SCADA-система SIMATIC WinCC

SCADA-система WinCC разработана компанией Siemens.

В настоящее время этот программный продукт занимает первое место в Европе среди SCADA-систем и третье место в мире. В 1999 г. появилась пятая версия этой системы. Она базируется на операционных системах Windows 95/98/NT, является открытой и масштабируемой.

Открытость WinCC поддерживается на всех уровнях работы системы за счет использования открытых интерфейсов и доступности внутренних структур.

Обмен данными с другими приложениями осуществляется при помощи механизмов DDE, OLE, ODBC/SQL, с контроллерами — при помощи ОРС. При отсутствии в WinCC нужного драйвера для выбранного ПЛК разработчик может создать свой драйвер, используя Channel Development Kit (CDK).

WinCC предлагает максимум возможностей разработчику для написания своих дополнений. Разработчик получает доступ к внутренним структурам, процедурам и функциям компонентов системы. Описание этих функций поставляется специально отдельной опцией Open Development Kit (ODK).

В WinCC реализована возможность просмотра состояния объекта через Internet с помощью WinCC Web Navigator Server.

Система WinCC может использоваться как в однопользовательском варианте, так и в клиент-серверном. К WinCC-серверу, принимающему данные с ПЛК, может быть подключено до 16 WinCC-клиентов. В WinCC 5.0 поддерживается до шести серверов.

Набор опций системы WinCC определяется заказчиком. Установка отдельных опций требует дополнительных лицензий.

В основной комплект поставки WinCC входят следующие опции:

• • Alarm Logging — для подготовки, отображения, квитирования и архивирования сообщений;
• • User Administrator — для управления доступом к ресурсам WinCC;
• • Text Library — позволяет создавать библиотеку соответствий между словами для переключения языков;
• • Report Designer — встроенный генератор отчетов;
• • Global Scripts — редактор, с помощью которого можно писать С-функции для обработки событий;
• • Tag Logging — система архивирования данных. Совместно с редактором предоставляются средства для табличного и графического отображения значений в базе данных;
• • Graphics Designer — редактор для рисования мнемосхем.

Все редакторы запускаются из центрального приложения WinCC — Control Center. Control Center выполняет роль менеджера всех опций WinCC и является для них связующим звеном. Каждая опция состоит из системы разработки и системы исполнения.

Служба сообщений Alarm Logging предназначена для вывода сообщений о ходе контролируемого технологического процесса, подтверждения сообщений оператором и ведения архивов этих сообщений. Например, это могут быть сообщения о выходе параметров за уставочные значения, сообщения о входе пользователей в систему и т. д.

Опция состоит из двух частей — системы разработки и системы исполнения. Система разработки служит для задания таких параметров сообщения, как условия их возникновения, тексты, цвета и т. д., а также для задания параметров архива сообщений. Система исполнения предназначена для вывода сообщений на экран и их архивирования во время работы МяСС-приложения в хронологическом порядке.

Каждое сообщение имеет блочную структуру. В сообщение могут входить системные блоки, блоки данных и блоки информации, определяемой пользователем. Системные блоки содержат такую информацию, как время, дата и номер сообщения; блоки данных — значения контролируемых параметров; блоки информации, определяемой пользователем, — общую характеристику сообщения: текст сообщения, место возникновения неисправности и т. д.

Для каждого окна, предназначенного для отображения сообщений, может быть задан определенный фильтр, который позволяет отображать в окне только часть сообщений, например, относящихся к определенному участку технологического процесса.

Архивирование сообщений может происходить в режиме кольцевого буфера, когда указывается максимальное количество сообщений в архиве (до 10 000) и в случае переполнения буфера перезаписывается самое старое сообщение. Также для архивирования может быть использовано все доступное дисковое пространство.

Служба User Administrator предназначена для контроля прав доступа пользователей Win С С-i1 р иложе 11 и я. Каждому пользователю могут быть присвоены определенные «уровни доступа». Максимально возможное количество уровней доступа — 999. При входе в любой WmCC-редактор, как в режиме конфигурирования, гак и во время выполнения WinCC- приложения, проверяется, зарегистрирован ли пользователь в системе и какие уровни доступа он имеет. Если пользователь не зарегистрирован, то он не имеет никаких прав. Если пользователь зарегистрирован, то проверяется соответствие его уровня доступа уровню доступа запрашиваемой функции. При различии в уровнях доступа функция не может быть вызвана.

Редактор Text Library предназначен для создания библиотеки соответствий слов или символов. Это необходимо, когда текст может отображаться на двух или более языках. Если нужно, чтобы WinСС-приложение в процессе работы могло поддерживать, например, два языка — английский и русский, то этот редактор поможет в создании и использовании соответствий. Кроме того, Text Library хранит тексты сообщений, которые подготавливаются в Alarm Logging, т. е. текст сообщений также может быть на разных языках.

Встроенный генератор отчетов Report Designer состоит из редактора схемы отчетов и системы генерации отчетов. Графический редактор схемы отчетов позволяет спроектировать вид отчета. В подготовке схемы отчета помогают готовые схемы.

Отчеты могут содержать как системную информацию (т.е. атрибуты конфигурации, данные о проекте), так и информацию из архивов (т.е. протоколы сообщений и измеряемые значения) в виде таблиц или графиков.

Для создания отчета используются динамические объекты, которые наполняются данными во время исполнения. Для вывода отчета необходимо задать, по какому событию начинать генерацию отчета и куда будет выводиться отчет. Генератор отчетов позволяет осуществить выбор следующих событий:

• • по требованию пользователя;
• • в заранее выбранное время;
• • циклический вывод.

Для организации вывода предлагаются следующие варианты:

• • вывод на экран;
• • вывод на выбранный принтер;
• • вывод в файл.

Подсистема обработки событий Global Scripts — это общее название для С-функций и обработчиков событий во всем MwCC-проекте. Различают следующие типы функций:

• • функции проекта — эти функции пишутся пользователем для конкретного проекта;
• • стандартные функции — содержат функции WinCC API, которые отсортированы по опциям;
• • внутренние функции — это наиболее часто используемые функции, которые позволяют динамически изменять и позиционировать изображение, принимать и изменять значения параметров. Внутренние функции также содержат стандартные функции языка С;
• • обработчики событий — это функции, которые могут использовать все вышеперечисленные функции в теле своей программы. Обработчики событий срабатывают либо по изменению некоторого параметра либо через определенный промежуток времени. Кроме того, обработчики событий можно создавать внутри Graphics Designer для любого графического объекта (например, по нажатию клавиши клавиатуры или мыши на область объекта будет срабатывать определенный скрипт).

Подсистема архивации параметров Tag Logging предназначена для создания оперативных и долговременных архивов. В WinCC существует три типа архивов:

• • Process Value Archive — основной архив для регистрируемых параметров (тегов), позволяющий создавать в оперативный или долговременный архив с заданными методами архивирования;
• • Compressed Value Archive — сжатый архив, базирующийся на Process Value Archive, содержит статистические данные за заданный промежуток времени и с заданным методом обработки;
• • User Archive — позволяет создавать свои таблицы со своими полями и выполнять действия над ними из скриптов Global Scripts. Основное назначение User Archive — это подготовка рецептов. User Archive поставляется отдельной опцией WinCC.

Графический редактор Graphics Designer предназначен для создания мнемосхем. Он содержит богатую библиотеку стандартных графических объектов, библиотеку Windowsкомпонентов — кнопок, списков и т. д., а также библиотеку сложных WinCC-объектов — полей вывода параметров, рисунков, создаваемых пользователем и т. д.

Для каждого объекта определен набор свойств, которые могут меняться во время выполнения приложения. В качестве примера можно привести следующие свойства: положение на экране, длина, ширина, шрифт, цвет шрифта, процент заполнения, цвет заполнения, мигание, частота мигания и т. д. Также для объекта определен набор событий, на которые этот объект может реагировать во время выполнения приложения.

Graphics Designer поддерживает технологию OLE 2.0, что позволяет встраивать в мнемосхемы компоненты ActiveX, разработанные пользователем.

Для облегчения задач выполнения 1ГшСС-проектов WinCC постоянно пополняется новыми опциями. Для версии WinCC 4.02 этот список состоит из следующих основных опций:

• • Split Screen Manager — позволяет быстро создать шаблон 1ГшСС-приложения для просмотра экранов WinCC-клиентов, подключенных к системе;
• • Alarm Logging Wizard — программа для проектирования структуры строки сообщений, а также звуковых сигналов при выводе того или иного типа сообщений;
• • Picture hierarchy — эта программа предлагает удобный просмотр картинок (созданных в Graphics Designer) в виде структуры «дерево»;
• • Life beat Monitoring — позволяет следить за состоянием соединений всех ПЛК, подключенных к системе;
• • Tag Editor — программа используется для связи тегов с программой создания трендов в режиме исполнения;
• • Time synchronization — программа синхронизации времени, обеспечивает формирование сообщений в одинаковом хронологическом порядке для всей системы;
• • Chip Card — программа для поддержки авторизованного доступа к ресурсам WinCC с помощью пластиковых карт;
• • Storage — программа, позволяющая перемещать данные, накопленные в долговременных архивах, на другие накопители, а также удалят ь устаревшие данные с указанием времени или в зависимости от процента заполнения диска.