SCADA-System WinCC Open Architecture Siemens

Менеджер событий

Event Manager (EV)

Менеджер событий является центром обработки системы WinCC OA. Этот блок представляет собой постоянно обновляемый образ всех переменных (Power Tag) в памяти. Все остальные менеджеры, которым требуется доступ к данным, получают информацию из образа менеджера событий и не должны обращаться непосредственно к контроллерам. Команды операторов выполняют только изменение значений в образе менеджера событий. Соответствующие драйверы пересылают эти команды из образа менеджера событий в целевые системы (например, в программируемые контроллеры) автоматически.Менеджер событий является своего рода центральным распределителем данных и коммуникационным центром WinCC OA.. Дополнительно этот менеджер выполняет обработку аварийных сообщений и способен поддерживать автономное выполнение арифметических операций.

Менеджер драйверов

Driver Manager (D)

Самый низкий уровень в системе WinCC OA представлен соединениями с процессом, называемыми в WinCC OA драйверами. Драйверы – это специальные программы управления обменом данными между уровнем управления и полевым уровнем. Поскольку WinCC OA обеспечивает поддержку большого количества коммуникационных протоколов, то существует и множество различных драйверов, которые могут выбираться для тех или иных видов связи. Упрощенно каждый драйвер выполняет преобразование, необходимое для перехода от обмена данными по соответствующему коммуникационному протоколу к внутреннему обмену данными в системе WinCC OA.

Драйвер считывает текущие состояния аппаратуры, а также значения параметров с полевого уровня и передает из в WinCC OA. В обратном направлении он передает команды и уставки для аппаратуры управления нижнего уровня (программируемые контроллеры, распределенные системы, системы телеуправления и т.д.).

Менеджер данных

Data Manager (DB)

Менеджер данных обеспечивает поддержку соединений с базой данных. С одной стороны, он позволяет определять параметры данных, которые будут сохраняться в базе данных. С другой стороны, он позволяет получать доступ к данным в архивах значений технологических параметров или аварийных сообщений. Если пользователь запрашивает исторические данные

за определенный период, то получает эту информацию от менеджера данных, а не от самой базы данных.

Менеджер управления

Control Manager (CTRL)

WinCC OA поддерживает множество вариантов реализации собственных алгоритмов управления и обработки данных. Наиболее важными с этой точки зрения является внутренний язык управления (CTRL) и общий интерфейс прикладного программирования (API).Внутренний язык управления является чрезвычайно мощным интерпретирующим языком разработки сценариев. С небольшими отличиями его синтаксис практически совпадает с ANSI-C. Он является процедурным языком высокого уровня и можетиспользоваться для разработки многопоточных приложений (квазипараллельное выполнение индивидуальных программ).Язык поддерживает обширную библиотеку функций для решения задач управления и визуализации.Менеджер управления может использоваться как самостоятельный процесс, для анимации и дизайна интерфейса пользователя или для поддержки стандартных объектно-ориентированных функций обработки данных.API (WinCC OA API) представляет собой наиболее мощную форму функционального расширения. Он сконфигурирован какC++ класс библиотеки и позволяет выполнять разработку независимых функций или функций расширения менеджера (прогнозирование, имитация, инструменты, собственные базы данных и т.д.).

Менеджер интерфейса пользователя

User Interface Manager (UI)

Интерфейс пользователя формируется менеджером UI. Он содержит графический редактор (GEDI), базу данных редактора (PARA) или общий интерфейс пользователя приложения (визуальный модуль). Интерфейс пользователя служит для отображения значений параметров, выдачи команд, просмотра списка аварийных сообщений. Тренды и отчеты так же являются

обычной частью интерфейса пользователя. С точки зрения программирования взаимодействие пользователя с WinCC OA полностью изолировано от фоновой обработки данных. Это просто отображение оперативных или архивных данных процесса.

Доступ к внешним базам данных

Интерфейс доступа к внешним базам данных.

На компьютерах с операционной системой Windows соединения устанавливаются по стандарту ADO. Интерфейс ADO (ActivX Data Object) разработан компанией Microsoft для независимого доступа к источникам данных всех типов, в первую очередь к базам данных различных производителей.

Источником данных для ADO является OLE DB. В тоже время адресация ODBC-совместимых баз данных может быть выполнена через внутреннюю оболочку.

На компьютерах с операционной системой Linux интерфейс доступа к реляционным базам данных формируется библиотекой Qt. В этом случае доступ к данным осуществляется через DB-API или через ODBC.

Программный интерфейс приложений

Application Programming Interface (API)

API обеспечивает поддержку целого ряда функций, позволяющих выполнять расширение WinCC OA дополнительными специализированными менеджерами. Под менеджером здесь понимается программа, которая взаимодействует с системой по протоколу, определяемому WinCC OA.

COM (Component Object Model)

Это спецификация для разработки модульных программных компонентов, которые могут использоваться всеми COM- совместимыми приложениями. COM компоненты легко интегрируются в COM-совместимые приложения и могут удаляться из них во время выполнения. Несмотря на преимущественное использование C++ для разработки COM компонентов могут использоваться и другие языки высокого уровня. Спецификации OLE, ActivX и DirectX базируются на технологии COM.

Control expansion

Расширение, позволяющее расширять язык управления дополнительными функциями C++

Панель топологии/суммирование сигналов

Panel topology/summation signal

Генерация панели иерархии/ топологии в существующих или новых проектах и автоматическое суммирование сигналов тревоги точек данных, находящихся в панели топологии.

Резервирование (см. следующую страницу)

Для построения систем повышенной надежности используется принцип “горячего” резервирования. Этот принцип реализована программном уровне и не зависит от состава используемой аппаратуры.

Резервированная система строится на базе двух взаимосвязанных серверных систем. Оба сервера постоянно находятся в работе и имеют одинаковую функциональную нагрузку. Только один из этих серверов является активным. Второй сервер только сравнивает собственные данные с данными активного сервера. При выходе из строя активного сервера производится быстрое переключение на второй сервер, который начинает выполнять функции ведущего устройства. Это гарантирует возможность получения доступа к данным и функциям резервированной системы в любой момент времени.

SMS

Позволяет WinCC OA выполнять отправку и прием текстовых сообщений

Вывод звука

Дает пользователю дополнительную информацию о состоянии процесса.

Шифрование панелей и сценариев CTRL/ библиотек

Шифрование панелей и сценариев CTRL/ библиотек для защиты собственных разработок от несанкционированного доступа

Распределенные системы (см. ниже)

Позволяет устанавливать сетевые соединения между несколькими автономными системами WinCC OA. Каждая подсистема может иметь одно- или многопользовательскую конфигурацию с поддержкой или без поддержки функций резервирования. В данном контексте под подсистемой понимается обычная или резервированная серверная система, на которой работает менеджер событий.

ETool

Применение инструментальных средств ETool дает ощутимые преимущества в разработке комплексных проектов на основе WinCC OA и STEP 7/ PCS 7. Они образуют удобную среду, позволяющую использовать WinCC OA для быстрого конфигурирования споддержкой фукций массовой настройки параметров.

BACnet

Позволяет интегрировать BACnet-совместимые автономные и интерактивные решения для систем автоматизации зданий и включает библиотеку объектов для проектирования систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, управления освещением и систем обеспечения безопасности.

S7 AdvancedLib object library

S7 AdvancedLib (AdvS7) является библиотекой объектов для всех секторов промышленности для визуализации объектов систем управления технологическими процессами (например, приводов, клапанов, регуляторов, двигателей и т.д.) в проектах WinCC OA и S7. Дополнительно к лицензиям WinCC OA и AdvS7 S7 AdvancedLib требует использования соответствующих

библиотек и на стороне SIMATIC.

Maintenance package

Пакет обслуживания с поддержкой функций счетчика моточасов, счетчика оперативных циклов и журнала выполнения операций обслуживания.

Scheduler

Позволяет создавать, настраивать и обслуживать программное обеспечение, которое должно запускаться с определенной периодичностью или на событийной основе.

Recipes

Позволяет использовать WinCC OA для одновременной выдачи уставок и команд в заданные моменты времени. Базируется на использовании типов рецептур, которые определяют количество элементов точек данных и набор рецептов, передаваемых в точки данных при активации.

GIS Viewer

Позволяет интегрировать в WinCC OA стандартные карты геоинформационной системы (ГИС) и просматривать все объекты WinCC OA на этих картах.

Excel report

Мощный генератор отчетов в среде MS Excel. Простое формирование шаблонов непосредственно в Excel. Если отчет должен быть сделан в течение определенного периода, то система обращается к шаблону и автоматически заполняет его информацией, полученной из базы данных WinCC OA. Отчеты могут создаваться, распечатываться или сохраняться автоматически с заданной периодичностью без участия персонала. Обеспечивается полная поддержка сжатия структур (AC – archive compression) в WinCC OA.

Communication Center

Поддержка современных вариантов сигнализации, дистанционного оповещения и связи с использованием новейших стандартов и различных видов каналов связи. Использование различных интерфейсов для удаленного оповещения с помощью системы управления. Оповещение через голосовой выход, передачей SMS или e-mail сообщений.

Video
(смотри ниже)

Интеграция системы видеоуправления в WinCC OA. Слияние функций SCADA системы с функциями видеонаблюдения позволяет снижать затраты на отдельные видеоинтерфейсы, эксплуатацию и обслуживание системы, а также на обучение персонала.

HTTP server

Для отображения данных WinCC OA через Интернет и web

Authentication via Kerberos

Для защиты системы от шпионажа и хакерских атак была разработана система аутентификации пользователей. Она основана на функциональных возможностях Kerberos и позволяет любому компоненту WinCC OA распознавать другие компоненты системы.

WinCC OA серверы могут проверять подлинность подключаемых клиентов, а клиенты способны проверять подлинность сервера. Кроме того Kerberos исключает возможность модификации сообщений во время их передачи. Дополнительно сообщения могут передаваться в зашифрованном виде.

AMS (Advanced Maintenance Suite)

Для эффективного планирования, управления, выполнения и мониторинга работ по техническому обслуживанию и устранению неисправностей. Оценка процессов с использованием статистических данных и отчетов.

Disaster Recovery System
(смотри ниже)

Система аварийного восстановления данных, дополняющая систему резервирования и обеспечивающая высокую стабильность работы системы.

Pocket Client

Тонкий клиент, который поддерживает доступ к предприятию с помощью мобильного устройства (например, мобильного телефона). Доступ возможен с помощью стандартного Web браузера или с использованием собственных Web технологий (JavaScript, SVG). Может использоваться в Интернет соединениях с низкой пропускной способностью, поскольку передаются только самые необходимые данные.

SIMATIC S7

по TCP/IP и MPI

OPC Client (Data Access)

• Совместимость с OPC DA 1.0 и 2.05a
• Подключение к InProc, локальному или удаленному серверу
• Одновременное подключение не более чем к 20 серверам
• Мониторинг соединений с сервером и автоматическое отключение в случае потери связи
• Просмотр адресов, если эта функция поддерживается сервером
• Преимущества CALL-R функций для CALL-R серверов (упрощение настройки параметров).:

OPC Server (Data Access)

• Соответствие требованиям OPC DA 2.05a (интерактивная запись/ чтение величин).
• Может запускаться в режиме менеджера по аналогии с другими драйверами.
• Объединение точек данных в группы с обеспечением доступа к этим группам со стороны клиентов.
• Установка свойств “только для чтения” или “только для записи” для различных групп точек данных.
• Использование клиентов для иерархического просмотра данных сервера.

OPC Alarms & Events

Спецификация OPC Alarms & Events (сокращенно OPC A&E) является дополнением к спецификации Data Access для осуществления централизованного сбора сообщений, поступающих от оборудования разных производителей. OPC A&E также может использоваться для вывода сообщений в другой системе управления.

OPC UA (Unified Architecture)

• Клиенты OPC UA обеспечивают поддержку стандартов OPC UA DA и A&COPC UA обеспечивают поддержку стандартов OPC UA DA и A&C.
• Серверы OPC UA обеспечивают поддержку стандартов OPC UA DA и A&COPC UA обеспечивают поддержку стандартов OPC UA DA и A&C.

Modbus TCP

Протокол Modbus TCP базируется на протоколе последовательного обмена Modbus, адаптированном для TCP/IP. Драйвер Modbus TCP используется для поддержки протоколов Modbus TCP и UNICOS.

Serial: RK512/3964R

Протокол последовательного обмена данными с программируемыми контроллерами на основе протоколов RK512 или 3964R

Cerberus

Драйвер обеспечения обмена данными с системами пожарной, охранной и газовой сигнализации Cerberus.

SSI

Используется для интеграции удаленных систем управления SAT. Обмен данными выполняется через Ethernet (IEEE 802.3) с использованием форматов телеграмм SAT. Обеспечивается поддержка телекоммуникационных компонентов SK 1703 с коммуникационными картами KE/ ET.

IEC 60870-5-101, -104

Драйверы коммуникационных протоколов систем телеуправления:.

• IEC 60870-5-104 для обмена данными через TCP/IP сети
• IEC 60870-5-104 для обмена данными через последовательные каналы связи

DNP3

Драйвер DNP3 (Distributed Network Protocol 3) обеспечивает поддержку открытого, надежного и современного протокола телекоммуникационного обмена данными. Передача любого количества кадров с различными типами данных.

SINAUT

SINAUT (SIemens Network AUTomation) является коммуникационным протоколом мониторинга и управления удаленными станциями на основе программируемых контроллеров SIMATIC S7. Обмен данными выполняется через сети TCP/IP.

SNMP Manager & Agent

SNMP (Simple Network Management Protocol) является коммуникационным протоколом мониторинга сетевых компонентов (серверов, рабочих станций, роутеров, коммутаторов, концентраторов и т.д.):

• SNMP менеджер с поддержкой SNMP V1, V2 и V3
• SNMP вгент с поддержкой SNMP V1 и V2

BACnet over IP – driver

BACnet (Building Automation and Control Networks) является стандартным протоколом систем автоматизации зданий, разработанным ассоциацией ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers). Этот протокол нейтрален к системам автоматизации различных производителей и находит применение для обмена данными внутри и между различными системами автоматизации зданий. Стандарт BACnet 2004 обеспечивает поддержку списка PIC (см. документацию)

Dynamic Logic – driver

Обеспечивает поддержку обмена данными с Dynamic Logic приборами по протоколу “FSK outstation protocol” (протокол FSK обмена данными между станциями).

Applicom General Interface

APPLICOM является производителем плат ввода-вывода и программного обеспечения с широким спектром применения в системах автоматизации. Продукты APPLICOM совместимы со многими системами полевых шин и коммуникационных компонентов.

Другие протоколы по запросу или используя C++ API

Операционные системы

• Windows 7 Ultimate/Enterprise (32/64-bit)
• Windows XP SP2/SP3 (32-bit)
• Windows Server 2003 (32-bit)
• Windows Server 2008 R2 (64-bit)
• Red Hat Linux 5 (32/64-bit)
• Open Suse 11.3
• Sun Solaris 10
• VMWare ESXi Server 4

Требования к аппаратуре компьютера ¹⁾

Процессор

Intel Pentium или подобный

Минимум

Intel Pentium IV 1.6 ГГц (или лучше) ^{2) 3)}

Рекомендовано

• Клиент: Intel Pentium IV/Core2/i3, 2 ГГц ^{2) 3)}
• Сервер: Intel Core i3 CPU Dual, 3 ГГц ²⁾
• Сервер большой системы: Intel(R) Core(TM) i5/i7 CPU Dual / Quad, 3 ГГц ^{2) 3)}

Рабочая память

Минимум

512 МБ ²⁾

Рекомендовано

• Клиент: 1 ГБ ^{2) 3)}
• Сервер: 2 ГБ ^{2) 3)}
• Сервер большой системы: 8 ГБ ²⁾

Жесткий диск (доступный при установке)

Минимум

500 МБ ²⁾

Рекомендовано

Для сервера большой системы с локальным архивированием: SCSI LVD Controller, WIDE SCSI / LVD HDD или подобная система хранения с доступным пространством не менее 500 МБ ²⁾

Экран и графические платы (TrueColor)

Минимум

1024 x 768 ²⁾

Рекомендовано

Не менее 1280 x 1024 ²⁾

Мышь

3-кнопочная мышь

Привод DVD

для установки программного обеспечения

Локальные права пользователя

• для установки программного обеспечения
• для работы

Функции/количество структур

Количество аварийных сообщений

150,000 ²⁾

Количество символов в аварийных сообщениях

Ограничивается системой ¹⁾

Арзивирование сообщений

Ограничивается системой ¹⁾

Количество значений величин процесса на аварийное сообщение

1 значение процесса + 32 связанных с сообщением значений

Скорость регистрации сообщений.

500/с ²⁾

Пиковая скорость регистрации аварийных сообщений.

15000 сообщений/ 10 с каждые 5 минут ²⁾

Архивирование

количество точек данных не сервер, не более

250,000 ²⁾

типы архивов

До 20 параллельных архивов, разные сроки хранения для каждого архива

Формат хранения архивов

Oracle или файловая система

Скорость архивирования значений технологических параметров для сервера/ одноместной системы

7,000/с ^{2) 3)}

Архивы пользователя

Количество

Ограничено системой ¹⁾

Тип

SIMATIC WinCC Open Architecture

Размер таблицы

Ограничен системными требованями базы данных ORACLE

Графическая система

Количество экранов

Ограничено системой ¹⁾

Количество объектов на экран

Ограничено системой ¹⁾

Количество полей управления на экран

Ограничено системой ¹⁾

Количество тегов

< 750,000 на сервер ²⁾

Управление пользователями

Количество пользователей

< 4096

Языки конфигурирования

2 (De, En)