(57)【要約】【課題】制御システムの上位階層から下位階層の入出力機器へのアクセスを調査する。【解決手段】調査装置Ｅは、上位階層に属する上位装置Ａ１のデータベース１０を参照して、データ要求先の装置と要求するデータとを示すリストを、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成するデータ抽出部４０と、上位階層に属する装置がゲートウェイ装置Ｂ１に対して要求するデータと、下位階層に属する下位装置Ｃ１〜Ｃ３に接続された入出力機器のデータとの対応関係を、ゲートウェイ装置Ｂ１のデータベース２０から取得する対応関係取得部４１と、上位装置Ａ１に実装されたアプリケーションプログラムと下位装置Ｃ１〜Ｃ３に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎およびアプリケーションプログラム毎に作成する対応表作成部４２とを備える。【選択図】  図１
2018022262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御システムの上位階層から下位階層の入出力機器へのアクセスを調査する調査装置を備えた制御システムであって、
前記調査装置は、
制御システムの上位階層に属する上位装置のデータベースを参照して、データ要求先の装置と要求するデータとを示すリストを、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成するデータ抽出手段と、
制御システムの上位階層に属する装置が上位階層と制御システムの下位階層とを繋ぐゲートウェイ装置に対して要求するデータと、下位階層に属する下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応関係を、前記ゲートウェイ装置のデータベースから取得する対応関係取得手段と、
前記データ抽出手段が作成したリストと前記対応関係取得手段が取得した対応関係に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成する対応表作成手段とを備えることを特徴とする制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の制御システムにおいて、
さらに、前記ゲートウェイ装置は、
制御システムの上位階層に属する他の装置からの単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定手段と、
このアクセス量測定手段が測定したアクセス量のうち、前記調査装置から設定された閾値を超えたアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力手段とを備え、
前記調査装置は、前記ゲートウェイ装置の情報出力手段に対して前記閾値を設定する閾値設定手段を備え、
前記調査装置の対応表作成手段は、前記データ抽出手段が作成したリストと前記対応関係取得手段が取得した対応関係と前記ゲートウェイ装置の情報出力手段が出力した情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、ゲートウェイ装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を超えたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成することを特徴とする制御システム。
【請求項３】
請求項１記載の制御システムにおいて、
さらに、前記ゲートウェイ装置は、
制御システムへの下位階層に属する下位装置への単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定手段と、
このアクセス量測定手段が測定したアクセス量のうち、前記調査装置から設定された閾値を超えたアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力手段とを備え、
前記調査装置は、前記ゲートウェイ装置の情報出力手段に対して前記閾値を設定する閾値設定手段を備え、
前記調査装置の対応表作成手段は、前記データ抽出手段が作成したリストと前記対応関係取得手段が取得した対応関係と前記ゲートウェイ装置の情報出力手段が出力した情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、下位装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を超えたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成することを特徴とする制御システム。
【請求項４】
請求項１記載の制御システムにおいて、
さらに、前記ゲートウェイ装置は、
制御システムの上位階層に属する他の装置からの単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定手段と、
このアクセス量測定手段が測定したアクセス量のうち、前記調査装置から設定された閾値を下回るアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力手段とを備え、
前記調査装置は、前記ゲートウェイ装置の情報出力手段に対して前記閾値を設定する閾値設定手段を備え、
前記調査装置の対応表作成手段は、前記データ抽出手段が作成したリストと前記対応関係取得手段が取得した対応関係と前記ゲートウェイ装置の情報出力手段が出力した情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、ゲートウェイ装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を下回るアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成することを特徴とする制御システム。
【請求項５】
請求項１記載の制御システムにおいて、
さらに、前記ゲートウェイ装置は、
制御システムへの下位階層に属する下位装置への単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定手段と、
このアクセス量測定手段が測定したアクセス量のうち、前記調査装置から設定された閾値を下回るアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力手段とを備え、
前記調査装置は、前記ゲートウェイ装置の情報出力手段に対して前記閾値を設定する閾値設定手段を備え、
前記調査装置の対応表作成手段は、前記データ抽出手段が作成したリストと前記対応関係取得手段が取得した対応関係と前記ゲートウェイ装置の情報出力手段が出力した情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、下位装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を下回るアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成することを特徴とする制御システム。
【請求項６】
調査装置が、制御システムの上位階層に属する上位装置のデータベースを参照して、データ要求先の装置と要求するデータとを示すリストを、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成するデータ抽出ステップと、
前記調査装置が、制御システムの上位階層に属する装置が上位階層と制御システムの下位階層とを繋ぐゲートウェイ装置に対して要求するデータと、下位階層に属する下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応関係を、前記ゲートウェイ装置のデータベースから取得する対応関係取得ステップと、
前記調査装置が、前記データ抽出ステップで作成したリストと前記対応関係取得ステップで取得した対応関係に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成する対応表作成ステップとを含むことを特徴とするアクセス調査方法。
【請求項７】
請求項６記載のアクセス調査方法において、
さらに、前記調査装置が、前記ゲートウェイ装置に対して閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記ゲートウェイ装置が、制御システムの上位階層に属する他の装置からの単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定ステップと、
前記ゲートウェイ装置が、前記アクセス量測定ステップで測定したアクセス量のうち、前記閾値を超えたアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力ステップとを含み、
前記対応表作成ステップは、前記データ抽出ステップで作成したリストと前記対応関係取得ステップで取得した対応関係と前記情報出力ステップで出力された情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、ゲートウェイ装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を超えたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成するステップを含むことを特徴とするアクセス調査方法。
【請求項８】
請求項６記載のアクセス調査方法において、
さらに、前記調査装置が、前記ゲートウェイ装置に対して閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記ゲートウェイ装置が、制御システムへの下位階層に属する下位装置への単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定ステップと、
前記ゲートウェイ装置が、前記アクセス量測定ステップで測定したアクセス量のうち、前記閾値を超えたアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力ステップとを含み、
前記対応表作成ステップは、前記データ抽出ステップで作成したリストと前記対応関係取得ステップで取得した対応関係と前記情報出力ステップで出力された情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、下位装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を超えたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成するステップを含むことを特徴とするアクセス調査方法。
【請求項９】
請求項６記載のアクセス調査方法において、
さらに、前記調査装置が、前記ゲートウェイ装置に対して閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記ゲートウェイ装置が、制御システムの上位階層に属する他の装置からの単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定ステップと、
前記ゲートウェイ装置が、前記アクセス量測定ステップで測定したアクセス量のうち、前記閾値を下回るアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力ステップとを含み、
前記対応表作成ステップは、前記データ抽出ステップで作成したリストと前記対応関係取得ステップで取得した対応関係と前記情報出力ステップで出力された情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、ゲートウェイ装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を下回るアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成するステップを含むことを特徴とするアクセス調査方法。
【請求項１０】
請求項６記載のアクセス調査方法において、
さらに、前記調査装置が、前記ゲートウェイ装置に対して閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記ゲートウェイ装置が、制御システムへの下位階層に属する下位装置への単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定ステップと、
前記ゲートウェイ装置が、前記アクセス量測定ステップで測定したアクセス量のうち、前記閾値を下回るアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力ステップとを含み、
前記対応表作成ステップは、前記データ抽出ステップで作成したリストと前記対応関係取得ステップで取得した対応関係と前記情報出力ステップで出力された情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、下位装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を下回るアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成するステップを含むことを特徴とするアクセス調査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階層化された制御システムにおいて、上位階層から下位階層の入出力機器へのアクセスを調査する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
制御システムは、新規導入から１０年以上増改造を重ねながら継続して使用される。システム上の各装置のデータ処埋量は、年数が経つに従って導入当初よりも多くなり、１つの装置を分割する必要性が多々生じてくる。
各装置においては、処理するデータ量を動的に確認できる指標をいくつか備えており、どの装置のデータ処埋量が多くなっているかを知ることができる。しかし、分散（階層化）された制御システムの場合、同じ階層レベルの装置が持つ情報までは共有できるが、異なる階層レベルの装置が持つ情報は見ることができない（特許文献１参照）。
【０００３】
例えば図１７に示した制御システムにおいて、装置１００−１は、同じレベルのネットワーク階層Ｌ１に位置する装置１００−２と装置１０１を経由して、異なるレベルのネットワーク階層Ｌ２に位置する装置１０２−ｌ，１０２−２，１０２−３の末端の入出力機器のデータを使用し、高度な制御を行う装置である。装置１０４は、制御システムの運転と操作を行うためのヒューマンマシン・インターフェースである。装置１０１は、ネットワーク階層Ｌ１とＬ２のデータを変換する装置である。このような制御システムにおいて、装置１００−１，１０２は、異なるネットワーク階層の入出力機器へのアクセスを調べることはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４８８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来の分散制御システムでは、上位の装置から末端の装置へのデータ要求量と末端の装置が処理するデータ量の相関関係を調べる手段がないため、装置の分割仕様を提案する際は特定のエンジニアの経験に頼る部分が大きかった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、制御システムの上位階層から下位階層の入出力機器へのアクセスを調査することができる制御システムおよびアクセス調査方法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】
【０００７】
本発明は、制御システムの上位階層から下位階層の入出力機器へのアクセスを調査する調査装置を備えた制御システムであって、前記調査装置は、制御システムの上位階層に属する上位装置のデータベースを参照して、データ要求先の装置と要求するデータとを示すリストを、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成するデータ抽出手段と、制御システムの上位階層に属する装置が上位階層と制御システムの下位階層とを繋ぐゲートウェイ装置に対して要求するデータと、下位階層に属する下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応関係を、前記ゲートウェイ装置のデータベースから取得する対応関係取得手段と、前記データ抽出手段が作成したリストと前記対応関係取得手段が取得した対応関係に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成する対応表作成手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の制御システムの１構成例において、さらに、前記ゲートウェイ装置は、制御システムの上位階層に属する他の装置からの単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定手段と、このアクセス量測定手段が測定したアクセス量のうち、前記調査装置から設定された閾値を超えたアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力手段とを備え、前記調査装置は、前記ゲートウェイ装置の情報出力手段に対して前記閾値を設定する閾値設定手段を備え、前記調査装置の対応表作成手段は、前記データ抽出手段が作成したリストと前記対応関係取得手段が取得した対応関係と前記ゲートウェイ装置の情報出力手段が出力した情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、ゲートウェイ装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を超えたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の制御システムの１構成例において、さらに、前記ゲートウェイ装置は、制御システムへの下位階層に属する下位装置への単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定手段と、このアクセス量測定手段が測定したアクセス量のうち、前記調査装置から設定された閾値を超えたアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力手段とを備え、前記調査装置は、前記ゲートウェイ装置の情報出力手段に対して前記閾値を設定する閾値設定手段を備え、前記調査装置の対応表作成手段は、前記データ抽出手段が作成したリストと前記対応関係取得手段が取得した対応関係と前記ゲートウェイ装置の情報出力手段が出力した情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、下位装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を超えたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の制御システムの１構成例において、さらに、前記ゲートウェイ装置は、制御システムの上位階層に属する他の装置からの単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定手段と、このアクセス量測定手段が測定したアクセス量のうち、前記調査装置から設定された閾値を下回るアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力手段とを備え、前記調査装置は、前記ゲートウェイ装置の情報出力手段に対して前記閾値を設定する閾値設定手段を備え、前記調査装置の対応表作成手段は、前記データ抽出手段が作成したリストと前記対応関係取得手段が取得した対応関係と前記ゲートウェイ装置の情報出力手段が出力した情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、ゲートウェイ装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を下回るアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の制御システムの１構成例において、さらに、前記ゲートウェイ装置は、制御システムへの下位階層に属する下位装置への単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定手段と、このアクセス量測定手段が測定したアクセス量のうち、前記調査装置から設定された閾値を下回るアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力手段とを備え、前記調査装置は、前記ゲートウェイ装置の情報出力手段に対して前記閾値を設定する閾値設定手段を備え、前記調査装置の対応表作成手段は、前記データ抽出手段が作成したリストと前記対応関係取得手段が取得した対応関係と前記ゲートウェイ装置の情報出力手段が出力した情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、下位装置への単位時間あたりのアクセス量が前記閾値を下回るアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のアクセス調査方法は、調査装置が、制御システムの上位階層に属する上位装置のデータベースを参照して、データ要求先の装置と要求するデータとを示すリストを、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成するデータ抽出ステップと、前記調査装置が、制御システムの上位階層に属する装置が上位階層と制御システムの下位階層とを繋ぐゲートウェイ装置に対して要求するデータと、下位階層に属する下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応関係を、前記ゲートウェイ装置のデータベースから取得する対応関係取得ステップと、前記調査装置が、前記データ抽出ステップで作成したリストと前記対応関係取得ステップで取得した対応関係に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成する対応表作成ステップとを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、データ抽出手段と対応関係取得手段と対応表作成手段とを設けることにより、上位階層のアプリケーションプログラムと下位階層の入出力機器のデータとの対応表を作成することができるので、アプリケーションプログラムが下位階層のどの入出力機器に対してデータを要求しているかを調べることができ、調査装置を使用するユーザは、上位装置から末端の入出力機器へのデータ要求量と入出力機器が処理するデータ量との相関関係を調べることができる。本発明では、上位装置やゲートウェイ装置を止めたり、ソフトウェアを改変することなく、上位階層の装置が下位階層のどの装置に対してアクセス量が多いかを机上で特定することができる。
【００１４】
また、本発明では、制御システムの上位階層に属する他の装置からの単位時間あたりのアクセス量をゲートウェイ装置で測定し、閾値を超えたアクセス量のデータを示す情報をゲートウェイ装置から出力することにより、ゲートウェイ装置へのアクセス負荷が多いデータ要求元の装置とアプリケーションプログラムとを特定することができ、このアプリケーションプログラムが下位階層のどの入出力機器に対してデータを要求しているかを調べることができる。
【００１５】
また、本発明では、制御システムへの下位階層に属する下位装置への単位時間あたりのアクセス量をゲートウェイ装置で測定し、閾値を超えたアクセス量のデータを示す情報をゲートウェイ装置から出力することにより、下位装置へのアクセス負荷が多いデータ要求元の装置とアプリケーションプログラムとを特定することができ、このアプリケーションプログラムが下位階層のどの入出力機器に対してデータを要求しているかを調べることができる。
【００１６】
また、本発明では、制御システムの上位階層に属する他の装置からの単位時間あたりのアクセス量をゲートウェイ装置で測定し、閾値を下回るアクセス量のデータを示す情報をゲートウェイ装置から出力することにより、ある一定期間まったくゲートウェイ装置へアクセスしていないか、あるいはアクセス頻度が低いデータ要求元の装置とアプリケーションプログラムとを特定することができる。これにより、制御システムを運用していく上で不要と推測されるデータを特定し、肥大化したデータの整理・簡素化を図ることが可能となる。
【００１７】
また、本発明では、制御システムへの下位階層に属する下位装置への単位時間あたりのアクセス量をゲートウェイ装置で測定し、閾値を下回るアクセス量のデータを示す情報をゲートウェイ装置から出力することにより、ある一定期間まったく下位装置へアクセスしていないか、あるいはアクセス頻度が低いデータ要求元の装置とアプリケーションプログラムとを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る制御システムの各装置が有するデータと処理の概略を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る調査装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る調査装置のデータ抽出部の処理結果の１例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る調査装置の対応関係取得部の処理結果の１例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る調査装置の対応表作成部の処理結果の１例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る調査装置のデータ抽出部の処理結果の１例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る調査装置のデータ抽出部の処理結果の別の例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る調査装置の対応関係取得部の処理結果の１例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る調査装置の対応表作成部の処理結果の１例を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るゲートウェイ装置のアクセス量測定部と情報出力部の動作を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係るゲートウェイ装置の情報出力部の動作を説明する図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係るゲートウェイ装置の情報出力部の処理結果の１例を示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る調査装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１７】従来の階層化された制御システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態の制御システムは、ネットワーク階層Ｌ１（上位階層）に属する上位装置Ａ１と、ネットワーク階層Ｌ２（下位階層）に属し、入出力機器ＡＩ０１，ＡＩ０２，ＡＯ０１，ＡＯ０２，ＤＩ０１，ＤＩ０２，ＤＯ０１，ＤＯ０２，ＤＩ０３，ＤＩ０４，ＤＯ０３，ＤＯ０４と接続される下位装置Ｃ１〜Ｃ３と、ネットワーク階層Ｌ１とＬ２のデータを変換するゲートウェイ装置Ｂ１と、制御システムの上位階層から下位階層の入出力機器へのアクセスを調査する調査装置Ｅとから構成される。入出力機器としては、例えば空調設備、照明設備、給排水設備、昇降機設備、受変電設備、防犯設備、防災設備などの設備機器がある。
【００２０】
上位装置Ａ１は、情報記憶のためのデータベース１０と、アプリケーションプログラムを実行するアプリケーション実行部１１と、ネットワーク階層Ｌ１に属する他の装置との通信のための通信処理部１２とを備えている。
【００２１】
ゲートウェイ装置Ｂ１は、情報記憶のためのデータベース２０と、ネットワーク階層Ｌ１とＬ２との間のデータ変換を行う変換処理部２１と、ネットワーク階層Ｌ１に属する他の装置との通信のための通信処理部２２と、ネットワーク階層Ｌ２に属する他の装置との通信のための通信処理部２３とを備えている。
【００２２】
下位装置Ｃ１〜Ｃ３は、それぞれ上位装置Ａ１からの要求を処理する要求処理部３０と、ネットワーク階層Ｌ２に属する他の装置との通信のための通信処理部３１と、入出力機器との通信のための通信処理部３２とを備えている。
【００２３】
調査装置Ｅは、上位装置Ａ１のデータベースを参照して、データ要求先の装置と要求するデータとを示すリストを作成するデータ抽出部４０と、上位階層に属する装置がゲートウェイ装置Ｂ１に対して要求するデータと下位装置Ｃ１〜Ｃ３に接続された入出力機器のデータとの対応関係を、ゲートウェイ装置Ｂ１のデータベースから取得する対応関係取得部４１と、上位装置Ａ１に実装されたアプリケーションプログラムと下位装置Ｃ１〜Ｃ３に接続された入出力機器のデータとの対応表を作成する対応表作成部４２と、対応表作成部４２が作成した対応表を出力する出力部４３とを備えている。
【００２４】
まず、本実施の形態の制御システムの各装置が有するデータと処理の概略について図２を参照して説明する。上位装置Ａ１には、高度な制御を行うための様々なアプリケーションプログラムが実装されている。ここでは、アプリケーションプログラムＡｌ−１０１とアプリケーションプログラムＡｌ−１０２が実装されているものとする。
【００２５】
上位装置Ａ１は、アプリケーションプログラムＡｌ−１０１，Ａｌ−１０２による動作によって、上位装置Ａ１と同じネットワーク階層Ｌ１に属する他の装置に要求するデータの名称をデータベース１０で記憶している。図２の例では、アプリケーションプログラムＡｌ−１０１による動作によって他の装置に要求するデータの名称として、“Ｂ１−００１”，“Ｂ１−００２”がデータベース１０に登録され、またアプリケーションプログラムＡｌ−１０２による動作によって他の装置に要求するデータの名称として、“Ｂ１−００１”，“Ｂ１−１１１”，“Ｂ１−１１２”がデータベース１０に登録されている。なお、データ名の先頭の“Ｂ１”は要求先の装置がゲートウェイ装置Ｂ１であることを示している。
【００２６】
上位装置Ａ１のアプリケーション実行部１１は、アプリケーションプログラムＡｌ−１０１，Ａｌ−１０２に従って動作し、データベース１０に登録された名称のデータを、通信処理部１２を通じて他の装置に要求する。
【００２７】
ゲートウェイ装置Ｂ１は、ネットワーク階層Ｌ２に属する下位装置Ｃ１〜Ｃ３に接続された入出力機器を特定するアドレス名と、ネットワーク階層Ｌ１に属する他の装置から要求されるデータ名との変換リストをデータベース２０で記憶している。なお、ゲートウェイ装置Ｂ１は、上位装置Ａ１と同じネットワーク階層Ｌ１に属する。
【００２８】
ゲートウェイ装置Ｂ１の変換処理部２１は、通信処理部２２を通じて上位装置Ａ１から例えばデータ名が“Ｂ１−００１”であるデータ要求を受信すると、データベース２０を参照し、受信したデータ要求をアドレス名が“Ｃ１−ＡＩ０１”であるデータ要求に変換して、このデータ要求を通信処理部２３を通じて下位装置Ｃ１へ送る。
【００２９】
また、変換処理部２１は、通信処理部２３を通じて下位装置Ｃ１から応答（データ）を受信すると、データベース２０を参照し、受信したデータをデータ名が“Ｂ１−００１”であるデータに変換して、このデータを通信処理部２２を通じて要求元の上位装置Ａ１に返す。
【００３０】
下位装置Ｃ１の要求処理部３０は、通信処理部３１を通じて受信したゲートウェイ装置Ｂ１からの、アドレス名が“Ｃ１−ＡＩ０１”のデータ要求に対して、このアドレス名に該当する入出力機器ＡＩ０１のデータを、通信処理部３２を通じて要求元のゲートウェイ装置Ｂ１に返す。他の下位装置Ｃ２，Ｃ３についても同様である。
【００３１】
次に、本実施の形態の調査装置Ｅの動作を図３を参照して説明する。最初に、調査装置Ｅのデータ抽出部４０は、上位装置Ａ１のデータベース１０を参照して、上位装置Ａ１に実装されたアプリケーションプログラム毎に、データ要求先の装置と要求するデータとを示すリストを作成する（図３ステップＳ１００）。
【００３２】
図４はデータ抽出部４０の処理結果の１例を示す図である。図４の例では、アプリケーションプログラムＡｌ−１０１の実行時に上位装置Ａ１がデータを要求する要求先の装置と要求するデータとを示す情報として、“Ｂ１−００１”，“Ｂ１−００２”，“Ａ２−００１”が抽出され、アプリケーションプログラムＡｌ−１０２の実行時に上位装置Ａ１がデータを要求する要求先の装置と要求するデータとを示す情報として、“Ｂ１−００１”，“Ｂ１−１１１”，“Ｂ１−１１２”が抽出されている。
データ抽出部４０は、以上のような処理を、ネットワーク階層Ｌ１に属する上位装置毎に行う。
【００３３】
続いて、調査装置Ｅの対応関係取得部４１は、ゲートウェイ装置Ｂ１と同じネットワーク階層Ｌ１に属する他の装置がゲートウェイ装置Ｂ１に対して要求するデータと、ネットワーク階層Ｌ２に属する下位装置Ｃ１〜Ｃ３に接続された入出力機器のデータとの対応関係を、ゲートウェイ装置Ｂ１のデータベース２０から取得する（図３ステップＳ１０１）。
【００３４】
図５は対応関係取得部４１の処理結果の１例を示す図である。図５の例では、データの対応関係、具体的にはゲートウェイ装置Ｂ１に対して要求されるデータ名と下位装置Ｃ１〜Ｃ３に接続された入出力機器を示すアドレス名との対応関係が抽出されている。例えばデータ名が“Ｂ１−００１”のデータはアドレス名が“Ｃ１−ＡＩ０１”のデータと対応していることになる。
【００３５】
次に、調査装置Ｅの対応表作成部４２は、データ抽出部４０が作成したリストと対応関係取得部４１が取得した対応関係に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムと下位装置Ｃ１〜Ｃ３に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成する（図３ステップＳ１０２）。
【００３６】
図６は対応表作成部４２の処理結果の１例を示す図である。図６によれば、例えばアプリケーションプログラムＡ１−１０１がアドレス名“Ｃ１−ＡＩ０１”，“Ｃ１−ＡＯ０１”で特定される入出力機器のデータにアクセスすることが分かる。
【００３７】
調査装置Ｅの出力部４３は、対応表作成部４２が作成した対応表を出力する（図３ステップＳ１０３）。出力方法の例としては、例えば対応表の表示、対応表の外部への送信などがある。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、上位階層のアプリケーションプログラムと下位階層の入出力機器のデータとの対応表を作成することができるので、アプリケーションプログラムが下位階層のどの入出力機器に対してデータを要求しているかを調べることができ、調査装置Ｅを使用するユーザは、上位装置から末端の入出力機器へのデータ要求量と入出力機器が処理するデータ量との相関関係を調べることができる。本実施の形態では、上位装置とゲートウェイ装置とが有するデータベースを外部に取り出して利用するため、上位装置やゲートウェイ装置を止めたり、ソフトウェアを改変することなく、上位階層の装置が下位階層のどの装置に対してアクセス量が多いかを机上で特定することができる。
【００３９】
プラント制御装置は、運転中に装置を止めることが基本的にできない。そのため、度重なる増改造を経て運転している制御システムでは、将来の改造計画において、システムを止めることなく負荷分散を考慮する必要がある。したがって、システムのデータベースから負荷の集中度合の情報を調べられることは非常に有益である。
【００４０】
なお、本実施の形態では、上位階層に属する装置の例として上位装置Ａ１を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、上位階層に属する他の装置についても本発明を適用することが可能である。他の装置の例としては、例えば制御システムの運転と操作を行うためのヒューマンマシン・インターフェース装置や、プラントデータを収集するヒストリ装置がある。ヒューマンマシン・インターフェース装置には運転画面データベースが実装されており、またヒストリ装置にはヒストリ定義データベースが実装されている。
【００４１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、２段の階層構造の装置間でデータを要求する制御システムの例について説明したが、３つ以上の階層構造の装置間でデータを要求する制御システムや、同じ階層でも多段の装置を経由して下位階層にデータを要求する制御システムに対しても本発明を適用することが可能である。
【００４２】
図７は本発明の第２の実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。図７の例では、上位装置Ａ１が同じネットワーク階層Ｌ１に属する上位装置Ａ２を経由してゲートウェイ装置Ｂ２にアクセスし、ゲートウェイ装置Ｂ２を経由して下位装置Ｃ１１の入出力機器ＡＩ０１にアクセスする例を示している。
【００４３】
上位装置Ａ１，Ａ２、ゲートウェイ装置Ｂ２、下位装置Ｃ１１の各々の構成は第１の実施の形態と同じなので、図１の符号を用いて説明する。ここでは、上位装置Ａ１にアプリケーションプログラムＡ１−１０１が実装され、上位装置Ａ２にアプリケーションプログラムＡ２−００１が実装されているものとする。調査装置Ｅの構成も第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００４４】
上位装置Ａ１のアプリケーション実行部１１は、アプリケーションプログラムＡｌ−１０１に従って動作し、上位装置Ａ１のデータベース１０に登録された名称のデータを上位装置Ａ２に要求する。
上位装置Ａ２のアプリケーション実行部１１は、アプリケーションプログラムＡ２−１０１に従って動作し、上位装置Ａ１からのデータ要求を受信すると、この要求に応じて、上位装置Ａ２のデータベース１０に登録された名称のデータをゲートウェイ装置Ｂ２に要求する。
【００４５】
ゲートウェイ装置Ｂ２の変換処理部２１は、上位装置Ａ２からデータ要求を受信すると、ゲートウェイ装置Ｂ２のデータベース２０を参照し、受信したデータ要求を対応する下位装置Ｃ１１へのデータ要求に変換して、このデータ要求を下位装置Ｃ１１へ送る。また、変換処理部２１は、下位装置Ｃ１１から応答（データ）を受信すると、データベース２０を参照し、受信したデータを対応する上位装置Ａ２へのデータに変換して、このデータを要求元の上位装置Ａ２に返す。
【００４６】
下位装置Ｃ１１の要求処理部３０は、ゲートウェイ装置Ｂ２からのデータ要求に対して、このデータ要求に含まれるアドレス名に該当する入出力機器ＡＩ０１のデータを要求元のゲートウェイ装置Ｂ２に返す。
【００４７】
次に、本実施の形態の調査装置Ｅの動作を説明する。本実施の形態においても、処理の流れは第１の実施の形態と同様であるので、図３の符号を用いて説明する。
調査装置Ｅのデータ抽出部４０は、上位装置Ａ１のデータベース１０を参照して、上位装置Ａ１に実装されたアプリケーションプログラム毎に、データ要求先の装置と要求するデータとを示すリストを作成する（図３ステップＳ１００）。
【００４８】
図８は上位装置Ａ１についてのデータ抽出部４０の処理結果の１例を示す図である。データ名の先頭の“Ａ２−００１”は要求先の装置（アプリケーションプログラム）が上位装置Ａ２のアプリケーションプログラムＡ２−００１であることを示している。
【００４９】
第１の実施の形態で説明したとおり、データ抽出部４０は、ネットワーク階層Ｌ１に属する上位装置毎に処理を行う。
そこで、データ抽出部４０は、次に上位装置Ａ２のデータベース１０を参照して、上位装置Ａ２に実装されたアプリケーションプログラム毎に、データ要求先の装置と要求するデータとを示すリストを作成する（ステップＳ１００）。
【００５０】
なお、本実施の形態のように、上位装置Ａ２が上位装置Ａ１のデータ要求を仲介する場合には、他の装置に要求するデータの名称と共に要求元のデータ名がアプリケーションプログラム毎に上位装置Ａ２のデータベース１０に予め登録されている。したがって、上位装置Ａ２についてのデータ抽出部４０の処理結果は、図９のように要求元のデータ名を含むものとなる。
【００５１】
続いて、調査装置Ｅの対応関係取得部４１は、ゲートウェイ装置Ｂ１と同じネットワーク階層Ｌ１に属する他の装置がゲートウェイ装置Ｂ１に対して要求するデータと、下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応関係を、ゲートウェイ装置Ｂ１のデータベース２０から取得する（図３ステップＳ１０１）。図１０は対応関係取得部４１の処理結果の１例を示す図である。
【００５２】
次に、調査装置Ｅの対応表作成部４２は、第１の実施の形態と同様に、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成する（図３ステップＳ１０２）。ここで、上位装置Ａ１のアプリケーションプログラムＡ１−１０１と上位装置Ａ２のアプリケーションプログラムＡ２−００１との紐付けは、アプリケーションプログラムＡ１−１０１，Ａ２−００１のそれぞれについてデータ抽出部４０が作成したリストに基づいて行われる。
【００５３】
図１１は対応表作成部４２の処理結果の１例を示す図である。図１１によれば、例えばアプリケーションプログラムＡ１−１０１がアプリケーションプログラムＡ２−００１を経由してアドレス名“Ｃ１１−ＡＩ０１”で特定される入出力機器のデータにアクセスすることが分かる。
調査装置Ｅの出力部４３の動作は第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００５４】
こうして、本実施の形態では、多段の装置を経由して下位階層にデータを要求する場合でも、各データの相関関係を抽出することができる。
【００５５】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。システム運転中の負荷とデータ処理量のピークから、データを要求している要求元の装置の詳細を特定するためには、装置のソフトウェアを改造する必要がある。しかし、運転中の制御システムにおいて、全ての装置のソフトウェアを更新することは難しい。そこで、階層間を繋ぐゲートウェイ装置にのみ下記の手段を加えることで、データ処理が集中しやすい階層間を繋ぐゲートウェイ装置の特定や、下位階層の装置のアクセス量とデータ要求元の装置との相関関係の調査を行うことが可能である。
【００５６】
図１２は本発明の第３の実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態のゲートウェイ装置Ｂ１は、データベース２０と、変換処理部２１と、通信処理部２２，２３と、上位階層に属する他の装置からの単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定するアクセス量測定部２４と、アクセス量測定部２４が測定したアクセス量のうち、調査装置Ｅから設定された閾値を超えたアクセス量のデータを示す情報を出力する情報出力部２５とを備えている。
【００５７】
本実施の形態の調査装置Ｅは、データ抽出部４０と、対応関係取得部４１と、対応表作成部４２ａと、出力部４３と、ゲートウェイ装置Ｂ１の情報出力部２５に対してアクセス量の閾値を設定する閾値設定部４４とを備えている。
上位装置Ａ１，Ａ２、下位装置Ｃ１の構成は第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００５８】
次に、本実施の形態の制御システムの動作を説明する。図１３はゲートウェイ装置Ｂ１のアクセス量測定部２４と情報出力部２５の動作を説明するフローチャートである。
ゲートウェイ装置Ｂ１のアクセス量測定部２４は、ゲートウェイ装置Ｂ１と同じネットワーク階層Ｌ１に属する他の装置からの単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定する（図１３ステップＳ２００）。なお、アクセス量測定部２４は既存の手段である。すなわち、ゲートウェイ装置Ｂ１には、アクセス量を測定して表示する機能が既に備わっている。
【００５９】
ゲートウェイ装置Ｂ１の情報出力部２５は、アクセス量測定部２４が測定したアクセス量のうち、調査装置Ｅの閾値設定部４４から設定された閾値を超えたアクセス量のデータを示す情報を出力する（図１３ステップＳ２０１）。図１４の例では、時刻ｔ１からｔ２までの単位時間においてアクセス量が閾値を超えたため、このアクセス量が多いデータの情報を出力する。なお、測定対象の単位時間は、例えば調査装置Ｅの対応表作成部４２ａから指定してもよいし、ゲートウェイ装置Ｂ１が図１３の処理を単位時間毎に繰り返し実施してもよい。
【００６０】
図１５は情報出力部２５の処理結果の１例を示す図である。情報出力部２５は、アクセス量が閾値を超えたデータの情報（具体的にはデータ名）を、ゲートウェイ装置Ｂ１にアクセスした装置毎およびアプリケーションプログラム毎に出力する。図１５の例では、例えば上位装置Ａ１のアプリケーションプログラムＡ１−１０１を要求元とするデータのうち、データ名が“Ｂ１−００１”，“Ｂ１−００２”のデータのアクセス量が閾値を超えたことが分かる。
【００６１】
図１６は本実施の形態の調査装置Ｅの動作を説明するフローチャートである。上記のとおり、調査装置Ｅの閾値設定部４４は、ゲートウェイ装置Ｂ１の情報出力部２５に対して閾値を設定する（図１６ステップＳ１０４）。
調査装置Ｅのデータ抽出部４０と対応関係取得部４１の動作（図１６ステップＳ１００，Ｓ１０１）は、第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００６２】
調査装置Ｅの対応表作成部４２ａは、データ抽出部４０が作成したリストと対応関係取得部４１が取得した対応関係とゲートウェイ装置Ｂ１の情報出力部２５が出力した情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、ゲートウェイ装置Ｂ１への単位時間あたりのアクセス量が閾値を超えたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成する（図１６ステップＳ１０２ａ）。
【００６３】
本実施の形態では、第１の実施の形態のように全てのデータについて対応表を作成するのではなく、アクセス量が多いデータのみについて対応表が作成される。したがって、同じアプリケーションプログラムであっても、ゲートウェイ装置Ｂ１への単位時間あたりのアクセス量が少ないデータについては対応表が作成されない。
【００６４】
調査装置Ｅの出力部４３は、第１の実施の形態と同様に、対応表作成部４２ａが作成した対応表を出力する（図１６ステップＳ１０３）。
【００６５】
以上のように、本実施の形態では、ゲートウェイ装置Ｂ１に既に備わっている機能を用いてアクセス量を測定し、アクセス量が閾値を超えたデータを抽出することで、ゲートウェイ装置Ｂ１へのアクセス負荷が多いデータ要求元の装置とアプリケーションプログラムとを特定することができ、このアプリケーションプログラムが下位階層のどの入出力機器に対してデータを要求しているかを調べることができる。
【００６６】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、ゲートウェイ装置へのアクセス負荷が多いときの例について説明したが、本実施の形態では、下位装置へのアクセス負荷が多いときの例について説明する。本実施の形態においても、制御システムの構成は第３の実施の形態と同様であるので、図１２の符号を用いて説明する。
【００６７】
ゲートウェイ装置Ｂ１のアクセス量測定部２４は、ネットワーク階層Ｌ２に属する下位装置への単位時間あたりのアクセス量をデータ毎に測定する（図１３ステップＳ２００）。第３の実施の形態と同様に、ゲートウェイ装置Ｂ１には、このようなアクセス量を測定して表示する機能が既に備わっている。
【００６８】
ゲートウェイ装置Ｂ１の情報出力部２５は、第３の実施の形態と同様に、アクセス量測定部２４が測定したアクセス量のうち、調査装置Ｅの閾値設定部４４から設定された閾値を超えたアクセス量のデータを示す情報を出力する（図１３ステップＳ２０１）。
【００６９】
調査装置Ｅの動作は第３の実施の形態と同様である。本実施の形態では、調査装置Ｅの対応表作成部４２ａは、データ抽出部４０が作成したリストと対応関係取得部４１が取得した対応関係とゲートウェイ装置Ｂ１の情報出力部２５が出力した情報に基づいて、上位装置に実装されたアプリケーションプログラムのうち、下位装置への単位時間あたりのアクセス量が閾値を超えたアプリケーションプログラムと下位装置に接続された入出力機器のデータとの対応表を、上位装置毎および上位装置に実装されたアプリケーションプログラム毎に作成する（図１６ステップＳ１０２ａ）。
【００７０】
こうして、本実施の形態では、ゲートウェイ装置Ｂ１に既に備わっている機能を用いてアクセス量を測定し、アクセス量が閾値を超えたデータを抽出することで、下位装置へのアクセス負荷が多いデータ要求元の装置とアプリケーションプログラムとを特定することができ、このアプリケーションプログラムが下位階層のどの入出力機器に対してデータを要求しているかを調べることができる。
【００７１】
なお、第３の実施の形態において、ゲートウェイ装置Ｂ１の情報出力部２５は、アクセス量測定部２４が測定したアクセス量のうち、調査装置Ｅの閾値設定部４４から設定された閾値を下回るアクセス量のデータを示す情報を出力するようにしてもよい。このとき、閾値設定部４４から設定される閾値を、第３の実施の形態で設定する閾値よりも低い値にすれば、ある一定期間まったくゲートウェイ装置Ｂ１へアクセスしていないか、あるいはアクセス頻度が低いデータ要求元の装置とアプリケーションプログラムとを特定することができる。これにより、プラント制御装置を運用していく上で不要と推測されるデータを特定し、肥大化したデータの整理・簡素化を図ることが可能となる。
【００７２】
同様に、第４の実施の形態において、情報出力部２５は、閾値を下回るアクセス量のデータを示す情報を出力するようにしてもよい。このとき、閾値設定部４４から設定される閾値を、第４の実施の形態で設定する閾値よりも低い値にすれば、ある一定期間まったく下位装置へアクセスしていないか、あるいはアクセス頻度が低いデータ要求元の装置とアプリケーションプログラムとを特定することができる。
【００７３】
第１〜第４の実施の形態で説明した調査装置Ｅは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第４の実施の形態で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、階層化された制御システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
Ａ１，Ａ２…上位装置、Ｂ１，Ｂ２…ゲートウェイ装置、Ｃ１〜Ｃ３，Ｃ１…下位装置、Ｅ…調査装置、１０，２０…データベース，１１…アプリケーション実行部、１２，２２，２３，３１，３２…通信処理部、２１…変換処理部、２４…アクセス量測定部、２５…情報出力部、３０…要求処理部、４０…データ抽出部、４１…対応関係取得部、４２，４２ａ…対応表作成部、４３…出力部、４４…閾値設定部、ＡＩ０１，ＡＩ０２，ＡＯ０１，ＡＯ０２，ＤＩ０１，ＤＩ０２，ＤＯ０１，ＤＯ０２，ＤＩ０３，ＤＩ０４，ＤＯ０３，ＤＯ０４…入出力機器。
【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】
2018022262.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2018022262.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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