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:
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
| 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
Запустите Администратор проектов, создайте новый проект myGettingStarted и выполните всё,
что требуется в программе Водного курса:
Следующие уроки будут базироваться на знаниях, полученных при самостоятельном изучении Вводного курса.
Урок 3. Связь WinCC OA и SIMATIC S7-1500 по протоколу S7Plus (S7+)