构的说明>
图1是表示包含本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置的在线数据管理系统的结构例的图。
该在线数据管理系统是在例如利用轧机对加热后的铁、不锈钢、铝的板坯(坯料)进行轧制，将其精轧成厚度为几mm～几十mm的热轧线圈的热轧车间系统、为了将通过热轧车间或冷轧车间制造而成的线圈精加工成最终产品而进行酸洗、退火、镀覆、涂装、切断等的工艺线设备系统等中对从各监视对象获取的过程数据进行管理的在线数据管理系统。
在图1中，该在线数据管理系统由本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1和可编程逻辑控制器(PLC)等控制设备51～5n(n为自然数。)相连接而构成，是利用控制设备51～5n所获取的过程数据来对轧机、冲压机、驱动这些设备的电动机、活塞等各监视对象物61～6p(p为自然数。)的动作状态、控制状态等进行监视的系统。
这里，例如，数据管理装置1和控制设备51～5n通过控制网络8相连接。
此外，本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1在装置主体11上连接有监视器(显示器)12、键盘13、鼠标14等的计算机装置构成。然后，该数据管理装置1对包含从控制设备51～5n获取的多个数值数据的采样数据进行存储，或者在监视器12上进行通常显示。
关于本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1的结构和动作、过程数据的结构等，将在后文中阐述。
由于控制设备51～5n通过程序分别对电动机、加热机、液压机等各监视对象物61～6p的动作进行控制，从而经由各个I/O(输入输出)单元511～5n1从各监视对象物61～6p获取过程数据，该过程数据包含以规定的采样间隔按时间序列检测出的数值数据。
该数据管理装置1由在装置主体11上连接有监视器(显示器)12、键盘13、鼠标14等的计算机装置构成。
如图1所示，装置主体11由CPU111、存储器112、HDD或大容量存储器等存储部113、外部设备接口(以下简称为I/F。)部114、以及控制网络I/F部115等经由内部总线117连接而构成。
CPU111通过执行存储在存储部113中的各种应用程序中的数据管理程序，由此从其功能上来看，该CPU111具备存储控制部111a、排列模式采样数据生成部111b、位模式采样数据生成部111c、以及计算部111d。
排列模式采样数据生成部111b将由控制设备51～5n获取的具有历时变化的过程数据与从基准时间开始到具有历时变化的时刻为止的经过时间建立关联，并作为排列模式采样数据而生成。
位模式采样数据生成部111c在每次从控制设备51～5n获取过程数据时，将表示从控制设备51～5n获取的过程数据是否具有历时变化的标记与从控制设备51～5n获取的具有历时变化的过程数据相关联，并作为位模式采样数据而生成。
计算部111d基于为了存储经过时间而所需的数据大小和获取过程数据的采样周期(获取间隔)，计算出表示具有历时变化的过程数据的个数的阈值的变化点个数阈值。
存储控制111a将位模式采样数据与排列模式采样数据中存储容量较小的任意一个存储到存储部113中。具体而言，存储控制部111a在每次从控制设备51～5n获取过程数据时，在具有历时变化的过程数据的个数大于由计算部111d计算得到的变化点个数阈值的情况下，存储位模式采样数据，在具有历时变化的过程数据的个数小于由计算部111d计算得到的变化点个数阈值的情况下，存储排列模式采样数据。
存储器112用作在CPU111执行各种应用程序时，对数据进行暂时存储或展开等的运算区域等。
存储部113包括范围数据存储部113a、以及采样数据存储部113b。
另外，在本实施方式1中，在一个存储部113中设有范围数据存储部113a和采样数据存储部113b，但也可以将范围数据存储部113a和采样数据存储部113b分别作为不同的存储部来构成。
控制网络I/F部115是用于连接控制网络8和装置主体11的接口。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的数据结构的示意图。
如图2所示，存储部113具有范围数据存储部113a和采样数据存储部113b作为其存储区域。
范围数据存储部113a包括第一范围数据存储部21和第二范围数据存储部22。
第一范围数据存储部21在每个从采样开始时刻(基准时间)开始的10分钟(第一期间)内，将从控制设备51～5n获取的过程数据的上限值及下限值与第一期间的开始时刻即第一基准时间建立关联，并作为第一范围数据进行存储。具体而言，第一范围数据存储部21对10分钟范围数据位置文件210和10分钟范围数据文件230进行存储。
此外，第二范围数据存储部22在每个从采样开始时刻(基准时间)起的1分钟(第二期间)内，将从控制设备51～5n获取的过程数据的上限值及下限值与第二期间的开始时刻即第二基准时间建立关联，并作为第二范围数据进行存储。具体而言，第二范围数据存储部22对1分钟范围数据位置文件250和1分钟范围数据文件270进行存储。
采样数据存储部113b对由排列模式采样数据生成部111b生成的排列模式采样数据、或由位模式采样数据生成部111c生成的位模式采样数据进行存储。
图3是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1具备的存储部113的范围数据存储部113a中的10分钟范围数据位置文件210的一个示例的图。
如图3所示，10分钟范围数据位置文件210具有：包含10分钟范围数据位置文件的固定信息的主头文件213、包含10分钟范围数据位置文件的扩展信息的外部头文件215、以及包含10分钟范围数据位置文件的位置信息的位置记录217。
主头文件213包括：作为固定值的版本号213a、表示10分钟范围数据位置文件210的文件种类的文件类型213b、表示外部头文件215的大小的外部头文件大小213c、表示位置记录217的条数的记录条数213d、表示位置记录217的大小的记录大小213e、以及确保作为数据存储的备用区域的未使用213f。
外部头文件215具有10分钟范围数据文件块大小215a，该10分钟范围数据文件块大小215a表示存储10分钟范围数据文件230的块大小。
位置记录217包括：起始UTC时刻217a，该起始UTC时刻217a表示10分钟范围数据文件230的起始时刻(第一基准时间)；起始UTC1/10毫秒217b，该起始UTC1/10毫秒217b是表示到1/10毫秒为止的起始UTC时刻217a的时刻数据；10分钟范围数据文件编号217c，该10分钟范围数据文件编号217c表示10分钟范围数据的文件编号；10分钟范围数据文件块位置217d，该10分钟范围数据文件块位置217d表示存储10分钟范围数据文件230的起始开始的位置；10分钟范围数据块项目数217e，该10分钟范围数据块项目数217e表示10分钟范围数据文件230的块数据的项目数；以及未使用217f，该未使用217f用于确保作为数据存储的备用区域。
因此，由于位置记录217在每个从采样开始时刻(基准时间)起的10分钟(第一期间)内，对从控制设备51～5n获取到的10分钟(第一期间)的各种数据进行存储，因此起始的位置记录217中所包含的起始UTC时刻217a成为采样开始时刻(基准时间)。
另外，作为第一基准时间，可以使用利用起始UTC时刻217a和起始UTC时刻1/10毫秒217b准确表示的到1/10毫秒单位为止的10分钟范围数据文件230的起始时刻(第一基准时间)，也可以使用仅利用起始UTC时刻217a的10分钟范围数据文件230的起始时刻(第一基准时间)。
此外，位置记录编号是指在10分钟范围数据文件内，分别分配给位置记录217的编号，基于下述(数学式1)计算得到。接着，基于该位置记录编号，存储起始UTC时刻217a等各种数据。
位置记录编号＝序列编号/10/1000/60/10+1···(数学式1)
另外，序列编号是指从采样开始时刻(基准时间)开始，在规定的采样周期内利用控制设备51～5n每次获取过程数据时向上计数得到的连续编号。这里，由控制设备51～5n获取过程数据的采样周期例如设定为0.1(ms)。
图4是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的范围数据存储部113a中的10分钟范围数据文件230的一个示例的图。
如图4所示，10分钟范围数据文件230具备：包含10分钟范围数据文件的固定信息的主头文件233、包含10分钟范围数据文件的扩展信息的外部头文件235、以及包含10分钟范围的过程数据的上下限值等的块数据237。
主头文件233包括：作为固定值的版本号233a、表示10分钟范围数据文件230的文件种类的文件类型233b、表示外部头文件235的大小的外部头文件大小233c、表示位置记录217的条数的记录条数233d、表示位置记录217的大小的记录大小233e、以及确保作为对准用的区域的未使用233f。
外部头文件235包括表示存储10分钟范围数据文件230的块大小的10分钟范围数据文件块大小235a、以及表示10分钟范围数据文件230的文件编号的文件编号235b。
块数据237具有：包含块数据237的固定信息的块内头文件237a、以及对于每个项目编号包含10分钟范围的过程数据的上下限值等的10分钟范围数据237b。这里，项目编号是指唯一识别例如控制设备51～5n所获取的项目、例如作为各监视对象物61～6p的轧机的冲压等项目的作为唯一的编号而分配的编号。
图5是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的范围数据存储部113a中的10分钟范围数据文件230的块数据237的一个示例的图。
如图5所示，块内头文件237a包括：表示块数据237的起始时刻(第一基准时间)的起始UTC时刻237a1、表示到1/10毫秒为止的起始UTC时刻237a1的时刻数据即起始UTC1/10毫秒237a2、用于确保作为数据存储的备用区域的未使用237a3、表示除块内头文件237a的大小以外的块数据237的大小的块数据大小237a4、表示块内头文件237a的大小的块内头文件大小237a5、表示块数据237内的10分钟范围数据237b的项目个数的块项目数237a6、以及用于确保作为数据存储的备用区域的未使用237a7。
此外，对于每个项目编号，10分钟范围数据237b包括：表示10分钟范围数据237b的起始的过程数据的起始值237b1、表示10分钟范围数据237b的最末尾的过程数据的最终值237b2、表示10分钟范围数据237b的范围内的上限值的上限值237b3、以及表示10分钟范围数据237b的范围内的下限值的下限值237b4。
因此，由于块数据237在每个从采样开始时刻(基准时间)起的10分钟(第一期间)内，对从控制设备51～5n获取到的10分钟(第一期间)的各种数据进行存储，因此起始的块数据237中所包含的起始UTC时刻237a1成为采样开始时刻(基准时间)。
另外，作为第一基准时间，可以使用利用起始UTC时刻237a1和起始UTC1/10毫秒237b2准确表示的到1/10毫秒单位为止的10分钟范围数据文件230的起始时刻(第一基准时间)，也可以使用仅利用起始UTC时刻237a1表示的10分钟范围数据文件230的起始时刻(第一基准时间)。
由此，范围数据存储部113a在每个从采样开始时刻(基准时间)起的10分钟(第一期间)内，将从控制设备51～5n获取的10分钟(第一期间)的过程数据的上限值及下限值与10分钟(第一期间)的开始时刻即第一基准时间建立关联，并作为10分钟范围数据文件230(第一范围数据)进行存储。
图6是用于说明存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的范围数据存储部113a中的10分钟范围数据位置文件210与10分钟范围数据文件230之间的数据关联性的图。
如图6所示，存储控制部111a基于10分钟范围数据位置文件210中所存储的数据，能够在10分钟范围数据文件230中存储数据。
具体而言，CPU111的存储控制部111a如上述那样，使用(数学式1)，在10分钟范围数据文件230内计算出分配给位置记录217的位置记录编号。接着，存储控制部111a基于所计算出的位置记录编号，能够在10分钟范围数据文件230中存储块数据237。
图7是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的范围数据存储部113a中的1分钟范围数据位置文件250的一个示例的图。
如图7所示，1分钟范围数据位置文件250具有：包含1分钟范围数据位置文件的固定信息的主头文件253、包含1分钟范围数据位置文件250的扩展信息的外部头文件255、以及包含1分钟范围数据位置文件250的位置信息的位置记录257。
主头文件253包括：作为固定值的版本号253a、表示1分钟范围数据位置文件250的文件种类的文件类型253b、表示外部头文件255的大小的外部头文件大小253c、表示位置记录257的条数的记录条数253d、表示位置记录257的大小的记录大小253e、以及确保作为数据存储的备用区域的未使用253f。
外部头文件255具有1分钟范围数据文件块大小255a，该1分钟范围数据文件块大小255a表示存储1分钟范围数据文件230的块大小。
位置记录257包括：起始UTC时刻257a，该起始UTC时刻257a表示1分钟范围数据文件的起始时刻(第二基准时间)；起始UTC1/10毫秒257b，该起始UTC1/10毫秒257b是表示到1/10毫秒为止的起始UTC时刻257a的时刻数据；1分钟范围数据文件编号257c，该1分钟范围数据文件编号257c表示1分钟范围数据的文件编号；1分钟范围数据文件块位置257d，该1分钟范围数据文件块位置257d表示存储1分钟范围数据文件的起始开始的位置；1分钟范围数据块项目数257e，该1分钟范围数据块项目数257e表示1分钟范围数据内的块数据的项目个数；以及未使用257f，该未使用257f用于确保作为数据存储的备用区域。
因此，由于位置记录257在每个从采样开始时刻(基准时间)起的1分钟(第二期间)内，对从控制设备51～5n获取到的1分钟(第二期间)的各种数据进行存储，因此起始的位置记录257中所包含的起始UTC时刻257a成为采样开始时刻(基准时间)。
此外，此处的位置记录编号是指在1分钟范围数据文件内，分别分配给位置记录257的编号，基于上述(数学式1)计算得到。
由此，范围数据存储部113a在每个从采样开始时刻(基准时间)起的1分钟(第二期间)内，将从控制设备51～5n所获取的1分钟(第二期间)的过程数据的上限值及下限值与1分钟(第二期间)的开始时刻即第二基准时间建立关联，并作为1分钟范围数据文件270(第二范围数据)进行存储。
图8是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的范围数据存储部113a中的1分钟范围数据文件270的一个示例的图。
如图8所示，1分钟范围数据文件270具备：包含1分钟范围数据文件的固定信息的主头文件273、包含1分钟范围数据文件的扩展信息的外部头文件275、以及包含1分钟范围的过程数据的上下限值等的块数据277。
主头文件273包括：作为固定值的版本号273a、表示1分钟范围数据文件270的文件种类的文件类型273b、表示外部头文件275的大小的外部头文件大小273c、表示位置记录217的条数的记录条数273d、表示位置记录217的大小的记录大小273e、以及确保作为对准用的区域的未使用273f。
外部头文件275包括：表示1分钟范围数据文件内所存储的块数据的大小的1分钟范围数据文件块大小275a、以及表示1分钟范围数据文件的文件编号的文件编号275b。
块数据277具有包含有块数据277的固定信息的块内头文件277a、以及包含有每个项目编号的10分部分内的1分钟范围过程数据的上下限值的10分部分1分钟范围数据277b。
图9是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的范围数据存储部113a中的1分钟范围数据文件270的块数据277的一个示例的图。
如图9所示，块内头文件277a包括：表示块数据277的起始时刻(第二基准时间)的起始UTC时刻277a1、表示到1/10毫秒为止的起始UTC时刻277a1的时刻数据即起始UTC1/10毫秒277a2、用于确保作为数据存储的备用区域的未使用277a3、表示除块内头文件277a的大小以外的块数据237的大小的块数据大小277a4、表示块内头文件277a的大小的块内头文件大小277a5、表示块数据277内的1分钟范围数据277b的个数的块项目数277a6、以及用于确保作为数据存储的备用区域的未使用277a7。
因此，由于块数据717在每个从采样开始时刻(基准时间)起的1分钟(第二期间)内，对从控制设备51～5n获取到的1分钟(第二期间)的各种数据进行存储，因此起始的块数据277中所包含的起始UTC时刻277a1成为采样开始时刻(基准时间)。
另外，作为第二基准时间，可以使用利用起始UTC时刻277a1和起始UTC1/10毫秒277b1准确表示的到1/10毫秒单位为止的1分钟范围数据文件250的起始时刻(第二基准时间)，也可以使用仅利用起始UTC时刻277a1表示的1分钟范围数据文件250的起始时刻(第二基准时间)。
此外，10分钟部分1分钟范围数据277b对每个项目编号分别具有1分钟范围数据277b1。
1分钟范围数据277b1包括：表示1分钟范围数据277b1的起始的过程数据的起始值277b11、表示1分钟范围数据277b1的最末尾的过程数据的最终值277b12、表示1分钟范围数据277b1的范围内的上限值的上限值277b13、以及表示1分钟范围数据277b1的范围内的下限值的下限值277b14。
图10是用于说明存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的范围数据存储部113a中的1分钟范围数据位置文件250与1分钟范围数据文件270之间的数据关联性的图。
如图10所示，存储控制部111a基于1分钟范围数据位置文件250中所存储的数据，能够在1分钟范围数据文件270中存储数据。
具体而言，CPU111的存储控制部111a如上述那样，使用(数学式1)，在1分钟范围数据文件250内计算出分配给位置记录257的位置记录编号。接着，存储控制部111a基于所计算出的位置记录编号，能够在1分钟范围数据文件270中存储块数据277。
采样数据存储部113b对采样数据文件290进行存储。
图11是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的采样数据存储部113b中的采样数据文件290的一个示例的图。
如图11所示，采样数据文件290具有：包含采样数据文件290的固定信息的主头文件293、包含采样数据文件290的扩展信息的外部头文件295、以及包含过程数据的分钟数据297。
主头文件293包括：作为固定值的版本号293a、表示采样数据文件290的文件种类的文件类型293b、表示外部头文件295的大小的外部头文件大小293c、表示分钟数据297的条数的记录条数293d、表示分钟数据297的大小的记录大小293e、以及确保作为对准用的区域未使用293f。
外部头文件295包括：采样基准计数器295a，该采样基准计数器295a表示开始记录10分钟部分的采样数据文件290时的序列编号；以及压缩后大小295b，该压缩后大小295b表示分别对分钟数据297进行压缩后的大小。
分钟数据297具有：包含分钟数据297的固定信息的1分钟外部头文件297a、以及表示项目数据的项目数据297b。
图12是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的采样数据存储部113b中的分钟数据297的一个示例的图。
如图12所示，分钟数据297包括1分钟外部头文件297a和项目数据297b。
1分钟外部头文件297a包括表示项目数据297b的登录个数的记录数297a1、以及表示项目数据297b的大小的项目数据大小297a2。
项目数据297b具备：包含项目数据297b的固定信息的项目外部头文件297b1、偏移数据297b2、以及表示在过程数据发生变化的时刻的过程数据的变化点数据297b3。
图13是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的采样数据存储部113b中的项目数据297b的一个示例的图。
项目外部头文件297b1包括：表示变化点的数据数的变化点数据数2901、表示以位模式存储偏移数据或者以排列模式存储偏移数据的数据偏移类别2902、以及表示上次值的上次值2903。
变化点数据297b3按每个变化点来存储具有历时变化的过程数据2911。
偏移数据297b2根据用于存储所需的存储容量，选择位模式或者排列模式中的任意一种来进行存储。
图14A是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的采样数据存储部113b中的排列模式的偏移数据的一个示例的图。
如图14A所示，偏移数据297b2包括作为从采样开始时刻(基准时间)开始到过程数据2911具有历时变化的时刻为止的经过时间(毫秒)而存储的排列模式的偏移2920。
在排列模式的偏移2920中存在有正常模式和宽模式两种。正常模式是以8(位)来表示经过时间，宽模式是以16(位)来表示经过时间。
由此，在偏移数据297b2中存储排列模式的偏移2920的情况下，将从控制设备51～5n获取的具有历时变化的过程数据即变化点数据297b3与包含从采样开始时刻(基准时间)开始到过程数据2911具有历时变化的时刻为止的经过时间即排列模式的偏移2920的偏移数据297b2建立关联，并作为排列模式采样数据进行存储。
图14B是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的采样数据存储部113b中的位模式的偏移数据的一个示例的图。
如图14B所示，偏移数据297b2包括变化信息2930，该变化信息2930是表示在获取过程数据的每个采样周期内，所获取的过程数据是否具有历时变化的标记。
图15是表示存储在本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1所具备的存储部113的采样数据存储部113b中的位模式的偏移数据所具有的变化信息2930的一个示例的图。
如图15所示，位模式的偏移数据297b2所具有的变化信息2930如变化信息301～316所示那样，作为表示在获取过程数据的每个采样周期中，过程数据是否具有历时变化的标记，存储为“1”或“0”。这里，变化信息在所获取的过程数据具有历时变化的情况下设为存储“1”，在所获取的过程数据不具有历时变化的情况下设为存储“0”。
例如，在采样开始时，由于不存在上一个过程数据，因此存储控制部111a判定为过程数据具有历时变化，从而在变化信息301的值中存储“1”。此外，在其之后，采样周期为1(毫秒)，在从采样开始时的1(毫秒)到9(毫秒)之间，若过程数据不具有历时变化，则存储控制部111a将“0”存储到变化信息302～309的值中。并且，从采样开始时的9(毫秒)到10(毫秒)之间，若过程数据具有历时变化，则存储控制部111a将“1”存储到变化信息310的值中。
由此，在偏移数据297b2中存储位模式的变化信息2930的情况下，在每次从控制设备51～5n获取过程数据时，将表示从控制设备51～5n获取的过程数据是否具有历时变化的标记即偏移数据297b2(变化信息)与具有历时变化的过程数据即变化点数据297b3建立关联，并作为位模式采样数据进行存储。
<数据管理装置1的动作>
接着，对本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1中的排列模式采样数据或位模式采样数据的切换处理进行说明。
图16是对本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1中，排列模式采样数据或位模式采样数据的切换处理进行说明的图。X轴表示过程数据的变化点个数，Y轴表示用于存储偏移数据297b2所需的存储容量。
如图16的以排列模式存储的偏移数据401所示，如果过程数据不具有历时变化则不进行存储，因此在过程数据的变化点个数为0的情况下，仅在采样开始时存储偏移数据401。
之后，过程数据越具有历时变化，所存储的偏移2920(经过时间)的个数就越是增加，因此用于存储偏移数据297b2所需的存储容量就增大。
另一方面，如以位模式存储的偏移数据402所示，作为表示在获取过程数据的每个采样周期中，过程数据是否具有历时变化的标记，存储为“1”或“0”，因此无论过程数据是否随时间发生变化，用于存储偏移数据297b2所需的存储容量是固定的。
因此，如图16所示，在变化点个数比P点少的情况下，存储排列模式的偏移数据401所需的存储容量变小，在变化点个数比P点多的情况下，存储位模式的偏移数据402所需的存储容量变小。将该P点称为变化点个数阈值。
CPU111的计算部111d基于用于存储偏移2920(经过时间)所需的数据大小和获取过程数据的采样周期(获取间隔)，利用下述(数学式2)计算出变化点个数阈值P，该变化点个数阈值P表示具有历时变化的个数的阈值。
P＝60,000(毫秒)/S/B···(数学式2)
这里，S表示采样周期，B设为用于存储排列模式中的一个偏移所需的存储容量。
例如，在将采样周期S设为2(毫秒)，并指定为宽模式的情况下，若将用于存储排列模式中的一个偏移所需的存储容量B设为16(位)，则变化点个数阈值P为1,875(＝60,000/2/16)。
在这种情况下，在过程数据的变化点个数比变化点个数阈值P(＝1,875)少的情况下，存储排列模式的偏移数据所需的存储容量变小，在变化点个数比P点多的情况下，存储位模式的偏移数据所需的存储容量变小。
因此，CPU111的存储控制部111a在每次从控制设备51～5n获取过程数据时，在具有历时变化的变化点个数大于由计算部111d计算得到的变化点个数阈值P的情况下，将位模式采样数据存储到采样数据存储部113b中，在具有历时变化的变化点个数小于由计算部111d计算得到的变化点个数阈值P的情况下，将排列模式采样数据存储到采样数据存储部113b中。
如上所述，根据本发明的实施方式1所涉及的数据管理装置1，由于包括：排列模式采样数据生成部111b，该排列模式采样数据生成部111b将从控制设备51～5n获得的具有历时变化的过程数据与从基准时间开始的经过时间建立关联，并作为排列模式采样数据而生成；位模式采样数据生成部111c，该位模式采样数据生成部111c在每次从控制设备51～5n获取过程数据时，将表示从控制设备51～5n所获取的过程数据是否具有历时变化的标记与过程数据建立关联，并作为位模式采样数据而生成；计算部111d，该计算部111d基于用于存储经过时间所需的数据大小和获取过程数据的采样周期(获取间隔)，计算出表示具有历时变化的个数的阈值的变化点个数阈值，以及存储控制部111a，该存储控制部111a将位模式采样数据和排列模式采样数据中存储容量较小的任意一方存储到存储部113中，因此能够将大量的过程数据存储到相对较少的存储区域中。
标号说明
1 数据管理装置
8 控制网络
11 装置主体
12 监视器
13 键盘
14 鼠标
21 第一范围数据存储部
22 第二范围数据存储部
51～5n 控制设备
61～6p 监视对象物
111 CPU
111a 存储控制部
111b 排列模式采样数据生成部
111c 位模式采样数据生成部
111d 计算部
112 存储器
113 存储部
113a 范围数据存储部
113b 采样数据存储部
工业上的实用性
本发明可适用于监视车间的在线数据管理系统等。

Claims (4)

1.一种数据管理装置，其特征在于，包括：
排列模式采样数据生成部，该排列模式采样数据生成部将从监视对象获得的具有历时变化的过程数据与从基准时间开始到具有所述历时变化的时刻为止的经过时间建立关联，并作为排列模式采样数据而生成；
位模式采样数据生成部，该位模式采样数据生成部在每次从所述监视对象获取过程数据时，将表示从所述监视对象所获取的过程数据是否具有历时变化的标记与从所述监视对象获取的具有历时变化的过程数据建立关联，并作为位模式采样数据而生成；以及
存储控制部，该存储控制部将所述位模式采样数据和所述排列模式采样数据中存储容量较小的任意一方存储到存储部中。
2.如权利要求1所述的数据管理装置，其特征在于，
还包括计算部，该计算部基于用于存储所述经过时间所需的数据大小和获取所述过程数据的获取间隔，计算出表示具有所述历时变化的过程数据的个数的阈值的变化点个数阈值，
在每次从所述监视对象获取过程数据时，在具有所述历时变化的过程数据的个数大于由所述计算部计算得到的变化点个数阈值的情况下，所述存储控制部存储所述位模式采样数据，在具有所述历时变化的过程数据的个数小于由所述计算部计算得到的变化点个数阈值的情况下，所述存储控制部存储所述排列模式采样数据。
3.一种数据管理方法，其特征在于，包括：
排列模式采样数据生成步骤，在该排列模式采样数据生成步骤中，将从监视对象获得的具有历时变化的过程数据与从基准时间开始到具有所述历时变化的时刻为止的经过时间建立关联，并作为排列模式采样数据而生成；
位模式采样数据生成步骤，在该位模式采样数据生成步骤中，在每次从所述监视对象获取过程数据时，将表示从所述监视对象所获取的过程数据是否具有历时变化的标记与从所述监视对象获取的具有历时变化的过程数据建立关联，并作为位模式采样数据而生成；以及
存储控制步骤，在该存储控制步骤中，将所述位模式采样数据和所述排列模式采样数据中存储容量较小的任意一方存储到存储部中。
4.如权利要求3所述的数据管理方法，其特征在于，
还包括计算步骤，在该计算步骤中，基于用于存储所述经过时间所需的数据大小和获取所述过程数据的获取间隔，计算出表示具有所述历时变化的过程数据的个数的阈值的变化点个数阈值，
所述存储控制步骤中，当每次从所述监视对象获取过程数据时，在具有所述历时变化的过程数据的个数大于由所述计算步骤计算得到的变化点个数阈值的情况下，存储所述位模式采样数据，在具有所述历时变化的过程数据的个数小于由所述计算步骤计算得到的变化点个数阈值的情况下，存储所述排列模式采样数据。
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