(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間の経過とともに変化する物理的な値を所定の時間間隔でサンプリングしてデジタル値に変換しながら記憶したデータ群から形成される一連のペンチャートを、表示画面上でトレンドグラフとして表示可能とするデータ処理装置において、
前記表示画面上には、前記ペンチャートを複数重畳表示可能とするトレンドグラフ表示欄と、該トレンドグラフ表示欄上に表示された各ペンチャートを個別に操作可能とするペンチャート操作欄とを備え、
該ペンチャート操作欄は、前記トレンドグラフ表示欄の時間軸方向に隣接して配置され、該トレンドグラフ表示欄に表示中のペンチャート毎に、その高さ方向の両端が対応するペンチャートにおける振幅方向の座標軸の０％および１００％に一致する形状の操作ボタンを備えたものであって、
該複数の操作ボタンが、ペンチャートの時間軸方向に並列し、且つ、ペンチャートの振幅方向に移行可能に配置されるとともに、
前記複数の操作ボタン中の１つが選択されると、その選択された操作ボタンに対応するペンチャートが基準のペンチャートとして特定されるとともに、前記基準のペンチャートが設定されたことを示す基準マークが表示され、
次に、他の操作ボタンが選択されると、その選択された操作ボタンに対応するペンチャートが前記基準のペンチャートに結合されるペンチャートとして特定されるとともに、前記基準のペンチャートに結合されるペンチャートが選択されたことを示す結合マークが表示されるのと同時に、
前記結合されるペンチャートを特定する操作ボタンの位置および高さが、前記基準のペンチャートを特定する操作ボタンの位置および高さに自動的に一致し、前記結合されるペンチャートが前記基準のペンチャートに座標軸を一致させて、その振幅値および表示位置が連動して表示変更されることを特徴とするデータ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はトレンドグラフの表示方法であって、特に複数のペンチャートを比較表示する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の比較は、比較すべき複数のペンチャートにおけるサイズあるいは画面上での表示位置を手動で設定変更しながら、目視によりペンチャート間の関係を把握する方法が一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した方法は、１つのペンチャートに他のペンチャートを比較する際に、その表示位置やサイズを正確に一致させる作業を必要とするが、ペンチャートの数が多くなるとその作業に多大の時間を要する。更に基準となるペンチャートを変更すると、この作業を始めからやり直す必要があるなど、不都合が多い。
【０００４】
本発明はかかる不都合を一挙に解消するものであって、基準となるペンチャートに対して比較となるペンチャートが選択されると、両者の座標軸を一致させて自動的に重畳表示させることにより、多数のペンチャートが手間を有することなく正確に比較できるトレンドグラフの表示方法を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明は更に、基準となるペンチャートの座標軸を変更すると、選択されたペンチャートも自動的に変更された座標軸に合わせて変更することにより、複数のペンチャート間の比較動作がより的確に行える表示方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、時間の経過とともに変化する物理的な値を、所定の時間間隔でサンプリングしてデジタル値に変換しながら記憶したデータ群を、図１の如く、例えばプログラム式表示装置２６のようなデータ処理装置における表示画面３２上でトレンドグラフ５０として表示する方法である。
【０００７】
更に、例えばプロセスデータ記憶手段２１に計測条件の異なるデータ群を複数組備え、各データ群から形成される一連のペンチャート５４を個別に選択可能とするとともに、例えば図８（ｂ）の如く、選択されたペンチャート５４ｂが、その座標軸を基準となるペンチャート５４ａの座標軸に一致させた状態で自動的に重畳表示されることを特徴とする。
【０００８】
上記した基準となるペンチャート５４ａにおける座標軸を図９の様に変更すると、その変更された座標軸に対応して、選択されたペンチャート５４ｂの位置およびサイズが自動変更される。
【０００９】
上記した計測条件の異なるデータ群は、図１０に例示する如く、各計測条件に対応したグラフ軸に一致したトレンドグラフ５０として独立したウインドウ４８ａ・４８ｂ上に表示されるものであって、各ウインドウ４８ａ・４８ｂ間を一連のペンチャート５４を単位として、表示画面３２上での選択操作により移動可能とするとともに、移動先の座標軸に一致させてその表示条件が自動補正されることも可能である。
【００１０】
上記したデータ処理装置としては、図１の如く、所定の外部装置１０と通信路１２を介して接続され、その通信路１２を通じて例えば状態データ記憶手段１７との間で外部装置１０側とデータの受け渡しを可能とするデータ通信手段１４と、処理すべき動作内容を特定する参照情報を含む複数の処理指示語を記憶可能とする事象データ記憶手段１６と、その事象データ記憶手段１６に備えた処理指示語を解読し、各処理指示語で参照される情報に対応した制御動作を行う制御手段１８と、その制御手段１８からの信号入力と連動して所定の表示動作を行う表示手段２０とを備えたプログラム式表示装置２６により構成し、その外部装置１０における制御状態に対応したデータの収集および表示を可能とすることが好ましい。
【００１１】
【発明の効果】
本発明は上記の如く、基準となるペンチャートに対して比較となるペンチャートが選択されると、両者の座標軸を一致させて自動的に重畳表示させることにより、多数のペンチャートが手間を有することなく正確に比較できる。
【００１２】
本発明は更に、基準となるペンチャートの座標軸を変更すると、選択されたペンチャートも自動的に変更された座標軸に合わせて変更することにより、複数のペンチャート間の比較動作がより的確に行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明にかかるトレンドグラフの表示方法を、図２に例示する如く、ターゲットシステム２２に対するプロセス制御専用として備えたＰＬＣ２４に対する操作および表示盤として使用するプログラム式表示装置２６に実施した一例に基づいて詳細に説明する。しかしながら、プロセスデータの収集およびそのデータに基づいたトレンドグラフの表示に特化した専用の装置あるいは汎用のパソコン装置を利用して汎用のＯＳ上で作動するアプリケーションプログラムにより構成されたものなど、表示方法を実施する装置の構成は限定されるものではない。更にプログラム式表示装置の構成それ自体も一例であって、適宜に変更して実施できることは勿論である。
【００１４】
プログラム式表示装置２６は、ＰＬＣ２４とともにターゲットシステム２２の操作卓などに一体に組み込み、あるいはそれ自身が独立して配備され、ターゲットシステム２２に対する操作および表示盤として使用されるものであって、後述する処理指示語を用いて各種の設定あるいは制御動作を行なわせる。
【００１５】
ターゲットシステム２２を制御するＰＬＣ２４は、ＣＰＵユニットやメモリユニットなどの必要とする個別の機能毎に回路がユニット化され、各ユニットを必要に応じて適宜増減可能に並列接続することにより、ＰＬＣ２４における全体として達成される機能を変更可能とする従来と略同様な構成のものである。
【００１６】
また、ターゲットシステム２２に対して入出力される各種情報の格納場所が、制御あるいは表示すべきターゲットシステム２２上に備えたレベル計やリミットスイッチの様な受動部品あるいはリレーやモータの様な能動部品毎にメモリユニット上に確保され、入出力されるデータが数値の様なワードデータに対してはワードデバイスが、モータのオンオフ情報の様なビットデータに対してはビットデバイスが指定されるとともに、各デバイスに対して例えば「Ｄ１００」の様な機種固有のデバイス名を予め設定することにより、デバイス名の指定によって格納場所を特定可能に必要なデータがメモリユニット内に格納されている。
【００１７】
従って、ＰＬＣ２４の内外部からメモリユニット内における任意のワードデバイスあるいはビットデバイスに対してデバイス名を指定してアクセスするだけで、ＰＬＣ２４内の実際のアドレスを知ることなく、ターゲットシステム２２の対応位置を制御し或いはその動作状態に関する各種のプロセスデータが個別に取り出せる様にしている。
【００１８】
プログラム式表示装置２６はパソコン装置と略同様の構成であって、図２に示す表示制御回路２８を備えるとともに、図３に例示するごとく、ディスプレイ３０における表示画面３２の前面を透明なタッチパネル３４により密着状態で覆い、タッチパネル３４に対する押圧操作による指示は、タッチパネルコントローラ３６を介して取り込まれて座標が解析され、テスト時、システム全体としての運転開始前における初期設定時あるいは運転中における指先による各種手動操作を可能とする。
【００１９】
ここでプログラム式表示装置２６においては、図３に例示する如く、銘板の様に表示内容に変更を要しないベース画面３８およびそのベース画面３８上で形状変化や点滅あるいは色変化させるスイッチ図形の様な機能部品図形４０を、必要とする表示単位毎に１つのファイル番号Ｆを指定し格納しておく。
【００２０】
一方、事象データ用メモリ４２内に予め格納しておいた図４（ａ）で例示する処理指示語Ｗを微小時間毎に間欠的に読み出し、各処理指示語Ｗの事象名Ｎで特定される内容の動作を、ＰＬＣ２４側から通信コントローラ４４を介して状態データ用メモリ４６に取り出されたデータを参照しながら順次に実行することにより、ＰＬＣ２４側のビットデバイスあるいはワードデバイスの内容変化に即応して、機能部品図形４０を始めとする各種の図形やグラフの形状あるいは数値などの表示データの値が変化する表示動作が行われる。
【００２１】
すなわち処理指示語Ｗの基本的な構成は、表示制御動作を実行すべきベース画面３８のファイル番号Ｆと、そのベース画面３８上で実行すべき動作内容を特定する事象名Ｎと、各実行事象毎に参照される１又は複数のデータからなる参照情報ｒとを１組として備えている。
【００２２】
例えば図４（ｂ）に示す処理指示語ＷＧは、図３の如くベース画面３８上にウインドウ４８を開き、そのウインドウ４８内でトレンドグラフ５０を表示可能とするものであって、ベース画面３８のファイル番号Ｆ１、トレンドグラフ５０の表示を特定する例えばＧから始まる事象名Ｎ１に加えて、グラフの表示座標範囲Ｄ１、グラフ表示をさせるべきデータの格納位置を特定するデバイス名Ｄ２、そのデバイスがオンオフ情報からなるビットデバイスか温度変化の様なワードデバイスかを示すデバイス情報Ｄ３、表示されるグラフの線種や色を特定するグラフ情報Ｄ４、およびデータをサンプリングする時間間隔Ｄ５とを参照情報ｒとして備えている。
【００２３】
ここで、例えば図５に示す如く、ターゲットシステム２２として備えたプラントのプロセス制御時において、タンク５１内のレベル計５３、液温計７４およびポンプ７６のオンオフ時期をＰＬＣ２４が監視するシステムに実施した場合にあっては、トレンドグラフ５０によってそのプロセスデータを監視すべき３つの内容について各々、図３の様に処理指示語ＷＧを１つずつ設定する。
【００２４】
すなわち、トレンドグラフ５０を表示すべき３つのデバイスについて、表示座標範囲Ｄ１を一致させた処理指示語ＷＧ１〜ＷＧ３を事象データ用メモリ４２内に記憶させる。一方、状態データ用メモリ４６内のアドレスＡにはタンクレベルがワードデータとして、アドレスＢには液温がワードデータとして、更にアドレスＣにはポンプ７６のオンオフ状態がビットデバイスとして、ＰＬＣ２４側からのデータ転送により微少な時間遅れをもって更新処理されている。
【００２５】
そこで各処理指示語ＷＧ１〜ＷＧ３から、該当のデバイスＡ〜Ｃを表示データのデバイス名を利用して特定することにより、所定のサンプリング時間間隔Ｄ５でデータの値が状態データ用メモリ４６から読み出され、表示画面３２上に設定したウインドウ４８内において、複数本のペンチャート５４からなるトレンドグラフ５０として表示されるのである。
【００２６】
本発明は上記した構成にあって、更に、予め設定した条件をトリガーとし、その条件の発生する前後の所定期間内に発生したデータを自動収集するとともに、その収集したデータを比較表示可能とする構成に特徴を有する。
【００２７】
データ収集用の処理指示語ＷＳは、上記の様にしてベース画面３８上に処理指示語ＷＧをもって設定した１つのウインドウ４８を単位として、そのウインドウ４８内で表示される１又は複数種類のプロセスデータを同時に収集可能とするものであって、図４（ｃ）に例示する如く、ベース画面３８のファイル番号Ｆ１、プロセスデータの収集を特定する例えば「Ｓ」から始まる事象名Ｎ２に加えて、収集対象となるデータ取込座標範囲Ｄ６、データの収集開始条件Ｄ７、データの収集時間範囲Ｄ８を参照情報ｒとして備えている。
【００２８】
ここでデータの収集開始条件Ｄ７は、図３に例示する様な、ウインドウ４８上で継続的に表示されているトレンドグラフ５０に関するデータをすべて保存するのではなく、図６に示す如く、予め設定しておいた条件Ｄ７を満足したことを確認したのち、その時点ｔｓの前半期間と後半期間に発生したデータについて選択的に保存することによって、保存すべき価値のあるデータについてのみ収集可能とするものである。
【００２９】
すなわち、処理指示語ＷＳが設定されると、少なくとも前記した前半期間のデータを一時記憶可能な大きさのデータ格納領域５２が、図７の如くＲＡＭの様な高速のメモリ上に設定される。具体的には、このデータ格納領域５２はシフトレジスタと略同様の機能を有するものであって、図７（ａ）の様に、上記したデータ収集時間範囲Ｄ８に対応した記憶容量が確保され、システムが駆動中はそのデータ格納領域５２内に順次に現在のデータを書き込む一方、次々に取り込まれる新しいデータにより古いデータから上書き消去することにより、予め設定したデータ収集時間範囲分のデータが絶えずデータ格納領域５２内に維持される様にしている。
【００３０】
かかる状態でトリガ条件が満足された後も、更に収集時間範囲の後半期間分だけデータをシフトしながら現在データの書き込みを終了した時点で、図７（ｂ）の様にデータ格納領域５２内のデータを全てハードディスク７８の様なデータ保存用のメモリ内にファイル名を特定してコピーすることにより、データの１回分の収集は終了する。
【００３１】
上記したデータ収集開始条件Ｄ７は、所定のワードデバイスの値が設定値を超えたり、ビットデバイスがオンまたはオフする時点など、その時刻が一意的に特定可能なものであれば任意に設定できる。また収集の繰り返し回数も、任意に設定できる。
【００３２】
本実施例にあっては、データ収集開始条件Ｄ７をプログラム式表示装置２６におけるエラーメッセージの表示条件と一致させることにより、エラーが発生した時点の前後におけるデータの自動収集が行われる様に構成している。
【００３３】
更に上記の様にして自動収集したエラー発生前後のデータは、プログラム式表示装置２６のオフライン中において、1回分のデータ収集期間中に取得したデータ群中の個別のデータ間、あるいは、基準データ群や過去に収集した同様な内容のデータ群と比較表示可能とすることにより、エラーの発生原因がトレンドグラフ５０上において視認判定できる様にしている。
【００３４】
すなわち、プログラム式表示装置２６をオフライン状態にしてトレンドグラフ５０の比較表示モードにしたあと、表示すべきデータを選択すると、図８のようなウインドウ４８が１つ開き、上記した自動収集操作により収集されたデータ群が、複数本のペンチャート５４からなるトレンドグラフ５０として表示される。
【００３５】
ここでウインドウ４８は、例えば３つに分割されるとともに、トレンドグラフの表示欄５６と、トレンドグラフ５０を構成する各ペンチャート５４毎の操作を可能とするペンチャート操作欄６４と、表示されたトレンドグラフ５０に関する付加情報を表示するための付加情報表示欄６８を設定している。
【００３６】
トレンドグラフ表示欄５６は、その下部に、日時を特定した共通の時間軸５８を備えるとともに、１組のデータ群を構成する各データを折れ線グラフとして表示することにより、複数本のペンチャート５４がその時間軸５８を一致させた状態で上下方向に並列して表示される。
【００３７】
更に、トレンドグラフ表示欄５６中を左右方向に移行できるカーソル６０を備えて基準となる日時を特定可能とするとともに、水平方向のスクロールバー６２を備え、トレンドグラフ表示欄５６における表示可能範囲を超える範囲についてもスクロールさせて表示できるようにしている。
【００３８】
次にペンチャート操作欄６４は、トレンドグラフ５０を構成する１本のペンチャート５４毎に操作ボタン６６を備えるものであって、本実施例にあっては３本のペンチャート５４ａ・５４ｂ・５４ｃからトレンドグラフ５０が構成されるので、３つの操作ボタン６６ａ・６６ｂ・６６ｃが表示されている。
【００３９】
この操作ボタン６６は、その高さで対応するペンチャート５４の振幅値を０〜１００％に規定する一方、その上下方向の配設位置でトレンドグラフ表示欄５６中における各ペンチャート５４の表示位置を規制する様に構成されている。そこで、操作ボタン６６の高さおよび上下方向位置を任意に変更可能とすることにより、対応するペンチャート５４のサイズおよび表示位置が任意に設定変更されるのである。
【００４０】
次に付加情報表示欄６８は、トレンドグラフ表示欄５６に表示されている各ペンチャート５４の内容を理解するのに助けとなる各種の情報を数値あるいは文字として表示するためのものであって、例えば１本のペンチャート５４に対して1行の表示欄を割り当てている。
【００４１】
この付加情報としては、ペンチャート５４の表示色、対応する処理指示語名、ペンチャート５４が表示する内容、カーソル６０が位置する現在値、チャート全体の平均値や最大あるいは最小値、単位時間当たりの平均変化率のような、ペンチャート５４の内容を理解するために必要であるものであれば、表示内容を適宜変更して実施できることは勿論である。
【００４２】
本発明は上記した構成にあって更に、複数本のペンチャート５４を、その座標軸を互いに一致させた状態で重畳表示させる機能に特徴を有する。
【００４３】
ここでペンチャートの重畳表示機能を選択すると、基準となるペンチャート５４の特定が求められる。そこで、ペンチャート操作欄６４中に表示された３つの操作ボタン６６ａ・６６ｂ・６６ｃ中における１つの操作ボタン６６ａを選択すると、図８（ｂ）の様にその操作ボタン６６ａの下方位置に基準マーク７０が表示されて、基準のペンチャート５４ａが設定されたことが示される。
【００４４】
次に、基準となるペンチャート５４ａに対して結合することを希望するペンチャート５４の選択が求められる。そこで、操作ボタン６６ｂにフォーカスを合わせることにより重畳したいペンチャート５４ｂを選択すると、その選択された操作ボタン６６ｂは、基準となるペンチャート５４ａを特定する操作ボタン６６ａと０％および１００％位置を一致させた状態へと、ペンチャート５４ｂは自動的にサイズおよび位置の変更がされるとともに、結合状態を示す結合マーク７２が操作ボタン６６ｂの下方に表示される。
【００４５】
このような結合状態にあっては、基準となる操作ボタン６６ａの高さおよび位置移動と連動して、結合されている操作ボタン６６ｂもその０％および１００％位置が自動的に変更される。その結果、図９の様に、重畳表示を選択した全てのペンチャート５４ａ・５４ｂ・５４ｃは、座標軸を一致させたまま、その振幅値および表示位置が連動して表示変更されるのである。
【００４６】
次に、上記したウインドウ４８を基準のウインドウ４８ａとし、そのウインドウ４８ａ中に表示されたグラフと比較表示をさせたい別のデータ群を選んで表示を選択すると、図１０（ａ）の様に表示画面３２上には、例えば基準ウインドウ４８ａの下方に比較用のウインドウ４８ｂが開き、そのデータ群が基準ウインドウ４８ａ内と同様にしてトレンドグラフ５０として表示される。
【００４７】
ここで２つのウインドウ４８ａ・４８ｂで表示されるトレンドグラフ５０は、データ収集時期は勿論、データのサンプリング間隔の様なデータ収集条件も互いに異なっている可能性が高い。そこで、合成すべき１または複数本のペンチャート５４ｄを比較ウインドウ４８ｂ内で選択したのちにグラフ合成を指示すると、両者の表示条件が自動的に一致されたのち、図１０（ｂ）に示すように基準ウインドウ４８ａに複写される。
【００４８】
かかる基準ウインドウ４８ａ中に複写されたペンチャート５４ｄは、基準ウインドウ４８ａに予め表示されたペンチャート５４と同一の表示基準に基づいて表示される。その後は、上記した重畳手順に従って基準となるペンチャート５４ａに結合することにより、必要な重畳表示が行われるのである。
【００４９】
なお、上記したグラフの合成操作を、メニュー選択やスイッチ操作で行うのに代えてあるいは加えて、マウスの様なポインティングデバイス、あるいはタッチパネル３４に対する指示操作を利用し、表示画面３２上で合成すべきペンチャート５４を個別に選択してドラッグアンドドロップ操作をすることにより、グラフの複写および合成処理させてもよい。
【００５０】
また同時に開くことができるウインドウ４８の数は適宜増減することが可能で、更に１つのウインドウから他のウインドウに１本のペンチャート５４を単位とした複写合成をするのに代えて、グラフ合成専用の新規なウインドウ４８を開き、そのウインドウ４８に対して複数のウインドウ４８中から合成表示させるべき複数のペンチャート５４を特定して複写する様にしてもよい。
【００５１】
更に、基準となるウインドウ４８ａに対して結合すべきウインドウ４８ｂを選択することにより、基準ウインドウ４８ａのスクロールバー６２の移行操作と連動して、結合されたウインドウ４８ｂの時間軸５８をリンクさせて移動させることもできる。
【００５２】
更にまた、上記した一定のデータ収集開始条件のもとに複数組のデータ群を作成およびグラフ合成する場合にあっては、合成時にデータ収集開始条件の発生時点を自動的に一致させて収集時期の異なるグラフを表示可能とすれば、的確な比較動作ができる。
【００５３】
また、重畳表示後のグラフ間で差分をとるなどの演算処理を行い、その結果を同様なグラフとして重畳表示可能とすることにより、合成したグラフ間の差異が微少な場合にあっても両者間の違う部分が明確に判別できる。演算処理の内容も適宜変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をプログラム式表示装置に実施した一例を示す説明図である。
【図２】プログラム式表示装置における電気回路の一例を示すブロック図である。
【図３】表示画面に対するトレンドグラフの表示過程を示す説明図である。
【図４】処理指示語の構成を示す説明図であって、（ａ）は処理指示語の基本的な構成、（ｂ）はトレンドグラフ表示用の処理指示語の構成、（ｃ）はプロセスデータ収集用の処理指示語の構成を各々示す。
【図５】ターゲットシステムにおけるデータの収集状態を示す説明図である。
【図６】プロセスデータの収集範囲を示す説明図である。
【図７】プロセスデータの収集過程を示す説明図である。
【図８】収集されたデータの合成過程を示す説明図である。
【図９】結合されたペンチャートのサイズ変更状態を示す説明図である。
【図１０】画面上に複数のウインドウを開いてデータ処理を行う工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  外部装置
１２  通信路
１４  データ通信手段
１６  事象データ記憶手段
１７  状態データ記憶手段
１８  制御手段
２１  プロセスデータ記憶手段
２０  表示手段
２２  ターゲットシステム
２４  ＰＬＣ
２６  プログラム式表示装置（データ処理装置）
２８  表示制御回路
３０  ディスプレイ
３２  表示画面
３４  タッチパネル
３６  タッチパネルコントローラ
３８  ベース画面
４０  機能部品図形
４２  事象データ用メモリ
４４  通信コントローラ
４６  状態データ用メモリ
４８  ウインドウ
５０  トレンドグラフ
５１  タンク
５２  データ格納領域
５３  レベル計
５４  ペンチャート
５６  トレンドグラフ表示欄
５８  時間軸
６０  カーソル
６２  スクロールバー
６４  ペンチャート操作欄
６６  操作ボタン
６８  付加情報表示欄
７０  基準マーク
７２  結合マーク
７４  液温計
７６  ポンプ
７８  ハードディスク
【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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