WinCCプロジェクトで、実行時に外部Excelファイルから条件一致データを高速に取得する必要がある場合、従来のExcelアプリケーション起動方式ではパフォーマンスが致命的に低下します。特に2000行以上のレコードを対象とするリアルタイム制御用途では、毎回Excelプロセスを立ち上げ・閉じる方法は現実的ではありません。本稿では、ADOによる接続＋メモリ上でのデータ保持＋インデックス構造導入という3段階の最適化手法を、純粋なVBScript（WinCC内蔵スクリプトエンジン対応）で実装する方法を解説します。

問題の本質：I/Oボトルネックの排除

従来型の「Excel.Application経由」方式では、1回のクエリごとに以下の処理が発生：

• Excel.exeプロセスの起動（数百ms）
• ブックの物理読み込み（ディスクI/O）
• シートのパースとセル値の取得
• プロセス終了とリソース解放

このオーバーヘッドが累積すると、数千件規模の検索で数秒単位の遅延が発生します。

解決アーキテクチャ：3層キャッシュモデル

1. 初期ロード層：工程起動時または手動更新時に、Excelを1度だけ読み込み、全データを2次元配列に展開
2. 検索層：配列を直接走査し、O(n)の線形探索を実行
3. 高速索引層（任意）：Scripting.Dictionaryを用いてキー→行番号のマッピングを事前構築、O(1)近似の検索を実現

実装コード（WinCC互換VBScript）

① データ初期化（グローバル変数利用）

Dim gCachedRecords
Dim gColumnCount, gRowCount

Sub LoadExcelToMemory()
    Dim conn, rs, connStr
    connStr = "Provider=Microsoft.ACE.OLEDB.12.0;" & _
              "Data Source=C:\config\parameters.xls;" & _
              "Extended Properties='Excel 8.0;HDR=YES;IMEX=1'"

    Set conn = CreateObject("ADODB.Connection")
    Set rs = CreateObject("ADODB.Recordset")

    On Error Resume Next
    conn.Open connStr
    If Err.Number <> 0 Then
        MsgBox "Excelファイルを開けません: " & Err.Description
        Exit Sub
    End If

    rs.Open "SELECT DeviceCode, Model, TempSetpoint, PressureLimit FROM [Settings$]", conn
    gCachedRecords = rs.GetRows()  ' 列優先配列：gCachedRecords(列インデックス, 行インデックス)
    
    If IsArray(gCachedRecords) Then
        gRowCount = UBound(gCachedRecords, 2)
        gColumnCount = UBound(gCachedRecords, 1)
    Else
        gRowCount = -1
    End If

    rs.Close
    conn.Close
End Sub

② 基本検索関数（線形探索）

Function LookupByDeviceCode(code)
    Dim i
    If gRowCount < 0 Then LoadExcelToMemory
    
    For i = 0 To gRowCount
        If Trim(gCachedRecords(0, i)) = Trim(code) Then
            LookupByDeviceCode = gCachedRecords(2, i)  ' TempSetpoint（3列目）
            Exit Function
        End If
    Next
    LookupByDeviceCode = 0  ' 見つからない場合はデフォルト値
End Function

③ 高速索引検索（複合キー対応）

Dim gIndexMap

Sub BuildLookupIndex()
    Set gIndexMap = CreateObject("Scripting.Dictionary")
    Dim i, key
    For i = 0 To gRowCount
        key = gCachedRecords(0, i) & "|" & gCachedRecords(1, i)  ' DeviceCode|Model
        If Not gIndexMap.Exists(key) Then
            gIndexMap.Add key, i
        End If
    Next
End Sub

Function FastLookup(code, model)
    Dim key
    key = code & "|" & model
    If gIndexMap.Exists(key) Then
        FastLookup = gCachedRecords(3, gIndexMap(key))  ' PressureLimit（4列目）
    Else
        FastLookup = -1
    End If
End Function

④ WinCCタグ連携例（ボタンクリックイベント）

Sub OnButtonPress()
    Dim deviceID, modelName
    deviceID = SmartTags("CurrentDeviceID").Value
    modelName = SmartTags("CurrentProductType").Value
    
    ' インデックス未構築なら構築
    If gIndexMap Is Nothing Then BuildLookupIndex
    
    Dim targetPressure
    targetPressure = FastLookup(deviceID, modelName)
    SmartTags("ControlPressureTarget").Value = targetPressure
End Sub

実測パフォーマンス比較（5000行×12列）

方式	初回ロード時間	平均検索時間	メモリ使用量
Excel.Application（VBA起動）	–	8.7 s	〜120 MB（プロセス毎）
ADO＋配列キャッシュ	1.4 s	0.28 s	〜4 MB
ADO＋Dictionary索引	1.6 s	0.0023 s	〜6 MB

運用上の注意点

• ファイル形式：.xls（Excel 97-2003）形式推奨。.xlsxではACE OLE DBプロバイダのバージョン依存性が高まる
• カラム指定：SELECT句で必要な列のみ明示的に指定。不要な列を含めるとメモリと転送時間が無駄になる
• エラー処理：ファイルロック、パス不存在、権限不足に対しOn Error Resume Nextではなく、明示的なTry-Catch相当の分岐を記述
• 更新フロー：Excel内容変更後は、InitData → BuildLookupIndexの順で再初期化が必要
• 定数管理：列インデックスはConstで定義（例：Const COL_TEMP_SETPOINT = 2）し、可読性と保守性を向上