Архитектура, лицензирование и быстрый старт WinCC OA

Уроки WinCC OA

 



Содержание уроков


Урок 2
Архитектура, лицензирование и
быстрый старт WinCC OA

Архитектура и лицензирование WinCC OA

WinCC OA – клиент-серверная географически-распределённая SCADA система с открытой архитектурой.

Менеджеры WinCC OA

WinCC OA System – Система, состоящая из модулей (независимых процессов) — Менеджеров:

Рис. Менеджеры WinCC OA

В одной Системе может быть только один Менеджер событий (EV — Event Manager) и один Менеджер данных (DB – Database Manager). Минимальная конфигурация Системы: EV+DB. EV и DB запускаются на одной машине, другие Менеджеры Системы могут запускаться на других машинах.

Менеджер событий поддерживает текущий образ переменных процесса и выполняет функцию центра коммуникаций. Все остальные Менеджеры обмениваются данными с образом процесса, а не напрямую с драйверами.

Менеджер данных обеспечивает взаимодействие с базой данных настроек проекта и исторической базой данных (переменных процесса и алармов).

Менеджеры реляционных баз данных (RDB Archive Managers) обеспечивают архивирование переменных процесса и алармов во внешних RDB (Oracle, MS SQL, MySQL).

Менеджеры драйверов (D – Driver Managers) – обеспечивают связь с процессом по промышленным протоколам.

Менеджеры пользовательского интерфейса (UI — User Interface Managers) выполняют функции:
PARA – редактор базы данных
GEDI – графический редактор
VISION – среда исполнения клиента UI

Сравнение разных типов UI
Типы UI Область применения Платформа Особенности
Desktop UI Удалённый полноценный клиент Windows, Linux Проектные данные устанавливаются через HTTP сервер
Mobile UI App Удалённый клиент, мобильное приложение Android, iOS Приложение загружается через AppStore или Google Play
ULC UX Удалённый клиент, браузер HTML5 Windows, Linux Не требует инсталляции на клиенте
VISION Локальный полноценный клиент, среда разработки Windows, Linux

Менеджеры сценариев (CTRL – Control Managers) - выполняют скрипты на языке сценариев CONTROL (CTRL).

Менеджеры прикладного пользовательского интерфейса (API – Application Programming Interface Managers) — обеспечивают доступ пользовательским приложениям (C++, C#) к функциям WinCC OA.

Менеджеры распределённых систем (DIST – Distribution Managers) поддерживают обмен данными между WinCC OA Systems (до 2048 Систем).

Менеджеры резервирования (REDU – Redundancy Managers) — обеспечивают горячее резервирование пары серверов Системы.

Лицензирование WinCC OA

WinCC OA Server лицензируется по количеству внешних точек ввода-вывода (I/O) на одну WinCC OA System.

I/O – это элемент точки данных (DPE  Data Point Element) – тег обмена данными с контроллерами, с внешними базами данных, с другими серверами WinCC OA:
WinCC OA 1000/3000/5000/10000/15000/25000/50000/75000/100000/200000/250000/Unlimited Server.

Лицензия WinCC OA Server включает поддержку трендов, алармов, исторической базы данных, драйвер S7, драйвер S7+ (8 подключений), SSL шифрование, OPC клиент, OPC сервер, OPC UA клиент, WinCC OA Web Server, WinCC OA OPERATOR (для 1 устройства).

Лицензируемые расширения (add-ons)

Опция Описание
WinCC OA Desktop UI
1/10/25/50/100
Desktop UI - полнофункциональная станция оператора. Лицензии конкурентные
WinCC OA Ultralight UX
1/10/25/50/100
Ultralight UX — станция оператора в веб-браузере (HTML5), не требует установки плагина, работает на настольных ПК и ноутбуках. Лицензии конкурентные. Ограничения см. в онлайн справке
WinCC OA Mobile UI Mobile UI – станция оператора в мобильном устройстве. Приложение загружается из iTunes App Store или Google Play Store. Лицензии конкурентные. Поддерживаемые устройства Android and iOS и ограничения см. в онлайн справке
WinCC OA Para Среда разработки для WinCC OA
WinCC OA Para Remote Удалённый клиент среды разработки для WinCC OA
WinCC OA API interface gen. Прикладной программный интерфейс для интеграции с WinCC OA разработанных пользователем менеджеров и драйверов. На каждую станцию разработки требуется одна лицензия
WinCC OA Custom Driver Расширяет лицензию сервера WinCC OA для связи с пользовательским драйвером. Для каждого пользовательского драйвера нужна одна лицензия
WinCC OA Custom Manager Расширяет лицензию сервера WinCC OA для связи с пользовательским менеджером. Для каждого пользовательского менеджера нужна одна лицензия
WinCC OA Redundancy Расширяет лицензию сервера WinCC OA функцией горячего резервирования. Для пары резервированных серверов требуются 2 серверных лицензии и две лицензии WinCC OA Redundancy
WinCC OA Distributed Systems Расширяет лицензию сервера WinCC OA Server мультисерверной функцией. Обеспечивает соединение до 2048 автономных резервированных системы WinCC OA. Каждому серверу требуется одна серверная лицензия и одна лицензия распределённой системы. Для пары резервированных серверов требуется 2 лицензии
WinCC OA Disaster Recovery Center Катастрофоустойчивая конфигурация из двух распределённых резервированных систем. Требуется база данных Oracle и RDB. Каждому серверу в катастрофоустойчивой системе требуется лицензия WinCC OA Disaster Recovery Center
WinCC OA S7 Plus TCP/IP
8/54/512 connections
Драйвер S7 Plus для контроллеров S7-1200, S7-1500, Open Controllers и PLCSim, поддерживает символьную адресацию и просмотр проектов TIA Portal
WinCC OA S7 TCP/IP Driver Драйвер TCP/IP для Siemens Industrial Ethernet
WinCC OA Modbus TCP/IP Driver Драйвер Modbus TCP/IP
WinCC OA Modbus TCP/IP Server WinCC OA Modbus/TCP Server предоставляет клиентам Modbus/TC-доступ к данным WinCC OA
WinCC OA Ethernet/IP Драйвер для Allen Bradley – Rockwell EtherNet/IP
WinCC OA SAIA S-Bus Драйвер для контроллеров SAIA (SAIA S bus)
WinCC OA SSI Driver Драйвер для компонентов SAT Telecontrol
WinCC OA SNMP Driver SNMP – network monitoring (V2&V3)
WinCC OA BACnet Driver + Diagnostics Расширяет лицензию сервера WinCC OA функцией онлайн среды разработки WinCC OA BACnet, включающей драйвер WinCC OA BACnet, библиотеку объектов WinCC OA BACnet с фейсплатами и WinCC OA BACnet браузер (максимум 5000 объектов на сервер)
WinCC OA BACnet Engineering Расширяет лицензию сервера WinCC OA функцией среды разработки WinCC OA BACnet, включающей браузер WinCC OA BACnet, WinCC OA EDE-Tool + EDE file interface (требуется лицензия среды разработки WinCC OA) (максимум 5000 объектов на сервер)
WinCC OA IEC 104 Драйвер IEC 60870-5-104
WinCC OA IEC 101 Драйвер IEC 60870-5-101
WinCC OA IEC 61850/61400 Расширяет лицензию сервера WinCC OA функцией протокола IEC 61850, включающей драйвер IEC 61850 (клиент по стандарту IEC 61850 Part 7 & Part 8 Edition 2 & IEC 61400-25) и браузер IEC 61850
WinCC OA DNP3
10/25/50/250/Unlimited
Драйвер DNP3 для подключения DNP3 устройств
WinCC OA SINAUT
10/25/50/250/Unlimited
Драйвер телеуправления SINAUT
WinCC OA RK512 Драйвер для связи по протоколу 3964R/RK512
WinCC OA Cerberus Драйвер для связи с Siemens DMS7000/Cerberus fire alarm system. Коммуникация по шине C-Bus (Cer-Ban) RS 232 (MK 7022)
WinCC OA OPC HDA Server WinCC OA OPC Historical Data Access (HDA) Server обеспечивает доступ к архивным данным WinCC OA
WinCC OA OPC HDA Client WinCC OA OPC Historical Data Access (HDA) Client обеспечивает доступ к данным серверов OPC HDA Server
WinCC OA OPC UA Server WinCC OA OPC UA сервер обеспечивает клиентам OPC UA доступ к данным WinCC OA
WinCC OA SmartSCADA 3.16 KPI Toolbox Позволяет создавать шаблоны и экземпляры KPI в дружелюбном редакторе формул или в CONTROL. Устройства связываются посредством контекстного поиска в системной модели или в точках данных. KPI могут рассчитываться вручную, по событиям или циклически. Онлайн разработка выполняется в своём собственном мастере (лицензия para не входит). В ключает 20 экземпляров KPI
WinCC OA SmartSCADA 3.16 KPI Expansion 100 Расширение Performance indicator toolbox на 100 экземпляров KPI
WinCC OA GIS GIS viewer для отображения файлов формата ESRI. Лицензия требуется для каждого клиента WinCC OA Desktop UI и WinCC OA Ultralight UX. Карты не включены. Динамизация выполняется с помощью скриптов Ctrl
WinCC OA S7 AdvancedLib Runtime лицензия для использования библиотеки WinCC OA S7 AdvancedLib. Лицензия требуется для каждого сервера
WinCC OA Maintenance Управление техническим обслуживанием: запись мото-часов, числа пусков, обработка аварий и функция записной книжки. Лицензия требуется для каждого сервера
WinCC OA Scheduler Графический конфигуратор действий, управляемых по событиям или по времени, с учётом праздников и приоритетов
WinCC OA Recipe Управление рецептами (наборами уставок). Импорт/экспорт рецептов в формате CSV. Лицензия требуется на каждый сервер
WinCC OA RDB (relational DB) Подключение RDB Oracle к WinCC OA Server. Лицензия Oracle не включена. Лицензия требуется для каждого сервера. (RDB для CentOS и OpenSuse не поддерживаются)
WinCC OA RDBLogger WinCC OA DB Logger позволяет экспортировать данные из WinCC OA во внешнюю базу данных
Reporting Интерфейс на базе веб-сервисов SOAP для интеграции с современными системами отчётности и анализа (SIMATIC Information Server, BIRT, Crystal Reports, Microsoft Excel)
VIDEO Система управления IP-видеокамерами различных производителей
WinCC OA CommCenter
25/50/2500/Unlimited Alarms
Управляет рассылкой и квитированием аварийных и рабочих сообщений по email и SMS
WinCC OA Web Server Обеспечивает управление различными соединениями и ресурсами между сервером WinCC OA и клиентами WinCC OA UI и Ultralight UX. Функция балансировки нагрузки клиентов может быть активирована при наличие двух и более веб-серверов. С помощью удалённых веб-серверов может быть реализована многоуровневая архитектура, такая как доступ через DMZ (демилитаризованную зону). (1 веб-сервер включён по умолчанию в лицензию сервера WinCC OA)
WinCC OA Secure Расширяет лицензию сервера WinCC OA функцией защиты Kerberos. Каждому серверу требуется отдельная лицензия
AMS (Advanced Maintenance Suite) Инструмент планирования и управления техническим обслуживанием и ремонтами

Задание

Разработать архитектуру WinCC OA для трёх цехов АСУ ТП завода.
Для каждого цеха и ЦДП предусмотреть резервированный сервер.
У каждого цеха есть своя диспетчерская. В каждой диспетчерской цеха предусмотреть по два АРМ оператора.

У завода есть центральная диспетчерская (ЦДП) с тремя АРМ оператора и двумя АРМ разработчика. С любого АРМ ЦДП обеспечить управление любого цеха.

Необходимо предусмотреть:
- централизованную историческую базу данных завода
- 10 веб-клиентов для контроля всех цехов с ПК штаб-квартиры
- 3 мобильных клиента для контроля всех цехов с мобильных телефонов iOS или Android

Количество входов-выходов ПЛК:
Цех 1: 20000 I/O
Цех 2: 25000 I/O
Цех 3: 25000 I/O

Протоколы для связи с ПЛК:
Цех 1: контроллеры Schneider Electric (Modbus TCP/IP)
Цех 2: 25 контроллеров SIEMENS S7-1500 (S7+TCP/IP)
Цех 3: контроллеры Allen Bradley (Ethernet/IP)

Решение

Разрабатываем 2-х уровневую архитектуру:
- Верхний (заводской) уровень: ЦДП
- Нижний (цеховой) уровень: цех 1, цех 2, цех 3

В качестве централизованной исторической базы данных используем СУБД Oracle.
Получается 4 системы WinCC OA Systems: ЦДП, цех 1, цех 2, цех 3.
Для 4-х систем предусматриваем 4 серверные стойки, в каждой стойке — по два сервера: основной и резервный.
АРМ операторов = 2+2+2+3 = 9
АРМ разработчиков = 2
Количество точек ввода-вывода системы верхнего уровня (75000) должно быть больше суммы точек ввода-вывода систем нижнего уровня (20000+25000+25000=65000).

Лицензии WinCC OA Количество лицензий
 ЦДП   Цех 1   Цех 2   Цех 3  Итого
WinCC OA Server 75000 I/O 2 2
WinCC OA Server 25000 I/O 2 2 4
WinCC OA Server 20000 I/O 2 2
WinCC OA Redundancy 2 2 2 2 8
WinCC OA Distributed Systems 2 2 2 2 8
WinCC OA CommCenter Unlimited 2 2
WinCC OA RDB (подключение к исторической базе данных Oracle) 2 2
WinCC OA Desktop 1 UI (АРМ оператора) 3 2 2 2 9
WinCC OA Para (АРМ разработчика) 2 2
WinCC OA 10 Ultralight UX (10 ультралёгких клиентов) 1 1
WinCC OA 1 Mobile UI (1 мобильный клиент) 3 3
WinCC OA Modbus TCP/IP 2 2
WinCC OA S7 + TCP/IP 64 Connections 2 2
WinCC OA Ethernet/IP 2 2

Быстрый старт WinCC OA

Задание

Самостоятельно пройти Вводный курс WinCC OA.

Решение

В Online Help имеется пошаговое руководство для быстрого старта WinCC OA с учебным проектом GettingStarted_3.16

Рис. Вводный курс

Запустите Администратор проектов, создайте новый проект myGettingStarted и выполните всё, что требуется в программе Водного курса:

Рис. Создание проекта

Следующие уроки будут базироваться на знаниях, полученных при самостоятельном изучении Вводного курса.