JPH1115526A - 時系列データ処理装置並びに方法、及び時系列データ処理プログラムを記録した記憶媒体 - Google Patents

時系列データ処理装置並びに方法、及び時系列データ処理プログラムを記録した記憶媒体

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JPH1115526A
JPH1115526A JP17050897A JP17050897A JPH1115526A JP H1115526 A JPH1115526 A JP H1115526A JP 17050897 A JP17050897 A JP 17050897A JP 17050897 A JP17050897 A JP 17050897A JP H1115526 A JPH1115526 A JP H1115526A
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data
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JP17050897A
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Hiroyuki Yamano
博之 山野
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Fuji Electric Co Ltd
FFC Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
FFC Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】時系列データの収集システムのデータベースに
記憶された時系列データの読出処理を高速にする。 【解決手段】時系列データの収集システムにおいて、読
出時に、従来は読出が不可能であったメモリの収集バッ
ファ上にある時系列データを有効に使用して読出ができ
るようにしたり、データ記憶時に、補助記憶装置のファ
イル容量は増加させずにファイル数を増加させてサイク
リックに記憶させるように制御することで処理を高速化
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業上の様々な処
理プロセスにおける、監視や制御を行うための時系列デ
ータの制御システムに関し、更に詳しくは、時系列デー
タの制御システムにおける時系列データの保存及び読出
処理に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のプロセス制御システムにおいて時
系列データを収集する場合を図17〜図20を用いて説
明する。
【0003】時系列データの入力と読出により、収集バ
ッファ5のデータ部7の記憶内容と管理部9のデータ内
容、及び、収集ファイル6のデータ部8の記憶内容と管
理部10データ内容とデータ読出範囲の変化する様子を
示すのが図17(a)〜図20(h)である。図17
(a)、(b)の後に図18(c)、(d)、図19
(e)、(f)図20(g)、(h)と続くプロセス制
御システム内の状態変化が示される。
【0004】尚、図17(a)〜図20(h)におい
て、斜線を施されているデータが読出範囲に属するデー
タである。図17(a)では、収集バッファ5のデータ
部7に新規な時系列データが3個記憶され、それぞれデ
ータ1、データ2、データ3としてデータ部7の記憶位
置1、2、3に記憶されている。この時点ではこのデー
タ部7のデータ1〜3が唯一のデータであり、これらの
データが読出範囲のデータである。
【0005】管理部9には、最新位置11にデータ3の
記憶位置である「3」、最旧位置12にデータ1の記憶
位置である「1」、バッファ個数13に今回のデータの
個数である「3」、総格納数14に今回までのデータ個
数の総計「3」(初回の場合はバッファ個数と総格納数
は一致する)が設定される。
【0006】この時点では、収集ファイル6のデータ部
8にはデータが何も無いので、収集ファイル6の管理部
10の最新位置16、最旧位置17、ファイル個数18
及び総格納数19には初期値として「0」が設定される
が、ファイル個数が「0」であることにより判別可能な
ことから、最新位置16と最旧位置17には予め「1」
を初期設定しておくことも可能である。格納最大数15
と20は固定値であり、図11の場合には図示する都合
上から収集バッファ5の方が8個、収集ファイル6の方
が10個としているが、実際のシステムでは収集バッフ
ァ5の記憶数に対して収集ファイル6の記憶量は数十倍
から数百倍程度になることが多い。
【0007】図17(b)では、収集バッファ5のデー
タ1〜データ3が収集ファイル6に転送されており、収
集バッファ5の管理部9の最旧位置12が最新位置11
と同じ「3」になってバッファ個数13は「0」になっ
ており、次のデータ入力時に再度記憶位置1〜3が使用
できるようになっている。他は特に更新はされない。デ
ータの二重の存在を防ぐために管理データのバッファ個
数13は「0」に設定されて、収集バッファ5内に実際
には記憶されているデータ1〜3は記憶されていないも
のとして取り扱われる。但し、今まで時系列データが記
憶されていたことを示すために最新位置11はそのまま
で、最旧位置12を最新位置11と同じ値とする。
【0008】収集ファイル6の方では、データ1〜デー
タ3が新規にデータ部8に記憶されて、データ部8の記
憶位置の1、2、3にそれぞれ記憶(保存)される。こ
の時点では収集バッファ5のバッファ個数は既に「0」
になっているため、このデータ部8のデータ1〜3が管
理上は唯一の読出可能なデータ、即ち読出範囲のデータ
である。
【0009】管理部10には、最新位置16にデータ3
の記憶位置である「3」、最旧位置17にデータ1の記
憶位置である「1」、ファイル個数18に今回のデータ
の個数である「3」、総格納数19に今回までのデータ
個数の総計「3」(初回の場合はバッファ個数と総格納
数は一致する)が設定される。
【0010】図18(c)では、前回の3個の後に新規
に3個の別データ4〜6が収集バッファ5のデータ部7
に記憶され、収集バッファ5の管理部9には、今回のデ
ータの最終入力データ6の記憶位置「6」が最新位置1
1に、今回のデータの最初の入力データ4の記憶位置
「4」が最旧位置12に、今回の入力データの個数であ
る「3」がバッファ個数13にそれぞれ設定され、総格
納数14には前回と今回の格納データの数量の和である
「6」が設定される。この場合に管理上の読出範囲のデ
ータは、収集バッファ5のデータ部7の方ではデータ4
〜6であり、収集ファイル6のデータ部8の方では図1
1(b)と変わらずデータ1〜3となる。
【0011】図18(d)では、図11(c)のデータ
4〜6が収集バッファ5から収集ファイル6に転送され
ており、収集バッファでは管理部9の最旧位置12と最
新位置11を共に「6」に設定し、さらにバッファ個数
13を「0」に設定することで無効化しており、管理上
の読出範囲のデータは収集ファイル6のデータ部8に格
納されているデータ1〜6である。収集ファイル6の管
理部10の最新位置16には、今回の最後のデータ6の
記憶位置6を示す「6」が設定され、最旧位置17は、
データ1の記憶位置1を示す「1」に設定されたまま変
化せず、ファイル個数18と総格納数19は、前回と今
回の入力データの個数の和である「6」に設定される。
【0012】図19(e)では、収集バッファ5のデー
タ部7において、前回の3個と前々回の3個の後に新規
に4個のデータ7〜10が記憶され、データ7とデータ
8はデータ部7の記憶位置「7」と「8」にそれぞれ記
憶されるが、データ9とデータ10は収集バッファ5の
格納最大数15が「8」なので、データ部7がサイクリ
ックに使用され、データ部7の記憶位置「1」と「2」
に記憶される。この場合の管理部9の最新位置11はデ
ータ10の記憶位置である「2」、最旧位置12はデー
タ7の記憶位置である「7」、バッファ個数13は今回
の入力データの個数である「4」、総格納数14は今回
までの格納データ個数の総和である「10」に設定され
る。
【0013】図19(f)では、収集バッファ5から収
集ファイル6へデータ7〜10が転送されて、収集バッ
ファ5の管理部9内の最旧位置12が最新位置11と同
じ「2」に設定されると共にバッファ個数13が「0」
に設定される。また、収集ファイル6の管理部10では
最新位置16が転送されてきた最終データ10の記憶位
置を示す「10」に設定され、同様にして、ファイル個
数18と総格納数19が「10」に設定される。
【0014】図20(g)では、収集バッファ5に、さ
らに6個のデータ11〜データ16が新規に記憶され、
それに応じて管理部9の最新位置11、最旧位置12、
バッファ個数13、総格納数14がそれぞれ今回の最終
データ16の記憶位置である「8」、今回の最初のデー
タ11の記憶位置である「3」、今回の入力データの個
数である「6」、今回までの格納データ数の総和である
「16」に更新される。
【0015】図20(h)では、収集バッファ5から収
集ファイル6へデータ11〜16が転送されて、管理部
9内の最旧位置12が最新位置11と同じに「8」に設
定されると共にバッファ個数が「0」に設定される。ま
た、収集ファイル6の管理部10では、データ部8のデ
ータ格納数が既にデータの格納最大数20に設定されて
いる値を超えているので、データ11〜16はデータ部
8の記憶位置「1」以降に上書きされて記憶されること
になる。この結果、最新位置16が転送されてきた最終
データ16の記憶位置である「6」に設定され、最旧位
置17は今回データが上書きされない先頭の記憶位置
「7」を示すように設定され、ファイル個数18はデー
タ部8のデータ格納数が既に格納最大数「10」に達し
ているため「10」のまま変化せず、総格納数19は今
回までの格納データの総数である「16」になる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ここで、収集バッファ
5のデータ部7や収集ファイル6のデータ部8に記憶さ
れている時系列データを読み出す場合を考えると、収集
バッファ5と収集ファイル6において時系列データを記
憶(格納)する処理に使用された管理部9と10の管理
データを元に、収集バッファ5のデータ部7と収集ファ
イル6のデータ部8における読み出すデータの有効範囲
を求めることになる。
【0017】しかし、例えば、収集バッファ5から収集
ファイル6への時系列データ転送後で収集バッファ5へ
の次の入力がなされておらず、収集バッファ5と収集フ
ァイル6に同内容の時系列データが実際には記憶されて
いる場合であっても、上記したように収集バッファ5内
の管理部9の管理データは収集バッファ5内にデータが
格納されていないように書き換えられているので(バッ
ファ個数13が「0」に設定されているので)、時系列
データを読み出す場合には、収集ファイル6内のデータ
部8に記憶された時系列データを読み出すように管理さ
れている。このように、従来は読出負荷の高い補助記憶
装置上の収集ファイル6から時系列データを読出してい
たため、その読出処理に時間がかかっていた。
【0018】また、補助記憶装置の収集ファイル6のデ
ータ部8に記憶(保存)される時系列データの数を増加
させる場合、従来のプロセス制御システムでは、時系列
データを記憶するための補助記憶装置内の収集ファイル
6の記憶容量サイズを拡大することにより対応するよう
にしていた。
【0019】しかし、収集ファイル6の記憶容量サイズ
を大きくすることは、データを記憶する処理の負荷(処
理量)を増加させ、その処理時間を増加させることにな
る。更に、収集ファイル6に対し、時系列データを記憶
させる処理と時系列データを読み出す処理とで排他を取
る必要が生じるため、一つの時系列データの記憶処理中
は、その処理が終わるまで時系列データの読出処理は待
たねばならなかった。このように、収集ファイル6の記
憶容量サイズを増加させる方法では、記憶処理の性能が
他の処理にまで影響を及ぼすこととなり、システム全体
の処理速度を悪化させる原因となる。
【0020】そのため、一ファイルの記憶容量は増加さ
せずに、収集ファイルの数を増やすということが考えら
れるが、単にファイル数を制限せずに増やしていく方法
をとると、オペレーティングシステムが使用している補
助記憶装置の空き領域までもファイル領域として使用し
てしまう場合があり、システム全体の制御に支障をきた
す場合があるという問題が発生する。
【0021】本発明は、上記の従来の技術における問題
に着目し、アクセス速度が高速な記憶素子上の収集バッ
ファ内に格納されている時系列データを有効に使用して
読出ができるようにすることで、時系列データの読出処
理を高速化することを目的とする。
【0022】また、収集ファイルへ時系列データを保存
する際の、データの保存数を増やす場合に、補助記憶装
置上に生成する収集ファイルの数に制限をつけて時系列
データの保存数を変えることができるようにし、それら
の収集ファイルをサイクリックに使用することで、保存
処理の負荷を抑え、他の処理への影響も抑えてシステム
全体の処理の高速化ができるシステムを提供することを
課題とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明は、時系列データ
を記憶素子上の一時記憶手段に記憶し、所定の時期に、
補助記憶手段に該一時記憶手段から時系列データを転送
して記憶し、読出命令到着時に対応する記憶手段から時
系列データを読み出す時系列データ制御システムにおい
て、 時系列データの一時記憶手段内の記憶位置と該一
時記憶手段内の時系列データの総格納数と該一時記憶手
段における時系列データの最大格納数を第1の管理デー
タとして格納し、新規時系列データを該一時記憶手段に
記憶する度に該第1の管理データの内容を更新する処理
を行う第1の管理手段と、時系列データの補助記憶手段
内の記憶位置と該補助記憶手段内の時系列データの総格
納数と該補助記憶手段における時系列データの最大格納
数を第2の管理データとして格納し、新規時系列データ
を該補助記憶手段に保存する度に該第2の管理データの
内容を更新する処理を行う第2の管理手段と、時系列デ
ータの読出命令実行時に、前記第1の管理データと前記
第2の管理データを参照して、読出対象の時系列データ
を、前記一時記憶手段に記憶されている該時系列データ
から優先して読み出す読出手段を有することを特徴とす
る。
【0024】本発明によれば、読出命令実行時に、前記
一時記憶手段の管理データと前記補助記憶手段の管理デ
ータにより、読出対象の時系列データの読出範囲を設定
し、前記一時記憶手段に記憶されている該時系列データ
から優先して読み出すように制御することで補助記憶手
段からの読出を最小にし、また、データ記憶時に、補助
記憶装置のファイル容量は増加させずにファイル数を増
加させてサイクリックに記憶させるように制御すること
で、補助記憶装置からの読出処理を他の処理への影響を
少なくしながら高速化することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につき
図を用いて詳細に説明を行う。図1は、本発明の実施形
態である時系列データの制御システムが稼働する時系列
データの収集システムの全体構成を示す図である。プロ
セス制御ステーション1で収集された時系列データ2
は、LAN(ローカルエリアネットワーク)3を経由し
てデータベースステーション4に送信される。データベ
ースステーション4は、受信した時系列データ2の保存
時の負荷を下げるためにその時系列データ2をメモリ上
の一時記憶装置である収集バッファ5に一時的に記憶す
る。そして、該収集バッファ5に記憶した時系列データ
2をあるタイミングで(その収集バッファ5のデータ部
7の全容量を一度の記憶処理で使用する前の所定のタイ
ミングか、又は、その収集バッファ5のデータ部7の全
容量を一度の記憶処理では使用しない場合の記憶処理の
終了した後の所定のタイミングで)、補助記憶装置内の
収集ファイル6のデータ部8に転送して保存する。
【0026】一時記憶装置の収集バッファ5と補助記憶
装置の収集ファイル6それぞれの記憶装置中で、記憶装
置中のデータ部7と8には記憶内容を管理するための番
地やトラック/セクタ等の管理番号が割り振られてお
り、入力された時系列データ2は各データ部7、8内の
割り振られた位置に順次記憶され、その記憶された位置
の番号はそれぞれの管理部9と10の中の所定の位置に
格納される。
【0027】データ部7と8の記憶容量は有限であるの
で、時系列データ2の新規入力で空いている記憶容量が
無い場合には、最も古い時系列データ2の記憶位置に新
規入力の時系列データ2を記憶させるようにしており、
一時記憶装置の収集バッファ5のデータ部7では新規入
力の時系列データ2が記憶される前に古い時系列データ
2が補助記憶装置の収集ファイル6のデータ部8に転送
されるように制御され、補助記憶装置の収集ファイル6
のデータ部8では空きの記憶容量が無くて記憶内容の転
送先も無い場合にはそのまま新規の時系列データ2を最
も古いデータの記憶位置に記憶させる。
【0028】管理部9と10では、一回の記憶処理で記
憶された時系列データ2に関して、データ部7と8に最
後に入力した時系列データ2の記憶位置を示す最新位置
11と16、その回にデータ部7と8に最初に入力され
た時系列データ2の記憶位置を示す最旧位置12と1
7、その回にデータ部7と8に記憶される時系列データ
2の格納数13と18、その回までにデータ部7と8に
記憶された時系列データ2の総数である総格納数14と
19、データ部7と8における時系列データ2の記憶可
能な最大数量を示す格納最大数15、20を記憶する。
【0029】そして、管理部9と10の管理情報である
記憶内容は、新規記憶処理で時系列データ2の入力があ
った場合とデータ転送出力等のためにデータ部7と8か
ら時系列データ2の読出があった場合に更新されるよう
になっている。
【0030】例えば、時系列データ2が、収集バッファ
5内のデータ部7や補助記憶装置内の収集ファイル6内
のデータ部8に新規に記憶された場合、それぞれの管理
部9と10に、今回の記憶処理によってデータ部7と8
へ記憶された時系列データ2の、今回のデータ中で最後
に記憶されたデータの記憶位置である最新位置9と1
6、今回のデータ中で最初に記憶されたデータの記憶位
置である最旧位置12と17、今回記憶されたデータの
格納数13と18、今回までの記憶によるデータ部7と
8内での総格納数14と19が更新されて記憶される。
【0031】他の記憶装置等へのデータ転送等でデータ
部7と8から時系列データ2が出力された場合には、上
記の入力の場合とは逆に、該時系列データ2のデータ部
7と8における記憶位置の占有を示す管理情報が、それ
らの記憶位置は使用されていない空きであり、新規の時
系列データ2の記憶を可能とするように更新される。
【0032】なお、収集バッファ5と収集ファイル6の
管理部9と10におけるそれぞれの格納最大数15と2
0は固定値であり、他の管理情報のように時系列データ
2が記憶される度に更新されることはない。
【0033】本実施形態では、収集バッファ5のデータ
部7または収集ファイル6のデータ部8に記憶されてい
る時系列データ2を読み出す際、収集バッファ5と収集
ファイル6において時系列データ2を記憶(格納)する
処理に使用された管理部9と10の管理データを元に、
収集バッファ5のデータ部7と収集ファイル6のデータ
部8における読み出すべき時系列データの格納領域であ
る有効範囲を求める。
【0034】次に、どのような時系列データがその構成
によってどのように処理されるかについてを具体的に図
2〜図4を用いて説明する。図2は、本発明の時系列デ
ータの例をアラーム用の時系列データとトレンド用の時
系列データとするプロセス制御ステーション1とデータ
ベースステーション4のシステム構成を示す図である。
アラーム用の時系列データ(アラームデータ)は、プロ
セス制御ステーション1における故障等の情報で、時刻
(数値)とメッセージ(文字列)とプロセスデータ(数
値)やその他の様々な情報を含んでおり、アラームデー
タの1個のデータの大きさは224バイト程度となる。
【0035】プロセス制御ステーション1の故障等によ
るアラーム用のプロセスデータ21の具体的な例につい
て、プロセス制御ステーション1が貯水池の水位を制御
している場合を例にして説明する。この場合、通常の水
位が5mの一定水位であったものが3mになった時には
ポンプが故障している可能性が有る。このような場合プ
ロセス制御ステーション1は、「平成9年1月1日午前
1時10分(数値)貯水池の水位異常(文字) 3m
(数値) その他の情報」という内容のアラームデータ
をデータベースステーション4へ送信する。
【0036】プロセス制御ステーション1のトレンド用
の時系列データ(トレンドデータ)とは、例えば水位等
のプロセスデータ(数値)を一定の周期で貯めていくも
ので、該プロセスデータの変化を見るためのグラフ等を
記述するために使用され、データ1個の大きさは時刻
(数値)とプロセスデータ(数値)で8バイト程度とな
る。
【0037】プロセス制御ステーション1は、所定周期
のプロセスデータ22や所定の範囲から外れたプロセス
データ21を検出してそれをトレンドデータやアラーム
データの時系列データ2に変換してLAN3を介してデ
ータベースステーション4に送信する機能を有し、アラ
─ム用のプロセスデータ21の異常を検出して異常通知
データを発生するプロセスデータ異常検出部23、所定
周期でサンプリングされるトレンド用のプロセスデータ
22やプロセスデータ異常検出部23で検出された異常
通知データを、それぞれ、トレンドデータやアラームデ
ータの時系列データ2に変換する時系列データ作成部2
4、作成された時系列データ2をLAN3を介してデー
タベースステーション4に送信する通信制御部25から
成る。
【0038】プロセス制御ステーション1に入力したア
ラーム用のプロセスデータ21はプロセスデータ異常検
出部23で検出され、トレンド用のプロセスデータ22
と同様に検出時刻等の情報が加えられて、時系列データ
作成部24でアラームデータに変換される。時系列デー
タ2であるアラームデータやトレンドデータは通信制御
部25からLAN3を介してデータベースステーション
4へ送られる。
【0039】データベースステーション4は、プロセス
制御ステーション1から送信されてくる時系列データ2
を受信する通信制御部26、該通信制御部26の受信し
た時系列データ2を収集し収集バッファ5及び収集ファ
イル6に保存する時系列データ収集保存部27、時系列
データ2を一時記憶する記憶素子上の収集バッファ5、
収集バッファ5からの時系列データ2を保存する補助記
憶装置上に作成された収集ファイル6、収集バッファ5
と収集ファイル6から必要とされる時系列データ2を選
んで読み出す時系列データ読出部28、該時系列データ
読出部28に指示を出して収集バッファ5又は収集ファ
イル6に格納されている時系列データ2の読出を行うア
プリケーション29から成る。
【0040】データベースステーション4の通信制御部
26で受信した時系列データ2は、時系列データ収集保
存部27で収集されて収集バッファ5に一旦記憶されて
から所定のタイミングで収集ファイル6に最終的に格納
される。
【0041】上記所定のタイミングとは、時系列データ
2を収集バッファ5に格納しようとした際、収集バッフ
ァ5に空き領域が無くなった時点、または、システムに
より予め定められた定周期である。
【0042】そして、アプリケーション29の指示によ
り時系列データ読出部(制御部)28が収集ファイル6
または収集バッファ5から時系列データ2を読出、アプ
リケーション29に該時系列データ2を送る。
【0043】アプリケーション9は、受信する時系列デ
ータ2を基に不図示の表示装置の画面にアラームデータ
の表示やトレンドデータのグラフ表示を行う。図3
(a)は、プロセス制御ステーション1におけるアラー
ム処理用プロセスデータ21の処理を示すフローチャー
トである。
【0044】ステップS21では、例えば、上記した水
位データ等のプロセスデータ21を取り込む。ステップ
S22では、プロセスデータ異常検出部23により、入
力したプロセスデータ21が異常な値であるかどうかを
判断する。プロセスデータ21に異常がない場合にはス
テップS21のプロセスデータ取込処理に戻り、異常が
ある場合にはステップS23の時系列データ2の作成へ
進む。
【0045】ステップS23では、異常と判断されたプ
ロセスデータ21の取り込み時刻に基づいて時系列デー
タ(アラームデータ)2を作成する。ステップS24で
は、上記作成された時系列データ(アラームデータ)2
を通信制御部25からLAN3を介してデータベースス
テーション4に送り、データ送信後に再びステップS2
1に戻る。
【0046】図3(b)は、プロセス制御ステーション
1におけるトレンド処理用プロセスデータ22の処理を
示すフローチャートである。ステップS31では、定周
期で例えば、上記した水位データ等のプロセスデータ2
2を取り込む。
【0047】ステップS32では、上記取り込まれたプ
ロセスデータ22の取り込み時刻に基づいて時系列デー
タ(トレンドデータ)2を作成する。ステップS33で
は、上記作成された時系列データ(トレンドデータ)2
を通信制御部25からLAN3を介してデータベースス
テーション4に送り、データ送信後に再びステップS3
1に戻る。
【0048】図4は、データベースステーション4にお
ける受信した時系列データ2の処理を示すフローチャー
トである。ステップS41では、通信制御部26で時系
列データ2の受信の有無を判定して、受信が無ければ再
びステップS41で時系列データ2の受信待ちとなり、
一方、時系列データ2の受信と判定したらその受信した
時系列データ2を時系列データ収集保存部27に送る。
【0049】ステップS42では、時系列データ収集保
存部27が入力した時系列データ2を順次収集バッファ
5に格納して一時記憶させていく。ステップS43で
は、一回の記憶処理で収集バッファ5に時系列データ2
を記憶させるための空き領域が無くなったことを検出す
るか、または収集バッファ5に空きがあってもシステム
により予め定められた所定のファイル格納周期になった
かを判定する。判定結果がNOである場合には時系列デ
ータ2の受信待ち処理のステップS41に戻り、判定結
果がYESの場合にはステップS43で時系列データ収
集保存部27が収集バッファ5に記憶されている未転送
の時系列データ2を収集ファイル6へ転送・格納する。
【0050】図5は、時系列データ読出部(制御部)2
8の第1の実施の形態の動作を示すフローチャートであ
る。ステップS51においては、アプリケーション29
からの指示または時系列データ読出部(制御部)28に
予め設定された所定のタイミングの判断により、読出指
示を受け付けて時系列データ2の読出処理を開始する。
【0051】ステップS52では、収集バッファ5の管
理部9の最新位置11、最旧位置12、格納数13、総
格納数14、及び、格納最大数15から成る第1の管理
データと、収集ファイル6の管理部10の最新位置1
6、最旧位置17、格納数18、総格納数19、及び、
格納最大数20から成る第2の管理データの読込を行
う。
【0052】ステップS53では、読み込んだ収集ファ
イル5の管理部9の総格納数14が格納最大数15より
も大きいか否かを判別する。総格納数14が格納最大数
15よりも大きい場合には(ステップS53、YES)
ステップS54へ進み、総格納数14が格納最大数15
よりも小さい場合には(ステップS53、NO)ステッ
プS57へ進み、それぞれのステップで収集バッファ5
のデータ部7からの読出処理を行う。
【0053】ステップS54およびステップS57で
は、収集バッファ5のデータ部7に記憶されている全て
の時系列データ2を読み出す。ステップS55では、収
集ファイル6に保存されている時系列データ2の内で収
集バッファ5のデータ部7に記憶されていない時系列デ
ータ2の記憶領域の範囲を算出する。
【0054】ステップS56では、収集ファイル6のデ
ータ部8におけるステップS55で算出された範囲内に
保存された時系列データ2を読出、その後ステップS5
8の通常処理に戻る。
【0055】図6は、時系列データ読出部(制御部)2
8の第2の実施の形態の動作を示すフローチャートであ
る。ステップS61では、図5のステップS51と同様
に、アプリケーション29からの指示または時系列デー
タ読出部(制御部)28に予め設定された所定のタイミ
ングの判断により、読出指示を受け付けて時系列データ
2の読出処理を開始する。
【0056】ステップS62では、収集バッファ5の管
理部9の最新位置11、最旧位置12、格納数13、総
格納数14、格納最大数15から成る第1の管理データ
と、収集ファイル6の管理部10の最新位置16、最旧
位置17、格納数18、総格納数19、及び、格納最大
数20から成る第2の管理データの読込を行う。
【0057】ステップS63では、読み込んだ収集ファ
イル5の管理部9の総格納数14が格納最大数15より
も大きいか否かを判別する。総格納数14が格納最大数
15よりも大きい場合には(ステップS63、YES)
次のステップS64へ進み、総格納数14が格納最大数
15よりも小さい場合(ステップS63、YES)には
ステップS66へ進む。
【0058】ステップS64およびステップS66で
は、収集バッファ5のデータ部7に記憶されている全て
の時系列データ2の記憶位置を、有効範囲として指定す
る。ステップS65では、収集ファイル6に保存されて
いる時系列データ2の内で収集バッファ5のデータ部7
に記憶されていない時系列データ2の記憶位置の範囲を
有効範囲として指定する。
【0059】ステップS67では、ステップS64また
はステップS66で指定された有効範囲に属する収集バ
ッファ5のデータ部7に記憶された時系列データ2の読
出とステップS65で指定された有効範囲に属する収集
ファイル6のデータ部8に保存された時系列データ2の
読出を行い、その後ステップS68の通常処理に戻る。
【0060】ここで、本実施の形態においては、収集バ
ッファ5の管理部9と収集ファイル6の管理部10の各
管理データを用いて、収集バッファ5と収集ファイル6
における時系列データ2の読出範囲(有効範囲)を算出
しているが、この読出範囲は以下の計算式により算出す
る。 (1)収集バッファ5の総格納数14が格納最大数15
以下の場合 この場合は、収集ファイル6に保存されている時系列デ
ータ2は、全て収集バッファ5内に存在するので、収集
ファイル6に保存された時系列データ2を読み出す必要
は無い。
【0061】(a)収集バッファ5 読出バッファ個数Nb=収集バッファ5の管理部9で示
す総格納数14 読出最新位置Pbn=収集バッファ5の管理部9で示す
最新位置11 読出最旧位置Pbo=収集バッファ5の管理部9で示す
最新位置11− 管理部9で示す総格納数14+1 (b)収集ファイル6 読出ファイル個数Nf=不使用 読出最新位置Pfn=不使用 読出最旧位置Pfo=不使用 (2)収集バッファ5の総格納数14が格納最大数15
より大きい場合 (a)収集バッファ5 読出バッファ個数Nb=収集バッファ5の管理部9で示
す総格納数14 読出最新位置Pbn=収集バッファ5の管理部9で示す
最新位置11 読出最旧位置Pbo=収集バッファ5の管理部9で示す
最新位置12+1 但し、Pboが(格納最大数15+1)に等しくなった
場合、Pbo=1とする。
【0062】(b)収集ファイル6 (イ) 収集ファイル6の総格納数19が格納最大数20以
下の場合 読出ファイル個数Nf=収集バッファ5の総格納数14
−収集バッファ5の格納最大数15 読出最新位置Pfn=収集ファイル6の管理部10で示
す最旧位置17+読出ファイル個数Nf−1 読出最旧位置Pfo=収集ファイル6の管理部10で示
す最旧位置17 (ロ) 収集ファイル6の総格納数19が格納最大数20よ
り大きい場合 読出ファイル個数Nf=(収集バッファ5の総格納数1
4−収集バッファ5の格納最大数15)−(収集ファイ
ル6の総格納数19−収集ファイル6の格納最大数2
0) 読出最新位置Pfn=収集ファイル6の管理部10で示
す最旧位置17+読出ファイル個数Nf−1 但し、Pfo>格納最大数20となった場合、Pfo=
Pfo−最大格納数とする。
【0063】読出最旧位置Pfo=収集ファイル6の管
理部10で示す最旧位置17 上記した読出範囲の計算式を時系列データ2のデータベ
ースステーション4への入力と読出に適用して、収集バ
ッファ5のデータ部7の記憶内容と管理部9のデータ内
容、及び、収集ファイル6のデータ部8の記憶内容と管
理部10データ内容と収集バッファ5並びに収集ファイ
ル6のデータ読出範囲の変化する様子を示すのが図7の
(a)〜図10(h)である。図7(a)、(b)の後
に図8(c)、(d)、図9(e)、(f)図10
(g)、(h)と続くプロセス制御システム内の状態変
化が示される。
【0064】前記した従来技術の図17(a)〜図20
(h)までと図7(a)〜図10(h)では、データの
入力条件は同じであるので収集バッファ5の管理部9と
収集ファイル6の管理部10のデータは同じになってい
るが、上記計算式により、収集バッファ5と収集ファイ
ル6の読出範囲のデータを求めた結果、各データ部7と
8における読出範囲を示す斜線部は図17(b)以降と
図7(b)以降の図とでは違いが出てきている。
【0065】図7(a)〜図10(h)に示されたよう
に、上記の計算式を適用することで、収集バッファ5の
データ部7に記憶された時系列データ2は全て読出範囲
に属するようになっており、データ部7に記憶されてい
ない時系列データ2のみがデータ部8で読出範囲として
指定される。
【0066】具体的には、図7(a)〜図8(d)まで
は、上記計算式の(1)収集バッファ5の総格納数14
が格納最大数15以下の場合であるので(b) の収集ファ
イル6の管理部10のデータは使用されず、(a) での読
出バッファ個数Nbや読出最新位置Pbnは管理部9の
管理データと同一であり、読出最旧位置Pboは管理部
9の最新位置11から総格納数14を引いて「1」を足
した値となる。
【0067】図9(e)〜図10(h)では、上記計算
式の(2)収集バッファ5の総格納数14が格納最大数
15より大きい場合であるので、(a) の収集バッファ5
の読出範囲は上記の図7(a)〜図8(d)の場合と同
じであるが、読出最旧位置Pboが異なることから(b)
の収集ファイル6の扱いは異なる。
【0068】図9(e)と(f)が上記(2)の計算式
の(b) の(イ) の収集ファイル6の総格納数19が格納最
大数20以下の場合であり、読出ファイル個数Nfが収
集バッファ5の総格納数14から格納最大数15を引い
た値となり、読出最新位置Pfnが収集ファイル6の最
旧位置17に読出ファイル個数36を足して「1」を引
いた値であり、読出最旧位置Pfoが収集ファイル6の
最旧位置17の値となる。
【0069】図10(g)と(h)が上記(2)の計算
式の(b) の(ロ) の収集ファイル6の総格納数19が格納
最大数20より大きい場合であり、読出ファイル個数N
fはまず最初に収集バッファ5の総格納数14から収集
バッファ5の格納最大数15を引いた値(第1の値)を
得て、次に収集ファイル6の総格納数19から収集ファ
イル6の格納最大数20を引いた値(第2の値)を得
て、第1の値から第2の値を引いた値が読出ファイル個
数Nfとなり、読出最新位置31、読出最旧位置35は
上記(b) の(イ) の場合と同じである。
【0070】図7(a)〜図10(h)に示されたよう
に、時系列データ2が収集バッファ5から優先的に読み
出されるので、時系列データ読出部28の処理速度は向
上する。
【0071】図11(a)〜図14(h)は、時系列デ
ータ読出部28が時系列データ2を読み出す際に、毎回
上記計算式の計算を行う必要がなくなるように、時系列
データ収集保存部27が上記計算式の演算を行い、管理
部9と10に予め保持させるようにした第3の実施形態
を説明する図である。尚、この場合も図11(a)、
(b)の後に図12(c)、(d)、図13(e)、
(f)図14(g)、(h)と続くプロセス制御システ
ム内の状態変化が示される。従って、読出範囲は図7〜
図10と同様となるが、管理部9と10により上記第1
及び第2の実施形態では格納用管理データを用いて計算
していた時系列データ2の読出範囲を示すデータを読出
用管理データに持たせることにより、時系列データ読出
部28の時系列データの読出処理が多くなった場合の負
荷を減らし、該読出処理をより高速に行うことができ
る。
【0072】図11〜図14に示す、時系列データ収集
保存部27により行われる管理部9、10の更新方法を
以下に示す。 (1)収集バッファ5の読出用管理部31〜33の更新 (a)収集バッファ5に時系列データ2を記憶する場合 常時更新を行う。総格納数14が格納最大数15を超え
た場合には、最旧データ(最新位置11+1)から上書
きしていき最新位置11と最旧位置12を更新する。
【0073】(b)収集バッファ5のデータを収集ファイ
ル6に保存する場合 読出用管理部31〜33のデータの変更はしない。 (2)収集ファイル6の読出用管理部34〜36の更新 (a)収集バッファ5の総格納数14が格納最大数15以
下の場合 読出用管理部34〜36のデータの変更はしない。
【0074】(b)収集バッファ5の総格納数14が格納
最大数より大きい場合 次の計算式を使用して常時更新を行う。 ファイル個数Nf=(収集バッファ5の総格納数14−
収集バッファ5の格納最大数15)−(収集ファイル6
の総格納数19−収集ファイル6の格納最大数20) 最新位置Pfn=収集ファイル6の管理部10で示す最
旧位置17+ファイル個数36−1 最旧位置Pfo=収集ファイル6の管理部10で示す最
旧位置17 図15は、本発明の第4の実施形態である時系列データ
2の保存容量に応じて収集ファイル6を増加させる時系
列データ収集保存部27の動作を説明するフローチャー
トである。
【0075】ステップS71では、時系列データ収集保
存部27が収集バッファ5から収集ファイル6へ時系列
データ2を転送しようとする。ステップS72では、収
集ファイル6の管理部10の管理データにより記憶され
る時系列データ2の数量により、該時系列データ2が該
収集ファイル6へ記憶された後の総格納数19がその収
集ファイル6の格納最大数20を超えるかどうかが判断
される。総格納数19が格納最大数20を超える場合に
は次のステップS73に進み、超えない場合にはステッ
プS76の通常処理に戻る。
【0076】ステップS73では、現在の収集ファイル
6の総数が所定の数に達しているかどうかを後述するフ
ァイルNo.管理ファイル40の管理データを用いて判
断し、所定数に達していなければステップS75に進
み、所定数に達していればステップS74に進む。
【0077】ステップS74では、管理ファイル40の
管理データから最古の収集ファイル6を見つけてその収
集ファイル6に新たに保存する時系列データ2を上書き
して記憶していき、その後ステップS76の通常処理に
戻る。
【0078】ステップS75では、収集ファイル6を増
加させて時系列データ2を記憶させ、その後ステップS
76の通常処理に戻る。このようにステップS73でフ
ァイル数が所定数に達していなければステップS75で
ファイル数を増やして格納して行くが、ファイル数が所
定数に達した場合にはステップS74に進んで最古のフ
ァイルに上書きして収集ファイル6はサイクリックに使
用される。
【0079】図16は、図15のフローチャート動作の
一具体例を示す図である。収集バッファ5から5個の収
集ファイル61〜65へ時系列データ2が順次転送され
て保存用に記憶される。図10は収集ファイル62の途
中まで時系列データ2が保存されている状態を示してい
る。時系列データ2の増加に伴って収集ファイル61〜
65は1個づつ順次追加されていき、最終的に収集ファ
イル65が全て満杯になると、再び収集ファイル61に
上書きして記憶される。
【0080】収集ファイル61〜65は、ファイルN
o.管理ファイル40により管理される。ファイルN
o.管理ファイル40は、ファイル名管理部41とファ
イルNo.管理部42を備えている。ファイル名管理部
41は、収集ファイル61〜65に対しそれぞれを個別
に識別できるファイル名を付与して、追加された順にフ
ァイル名を記憶していく。ファイルNo.管理部42
は、最新ファイルNo.51、最旧ファイルNo.5
2、及び、最大ファイル数53を記憶する。
【0081】最新ファイルNo.51と最旧ファイルN
o.52は、収集ファイル61〜65のどの収集ファイ
ルから時系列データ2の保存が始まりどの収集ファイル
で終わるかを示す。最大ファイル数53は、増加できる
最大の収集ファイル数を示す。
【0082】ファイル名管理部41は、最大ファイル数
53の数まで増加された各収集ファイルのそれぞれの名
前を順に記憶しており、図10の場合には、5個の収集
ファイル61から65のファイル名がそれぞれ「Saveda
ta01.fil」〜「Savedata05.fil」として順に記憶されて
いる。
【0083】
【発明の効果】本発明によれば、データベースから保存
した時系列データを読み出す場合、補助記憶手段上の収
集ファイルの時系列データよりも記憶素子上の収集バッ
ファの時系列データをより多く読み出せるようにしたこ
とで、プロセス制御システムの負荷を減らすと共により
早く時系列データ読み出せることを可能とした。
【0084】また、データベースに時系列データを記憶
させる場合には、補助記憶手段上に生成する収集ファイ
ルの数を制限し、かつ保存する時系列データの増加に合
わせてそれらの収集ファイルをサイクリックに使用する
ことで、他の処理への影響を抑え、ファイルサイズを大
きくして単純に時系列データの保存数を増やす他の処理
よりも時系列データの保存・読出共に性能を向上させる
ことを可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図1】時系列データの収集システムの全体構成を示す
図である。
【図2】プロセス制御ステーション及びデータベースス
テーションのシステム構成を示す図である。
【図3】プロセス制御ステーションの動作を示すフロー
チャートである。
【図4】データベースステーションの動作を示すフロー
チャートである。
【図5】時系列データ読出部の時系列データ読出処理の
第1の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図6】時系列データ読出部の時系列データ読出処理の
第2の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図7】第1及び第2の実施形態における時系列データ
の読出領域を示す図である。
【図8】第1及び第2の実施形態における時系列データ
の読出領域を示す図である。
【図9】第1及び第2の実施形態における時系列データ
の読出領域を示す図である。
【図10】第1及び第2の実施形態における時系列デー
タの読出領域を示す図である。
【図11】第3の実施形態の収集バッファ及び収集ファ
イルの管理部の構成を示す図である。
【図12】第3の実施形態の収集バッファ及び収集ファ
イルの管理部の構成を示す図である。
【図13】第3の実施形態の収集バッファ及び収集ファ
イルの管理部の構成を示す図である。
【図14】第3の実施形態の収集バッファ及び収集ファ
イルの管理部の構成を示す図である。
【図15】第4の実施形態の動作を示すフローチャート
である。
【図16】第4の実施形態の一具体例を説明する図であ
る。
【図17】従来技術の時系列データの読出方法を示す図
である。
【図18】従来技術の時系列データの読出方法を示す図
である。
【図19】従来技術の時系列データの読出方法を示す図
である。
【図20】従来技術の時系列データの読出方法を示す図
である。
【符号の説明】
1 プロセス制御ステーション 2 時系列データ 3 LAN(ローカルエリアネットワーク) 4 データベースステーション 5 収集バッファ 6、61〜65 収集ファイル 7、8 データ部 9、10 管理部 11、16 最新位置 12、17 最旧位置 13、18 格納数 14、19 総格納数 15、20 格納最大数 21、22 時系列データ 23 時系列データ異常検出部 24 時系列データ作成部 25、26 通信制御部 27 時系列データ収集保存部 28 時系列データ読出部 29 アプリケーション 40 ファイルNo.管理ファイル 41 ファイル名管理部 42 ファイルNo.管理部 51 最新ファイルNo. 52 最旧ファイルNo. 53 最大ファイル数

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 時系列データを記憶素子上の一時記憶手
    段に記憶し、所定の時期に、補助記憶手段に該一時記憶
    手段から時系列データを転送して記憶し、読出命令到着
    時に対応する記憶手段から時系列データを読み出す時系
    列データ制御システムにおいて、 時系列データの一時記憶手段内の記憶位置と該一時記憶
    手段内の時系列データの総格納数と該一時記憶手段にお
    ける時系列データの最大格納数を第1の管理データとし
    て格納し、新規時系列データを該一時記憶手段に記憶す
    る度に該第1の管理データの内容を更新する処理を行う
    第1の管理手段と、 時系列データの補助記憶手段内の記憶位置と該補助記憶
    手段内の時系列データの総格納数と該補助記憶手段にお
    ける時系列データの最大格納数を第2の管理データとし
    て格納し、新規時系列データを該補助記憶手段に保存す
    る度に該第2の管理データの内容を更新する処理を行う
    第2の管理手段と、 時系列データの読出命令実行時に、前記第1の管理デー
    タと前記第2の管理データを参照して、読出対象の時系
    列データを、前記一時記憶手段に記憶されている該時系
    列データから優先して読み出す読出手段を有することを
    特徴とする時系列データ制御システム。
  2. 【請求項2】 時系列データを記憶素子上の一時記憶手
    段に記憶し、所定の時期に、補助記憶手段に該一時記憶
    手段から時系列データを転送して記憶し、読出命令到着
    時に対応する記憶手段から時系列データを読み出す時系
    列データ制御システムにおいて、 時系列データの一時記憶手段内の記憶位置と該一時記憶
    手段内の時系列データの総格納数と該一時記憶手段にお
    ける時系列データの最大格納数を第1の管理データとし
    て格納し、新規時系列データを該一時記憶手段に記憶す
    る度に該第1の管理データの内容を更新する処理を行う
    第1の管理手段と、 時系列データの補助記憶手段内の記憶位置と該補助記憶
    手段内の時系列データの総格納数と該補助記憶手段にお
    ける時系列データの最大格納数を第2の管理データとし
    て格納し、新規時系列データが来る度に該第2の管理デ
    ータの内容を更新する処理を行う第2の管理手段と、 読出命令を実行する前に、前記第1の管理データと前記
    第2の管理データから、前記一時記憶手段に記憶された
    時系列データを優先的に読み出すための各記憶手段に記
    憶された該時系列データの有効範囲を算出して、該有効
    範囲から該時系列データを読み出す読出手段を有するこ
    とを特徴とする時系列データ制御システム。
  3. 【請求項3】 前記第1の管理データにおいて、前記時
    系列データの一時記憶手段上の記憶位置は、最新の記憶
    処理時に最初に記憶された時系列データの記録位置であ
    る最旧位置と、最新の記憶処理時に最後に記憶された時
    系列データの記録位置である最新位置とから成り、前記
    時系列データの総格納数は、前記一時記憶手段に一時的
    に記憶された全ての時系列データの個数であり、前記一
    時記憶手段における時系列データの最大格納数は、前記
    一時記憶手段内に物理的に格納可能な最大の時系列デー
    タの格納数であることを特徴とする請求項1または2に
    記載の時系列データ制御システム。
  4. 【請求項4】 前記第2の管理データにおいて、前記時
    系列データの補助記憶手段上の記憶位置は、保存された
    のが最も古い時系列データの記録位置である最旧位置
    と、最も新たに保存された時系列データの記録位置であ
    る最新位置から成り、前記時系列データの総格納数は、
    補助記憶手段に一時的にでも保存された全ての時系列デ
    ータの個数であり、前記補助記憶手段における時系列デ
    ータの最大格納数は、前記補助記憶手段内に物理的に格
    納可能な最大の時系列データの格納数であることを特徴
    とする請求項1または2に記載の時系列データ制御シス
    テム。
  5. 【請求項5】 時系列データを記憶素子上の一時記憶手
    段に記憶し、所定の時期に、補助記憶手段に該一時記憶
    手段から時系列データを転送して記憶し、読出命令到着
    時に対応する記憶手段から時系列データを読み出す時系
    列データ制御システムにおいて、 時系列データの一時記憶手段内の記憶位置と該一時記憶
    手段内の時系列データの総格納数と該一時記憶手段にお
    ける時系列データの最大格納数を第1の管理データとし
    て格納し、該第1の管理データから読出用の該一時記憶
    手段内の時系列データの記憶位置と時系列データの記憶
    数を算出して、これらを第1の読出用管理データとして
    格納する第1の管理手段と、 時系列データの補助記憶手段内の記憶位置と該補助記憶
    手段内の時系列データの総格納数と該補助記憶手段にお
    ける時系列データの最大格納数を第2の管理データとし
    て格納し、該第2の管理データと前記第1の管理手段の
    第1の管理データから読出用の補助記憶手段内の時系列
    データの記憶位置と時系列データの保存数を算出して、
    これらを第2の読出用管理データとして格納する第2の
    管理手段と、 読出命令実行時に、前記第1の読出用管理データと前記
    第2の読出用管理データを参照して、読出対象の時系列
    データを、前記一時記憶手段と前記補助記憶手段から読
    み出す読出手段を有することを特徴とする時系列データ
    制御システム。
  6. 【請求項6】 時系列データを記憶素子上の一時記憶手
    段に記憶し、所定の時期に、補助記憶手段に該一時記憶
    手段から時系列データを転送して記憶し、読出命令到着
    時に対応する記憶手段から時系列データを読み出す時系
    列データ制御システムにおいて、 前記補助記憶手段はファイル形式であり、前記補助記憶
    手段への時系列データの保存時に、時系列データの前記
    補助記憶手段における記憶量が1つのファイル容量を超
    えて増加する場合には、自動的にファイル数を増加させ
    て時系列データを記憶させ、該ファイル数の増加が所定
    数に達した後も記憶する時系列データが有る場合には、
    最も古い時系列データを記憶したファイルに上書きする
    ように制御し、サイクリックに複数ファイルへの時系列
    データの記憶を制御する制御手段を持つことを特徴とす
    る時系列データ制御システム。
  7. 【請求項7】 コンピュータによって時系列データ制御
    システムにおける時系列データを記憶素子上の一時記憶
    手段に記憶し、所定の時期に、補助記憶手段に該一時記
    憶手段から時系列データを転送して記憶し、読出命令到
    着時に対応する記憶手段から時系列データを読み出す制
    御を行うための制御プログラムを記録した記録媒体であ
    って、 前記制御プログラムは、 時系列データの前記一時記憶手段への記憶時には第1の
    管理手段へ管理データを格納させ、 時系列データの前記補助記憶手段への記憶時には第2の
    管理手段へ管理データを格納させ、 前記第1と第2の管理データから前記一時記憶手段に記
    憶された時系列データを優先して読み出すように読出範
    囲を算出させ、 該算出結果に従って前記一時記憶手段と前記補助記憶手
    段からの読出処理を実行させることを特徴とする制御プ
    ログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
    体。
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JP (1) JPH1115526A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003058936A (ja) * 2001-08-10 2003-02-28 Fuji Electric Co Ltd 自動販売機の制御装置
JP2009252208A (ja) * 2008-04-11 2009-10-29 Mitsubishi Electric Corp 制御装置
CN103941652A (zh) * 2013-01-22 2014-07-23 浙江安科网络技术有限公司 一种适用于各类dcs生产控制系统安全防护与安全审计的方法与装置

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