Myśląc o systemach SCADA nie można przejść obojętnie obok produktów firmy Siemens. Generalnie słowo klucz SIMATIC WinCC powiązane jest z całą gamą produktów służących do wizualizacji procesów przemysłowych.
SIMATIC WinCC V7.x (najnowsza wersja to WinCC V8, poprzednia WinCC V7.5) jest w rodzinie SIMATIC systemem najstarszym, najbardziej rozbudowanym i najbardziej otwartym na różne niestandardowe projekty.
W tym artykule chciałbym przedstawić Ci ten pakiet SIMATIC WinCC V7.5. żebyś poznał zaawansowany system SCADA firmy Siemens.
Krótka historia WinCC
Historycznie SIMATIC WinCC pochodzi z lat 90'. Sam korzystałem z WinCC od wersji 5.1 aż do aktualnej wersji V8.
Poniżej kilka wersji wraz z rokiem wypuszczenia przez Siemens:
Przejście pomiędzy wersjami nie jest bardzo trudne. Trzeba wykonać kroki przekazane przez firmę Siemens i odbywa się w 2 etapach:
- od wersji V4 do WinCC V6.2
- oraz od V6.2 do wersji WinCC V7
- aplikacja od V7 do wersji WinCC V8 przechodzi automatycznie.
Tutaj możesz zobaczyć oficjalne kroki migracji projektu od wersji WinCC V4 do wersji WinCC V7.
Od prostego urządzenia po rozległe systemy.
Jako oprogramowanie do najbardziej złożonych zadań HMI, WinCC może obsługiwać największe projekty z dużą ilością danych. Nic nie stoi na przeszkodzie jeśli musisz stworzyć aplikację do osiedlowej stacji uzdatniania wody lub prostej maszyny.
Generalnie używam WinCC V7.5 jako samodzielnych aplikacji do zarządzania jedną lub większą liczbą maszyn (zwykle między 2000 a 8192 zmiennymi zewnętrznymi), chociaż stworzyłem również aplikację serwer-klient z opcją redundancji, która kontroluje 6 linii produkcyjnych w automotive (> 40 000 zmiennych ).
W firmie, w której pracowałem, zajmowałem się tworzeniem systemu wielostanowiskowych, w którym WinCC kontrolowało ponad 30 urządzeń (całą halę produkcyjną) wraz z połączeniami do systemu klasy ERP.
Przykładowa topologia aplikacji SCADA w WinCC server-client
Oprogramowanie SIMATIC WinCC V7.X
WinCC Runtime to zintegrowane narzędzie umożliwiające pracę z systemem dla osoby projektującej system, administratorów IT, operatorów czy działu utrzymania ruchu. Posiada bazę wbudowanych kontrolek i funkcjonalności. Baza ta jest obszerna i zapewnia programiście oraz operatorowi szereg ułatwień podczas projektowania i pracy z systemem. Podczas pracy system gromadzi i archiwizuje dane na zintegrowanym serwerze MS SQL Server, z którego w łatwy sposób można eksportować i raportować dane.
WinCC CS to zbiór narzędzi służących do tworzenia aplikacji. Biblioteki i kreatory sprawiają, że generowanie projektu jest szybkie i łatwe. Całość konfiguracji odbywa się w jednym narzędziu WinCC Explorer dzięki czemu nie musimy skakać po różnych programach i ustawiać różnych elementów.
W skład WinCC Explorera wchodzą miedzy innymi:
- Tag Management - komunikacja, zmienne
- Graphics Designer - okna, grafiki, wygląd systemu
- Alarm Logging - alarmy, eventy, zdarzenia
- Tag Logging - archiwizacja danych procesowych
- Global Script - skrypty globalne VBS i C
- User Administrator - użytkownicy, grupy, hasła, autoryzacje
- User Archive - receptury
WinCC Explorer
Możliwości systemu SCADA od Siemensa.
- Umożliwia połączenie z większością sterowników i urządzeń stosowanych w przemyśle (SIMATIC S7, Allen Bradley Ethernet IP, Mitsubishi Ethernet, Modbus TCPIP, OPC, OPC UA, Profibus DP)
- OPC DA-klient 2.05a/V3.0
- OPC UA
- Faceplates
- Wsparcie dla wielojęzycznych aplikacji
- Wydajna archiwizacja danych (możliwe 80 000 tagów archiwalnych)
- Obsługa kart wielomonitorowych pozwala na projektowanie rozbudowanych graficznie aplikacji.
- Zachowana jest kompatybilność wersji aplikacji – starsze mogą zostać przekonwertowane na najnowsze.
- Wbudowany debugger skryptów (VBS, C)
- Możliwość automatycznego czytania komunikatów AS z S7-1500
- Kontener obiektów ActiveX i kontrolek .NET, WPF
- Wirtualizacja – VMware ESXi, VMware Workstation i Hyper-V firmy Microsoft. Oznacza to, że złożone struktury klient/serwer, a także systemy jednostanowiskowe mogą pracować jako środowiska wirtualne.
- Wbudowany VBA pomaga tworzyć SCADA za pomocą skryptów (oszczędność czasu i pieniędzy - niekoniecznie nerwów)
- Multitouch i gesty w wizualizacji
- Zgodność z wytycznymi FDA – spełnia specjalistyczne wymagania wielu branż, m.in. przepisy FDA dla przemysłu farmaceutycznego.
- Licencjonowanie – oprogramowanie można dostosować do dużej liczby struktur dzięki wielu poziomom licencji RT i CS. Wybraną licencję można łatwo zaktualizować na podstawie liczby użytych zmiennych poprzez Power Package.
Morze płatnych rozszerzeń dla WinCC V7.
Siemens WinCC V7.X posiada wiele pakietów, które mogą rozszerzyć podstawową funkcjonalność. Niektóre z nich są naprawdę drogie, ale dają wiele ulepszeń bez specjalnych prac programistycznych.
- Redundancja serwerów
- Process historian i Information server do generowania raportów poprzez WEB
- WinCC ODK – możliwość interakcji z aplikacją z poziomu programów językowych wysokiego poziomu
- Zintegrowana administracja użytkownika i SIMATIC Logon umożliwiają korzystanie z czytników kart chipowych oraz ustawień domenowych firmy w celu logowania do systemu SCADA
- WinCC/WebUX za darmo dla 1 użytkownika – okna systemowe oddzielone od normalnej pracy poprzez urządzenie z HTML 5
- WinCC/Calendar - SMS, email
- WinCC/Connectivity Pack - otwarcie baz archiwalnych w celu generowania zaawansowanych raportów produkcyjnych
- WinCC/Audit - sprawdzanie i kontrola zmian w systemie SCADA
- WinCC WebNavigator - system scada pracujący w przeglądarkach HTML
Podsumowanie
SIMATIC WinCC V7.5 jest zaawansowanym systemem SCADA. Łączy wiele lat historii przemysłu w jednym narzędziu co pozwala mu być nadal w TOP 3 systemach SCADA używanych w Polsce i na świecie.
Aktualnie Siemens próbuje powoli zastąpić WinCC V7 wersją WinCC TIA Professional jednak szczerze wątpię żeby udało się to wykonać w ciągu najbliższych 5 lat.
P.S. Potrzebujesz więcej informacji? Daj znać w komentarzu.