(57)【要約】【課題】統計情報更新中にクライアントの応答が遅れてタイムアウトが発生したりしないプロセスヒストリデータベースシステムを提供する。【解決手段】プロセス変数を時系列的にプロセスヒストリとして収集及び配信する２つのヒストリサーバと、プロセスヒストリのデータを用いて表示、解析その他のデータ処理を行うクライアント４０がネットワーク通信で接続され、２つのヒストリサーバがマスターとスレーブの二重化構成をとり、かつそれぞれ独立してプロセスデータを収集してプロセスヒストリをそれぞれ蓄積すると共に、データベースの統計情報を非同期に更新し、通常時はクライアント４０がマスターヒストリサーバ２１からプロセスヒストリを取得すると共に、マスターヒストリサーバが統計情報を更新する際はスレーブヒストリサーバ２２からプロセスヒストリを取得するようにプロセスヒストリの取得先を切替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス変数を時系列的にプロセスヒストリとして収集及び配信する２つのヒストリサーバと、
前記プロセスヒストリのデータを用いて表示、解析その他のデータ処理を行うクライアントがネットワーク通信で接続されたプロセス制御システムにおいて、
前記２つのヒストリサーバがマスターとスレーブの二重化構成をなし、かつ当該２つのヒストリサーバがそれぞれ独立してプロセスデータを収集し当該プロセスデータのプロセスヒストリをそれぞれ蓄積すると共に、データベースの統計情報を互いに非同期に更新するようになっており、
通常時には前記クライアントが前記マスターヒストリサーバから前記プロセスヒストリを取得すると共に、当該マスターヒストリサーバが統計情報を更新する際には前記スレーブヒストリサーバから前記プロセスヒストリを取得するように当該プロセスヒストリの取得先を切替えることを特徴とするプロセスヒストリデータベースシステム。
【請求項２】
前記２つのヒストリサーバがパソコンでネットワークに接続されたノードに分担され、前記マスターヒストリサーバとスレーブヒストリサーバ間で統計情報の更新が重複しないように互いに調整することを特徴とする、請求項１に記載のプロセスヒストリデータベースシステム。
【請求項３】
前記クライアントは、当該クライアントのプログラムが前記マスターヒストリサーバの統計情報の更新ステータスを見て前記プロセスヒストリの取得先をスレーブヒストリサーバ側に切替えるようになっているか、当該クライアントのプログラムが環境管理プログラムを呼び出して当該環境管理プログラムが前記プロセスヒストリの取得先を切替えるかの何れかを実行することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のプロセスヒストリデータベースシステム。
【請求項４】
前記２つのヒストリサーバは、マスターヒストリサーバとしての役目とスレーブヒストリサーバとしての役目を選択的に切替え可能とすることを特徴とする、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のプロセスヒストリデータベースシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセス変数を時系列的にプロセスヒストリとして収集及び配信するヒストリサーバを備えたプロセスヒストリデータベースシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロセス変数を時系列的にプロセスヒストリとして収集及び配信するヒストリサーバを備えたプロセスヒストリデータベースシステムが各種プラントの制御に従来から用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかるプロセスヒストリデータベースシステムは通常、プロセス変数を時系列的にプロセスヒストリとして収集及び配信するマスター及びバックアップからなる２つのヒストリサーバと、このプロセスヒストリのデータを用いて表示、解析その他のデータ処理を行うクライアントとがネットワーク通信で接続されている。
【特許文献１】特開２００５−１８２６８１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなプロセスヒストリデータベースシステムにおいて、汎用のデータベースソフトウエアを用いている場合、そのデータベースの最適化処理のためにいわゆる統計情報更新が行なわれる必要があり、テーブルの更新量が変更の閾値に達すると統計情報の更新が自動で起動されると、統計情報更新中（最大１５分程度）の間にクライアントの応答が遅れてタイムアウトが発生したりすることがある（非特許文献1参照）。
【非特許文献１】http://support.microsoft.com/kb/195565/ja（３頁、図２）
【０００５】
しかし、統計情報の自動更新を停止すると、データベースのパフォーマンスがいずれ悪化する。
【０００６】
なお、従来のプロセスヒストリデータベースは、ハードディスクの容量が小容量（例えば４０ギガバイト（ＧＢ）程度）であったので、統計情報の更新による影響は少なかったが、ハードディスクの容量が大容量（例えば１００ＧＢ以上）に拡張するようなデータベースのサイズの増大に伴い、統計情報の自動更新時における上述したクライアントの応答が遅れて実際のプロセスヒストリの取得にタイムアウトの発生頻度が高まることが懸念される。
【０００７】
このような問題に対して、プロセスヒストリデータベースのサイズを抑えて統計情報更新中も応答遅れが目立たないように調整したり、定修時にデータベースを最適化する対策も考えられるが、このような対策はさらに大容量化が進めば破綻する応急的なものであり、根本的な対策となり得なかった。
【０００８】
本発明の目的は、統計情報更新中にクライアントの応答が遅れてタイムアウトが発生したりすることのないプロセスヒストリデータベースシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載のプロセスヒストリデータベースシステムは、
プロセス変数を時系列的にプロセスヒストリとして収集及び配信する２つのヒストリサーバと、
前記プロセスヒストリのデータを用いて表示、解析その他のデータ処理を行うクライアントがネットワーク通信で接続されたプロセス制御システムにおいて、
前記２つのヒストリサーバがマスターとスレーブの二重化構成をなし、かつ当該２つのヒストリサーバがそれぞれ独立してプロセスデータを収集し当該プロセスデータのプロセスヒストリをそれぞれ蓄積すると共に、データベースの統計情報を互いに非同期に更新するようになっており、
通常時には前記クライアントが前記マスターヒストリサーバから前記プロセスヒストリを取得すると共に、当該マスターヒストリサーバが統計情報を更新する際には前記スレーブヒストリサーバから前記プロセスヒストリを取得するように当該プロセスヒストリの取得先を切替えることを特徴としている。
【００１０】
本発明の請求項１に記載のプロセスヒストリデータベースシステムにおいて、このようにヒストリサーバがそれぞれデータベースの統計情報を互いに非同期にスケジュールし、マスターヒストリサーバが統計情報を更新する際に、スレーブヒストリサーバからプロセスヒストリをクライアントが取得するように取得先を切替えることで、統計情報を更新中にクライアントへの応答が遅れたりタイムアウトが発生したりすることがなくなる。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載のプロセスヒストリデータベースシステムは、請求項１に記載のプロセスヒストリデータベースシステムにおいて、
前記２つのヒストリサーバがパソコンでネットワークに接続されたノードに分担され、前記マスターヒストリサーバとスレーブヒストリサーバ間で統計情報の更新が重複しないように互いに調整することを特徴としている。
【００１２】
本発明の請求項２に記載のプロセスヒストリデータベースシステムがこのような構成を有することで、請求項１に基づく作用をより確実に奏することができる。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載のプロセスヒストリデータベースシステムは、請求項１又は請求項２に記載のプロセスヒストリデータベースシステムにおいて、
前記クライアントは、当該クライアントのプログラムが前記マスターヒストリサーバの統計情報の更新ステータスを見て前記プロセスヒストリの取得先をスレーブヒストリサーバ側に切替えるようになっているか、当該クライアントのプログラムが環境管理プログラムを呼び出して当該環境管理プログラムが前記プロセスヒストリの取得先を切替えるかの何れかを実行することを特徴としている。
【００１４】
本発明の請求項３に記載のプロセスヒストリデータベースシステムがこのようにクライアントがマスターヒストリサーバの更新ステータスを見ても良く、環境管理プログラムを呼び出して統計情報の更新ステータスを見てプロセスヒストリの取得先を切替えても良いので設計上の自由度が高まる。これに加えて、後者の場合においては、クライアントのプログラムの負荷が軽くなって管理が容易になる。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載のプロセスヒストリデータベースシステムは、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のプロセスヒストリデータベースシステムにおいて、
前記２つのヒストリサーバは、マスターヒストリサーバとしての役目とスレーブヒストリサーバとしての役目を選択的に切替え可能とすることを特徴としている。
【００１６】
本発明の請求項４に記載のプロセスヒストリデータベースシステムがこのような構成を有することで、マスターヒストリサーバとスレーブヒストリサーバを適宜自由に選択切替することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、統計情報更新中にクライアントの応答が遅れてタイムアウトが発生したりすることのないプロセスヒストリデータベースシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係るプロセスヒストリサーバデータベースシステムを図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプロセスヒストリサーバデータベースシステム１の適用されるシステム概略構成図である。このシステム概略構成図は、差圧発信器１１や電磁流量計１２、ガス成分分析計１３などのフィールド機器１０を利用したプラント制御において、例えばＰＶ値などのプロセスデータのプラント制御に関する履歴をプロセスヒストリデータとしてマスターヒストリサーバ２１及びスレーブヒストリサーバ２２の２つのヒストリサーバ２０によって個別に蓄積するようになっている。そして、この制御の履歴をクライアントで監視可能となっている。
【００１９】
例えば本システムにおいては、フィールド機器１０はプロセスコントローラ３１，３２を介して制御ＬＡＮに接続されると共に、プログラマブルコントローラ３３，３４が異なるプロトコル間の通信を可能とするゲートウェイ３５を介してＬＡＮに接続されるようになっている。このＬＡＮにはマスターヒストリサーバ２１とスレーブヒストリサーバ２２がそれぞれ接続されると共に、その他のサーバ２３が接続されている。マスターヒストリサーバ２１、スレーブヒストリサーバ２２又はその他のサーバ２３は、イーサーネットを介して各クライアント４０（４１，４２，４３）に接続されている。
【００２０】
マスターヒストリサーバ２１とスレーブヒストリサーバ２２は共にフィールド機器１０から収集したプロセスヒストリをそれぞれ蓄積するが、各ヒストリサーバ２１,２２はこの蓄積された統計情報を互いに非同期にスケジュールするようになっている。
【００２１】
そして、各クライアント４１，４２，４３は通常はマスターヒストリサーバ２１からプロセスヒストリを取得しているが、マスターヒストリサーバ２１が統計情報を更新する際には、スレーブヒストリサーバ２２からプロセスヒストリを取得するようにプロセスヒストリの取得先を切替えるようになっている。
【００２２】
続いて、本実施形態の特徴を図２を用いてより詳細に説明する。図２に示すマスターヒストリサーバとスレーブヒストリサーバは、それぞれプロセスヒストリを連続的にデータベースに蓄積できるようになっていると共に、統計情報更新サービスを行うようになっている。
【００２３】
なお、図２の左上には例えば連続ヒストリデータベースに基づいて帳票管理を行うクライアントＰＣ１が示されている。そして、クライアントＰＣ１は、マスターヒストリサーバの統計情報更新サービスを直接監視して後述する手順でマスターヒストリサーバの統計情報更新準備中か更新中にスレーブヒストリサーバからプロセスヒストリを取得すべく切り替えるようになっている。
【００２４】
一方、図２の右上にはリモートトレンド、オープン帳票及び環境管理プログラム（ＳＥ）の機能を備えたクライアントＰＣ２が備わっている。このクライアントＰＣ２において、リモートトレンドプログラムは通常マスターヒストリサーバからプロセスヒストリを取得するようになっているが、後述する手順によって環境管理プログラムからマスターヒストリサーバが統計情報更新準備中か更新中であることを確認すると、プロセスヒストリの取得先をマスターヒストリサーバからスレーブヒストリサーバに切替えるようになっている。また、オープン帳票プログラムについても同様に環境管理プログラムからマスターヒストリサーバが統計情報更新準備中か更新中であることを確認すると、プロセスヒストリの取得先をマスターヒストリサーバからスレーブヒストリサーバに切替えるようになっている。
【００２５】
続いて、図２に示す構成を有したプロセスヒストリサーバデータベースシステムの統計情報更新実行手順について説明する。
【００２６】
マスターヒストリサーバ側で動作する統計情報更新サービスの機能に伴って、以下の手順で処理が行なわれる。
【００２７】
第１のステップとしてマスターヒストリサーバが統計情報を更新する前に、スレーブヒストリサーバの統計情報更新状況を確認し、スレーブヒストリサーバが統計情報の更新準備中又は更新中でなければ、マスターヒストリサーバの統計情報更新のステータスを準備中にする（図２の(1)参照）。
【００２８】
続いて、第２のステップとして、クライアントＰＣ１の帳票プログラムがマスターヒストリサーバの統計情報の更新状況を直接確認すると共に、クライアントＰＣ２のリモートトレンドプログラム、オープン帳票プログラムが環境管理プログラムを介してマスターヒストリサーバの統計情報の更新状況を確認する（図２の(2)参照）。
【００２９】
続いて、第３のステップとして、マスターヒストリサーバが統計情報更新のステータスを準備中に変更してから、５分（この時間値は例であり変更可能）経過したら、統計情報の更新を行う（図２の(3)参照）。
【００３０】
続いて、第４のステップとしてマスターヒストリサーバが統計情報更新準備中又は更新中である場合には、クライアントＰＣ１の帳票プログラムや、クライアントＰＣ２のリモートトレンドプログラム、オープン帳票プログラムはプロセスヒストリを取得するために接続するヒストリサーバをマスターヒストリサーバからスレーブヒストリサーバに切り替える（図２の(4)参照）。
【００３１】
ここで、マスターヒストリサーバが統計情報の更新を終了したら統計情報更新のステータスを終了にする。
【００３２】
続いて、第５のステップとして、クライアントＰＣ１の帳票プログラムがマスタースレーブサーバの統計情報の更新状況を直接確認すると共に、クライアントＰＣ２のリモートトレンドプログラム、オープン帳票プログラムが環境管理プログラムを介してマスタースレーブサーバの統計情報の更新状況の終了を確認した後（図２の(5)参照）、第６のステップとしてクライアントＰＣ１の帳票プログラムや、クライアントＰＣ２のリモートトレンドプログラム、オープン帳票プログラムはプロセスヒストリを取得するために接続するヒストリサーバをスレーブヒストリサーバからマスターヒストリサーバに再度切り替える（図２の(6)参照）。
【００３３】
なお、図３及び図４は、マスターヒストリサーバ及びスレーブヒストリサーバにおける統計情報の更新状況を示すステータスである。このステータスの遷移は図３に示すようになっており、各遷移の状況は図４に示すようになっている。
【００３４】
このステータスの遷移において、READY(0)の場合、統計情報更新の処理が行われていない状況を示している。また、INITIATE(1)の場合、統計情報更新の準備中、即ち、本実施形態の場合では５分待ちの状態を示している。また、UPDATING(2)の場合、統計情報更新中である状況を示している。また、COMPLETE(3)の場合、統計情報の更新終了の状況を示している。そして、これらの統計情報更新を示すステータスを上述したクライアントＰＣ１の帳票プログラムやクライアントＰＣ２のリモートトレンドプログラム、オープン帳票プログラムが監視して、ステータスの状況がINITIATE(1)及びUPDATING(2)の場合は、マスターヒストリサーバが統計情報更新準備中または更新中であるので、スレーブヒストリサーバからヒストリデータを取得するように切り替えるようになっている。
【００３５】
なお、上述の実施形態のようにクライアントＰＣ１の帳票プログラムがマスターヒストリサーバの統計情報更新サービスの準備中か更新中かを直接監視しても良く、クライアントＰＣ２のリモートトレンドプログラムやオープン帳票プログラムのようにそれ自身が有している環境管理プログラムを介してマスターヒストリサーバが統計情報を準備中か更新中かを確認しても良い。しかしながら、クライアントのプログラムが多い場合には後者のほうが、環境管理プログラムで集中管理できるためクライアントの各プログラムの作業負荷が軽くなって管理がし易くなる利点がある。
【００３６】
以上説明したように、本発明に係るプロセスヒストリサーバデータベースシステムは上述したような構成を有することで、ヒストリサーバ同士がそれぞれデータベースの統計情報を互いに非同期にスケジュールし、マスターヒストリサーバが統計情報を更新する際に、スレーブヒストリサーバからプロセスヒストリをクライアントが取得するように取得先を切替えることで、統計情報の更新中にクライアントへの応答が遅れたり、タイムアウトが発生したりすることがなくなる。
【００３７】
なお、上述したマスターヒストリサーバとスレーブヒストリサーバは、何れか一方を恒久的にマスターヒストリサーバとして何れか他方をスレーブヒストリサーバとする代わりに、マスターヒストリサーバとしての役目とスレーブヒストリサーバとしての役目を選択的に切り替えるような構成にしても良い。
【００３８】
また、以上説明した本発明に係るプロセスヒストリサーバデータベースシステムは、例えば非同期のヒストリサーバを有していれば、統計情報の蓄積に限定されず、本発明の範囲内でデータベースシステムが装備するところの、その他の最適化処理にも適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプロセスヒストリサーバデータベースシステムの適用されるシステム概略構成図である。
【図２】図１に示した本発明のプロセスヒストリサーバデータベースシステムの作用を説明するためのシステム構成図である。
【図３】本発明のマスターヒストリサーバ及びスレーブヒストリサーバにおける統計情報更新に関するステータスを示す遷移図である。
【図４】図３に対応した各ステータスの具体的内容を説明する表である。
【符号の説明】
【００４０】
１    プロセスヒストリサーバデータベースシステム             
１０    フィールド機器
１１    差圧発信器
１２    電磁流量計
１３    ガス成分分析計
２０    ヒストリサーバ
２１    マスターヒストリサーバ
２２    スレーブヒストリサーバ
２３    その他のサーバ
３１，３２    プロセスコントローラ
３３，３４    プログラマブルコントローラ
３５    ゲートウェイ
４０（４１，４２，４３）    クライアント
【図１】
2009032120.tif 000003
【図２】
2009032120.tif 000004
【図３】
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【図４】
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