Масштабируемость

WinCC предназначена для работы в клиент-серверной архитектуре. До выхода WinCC 5.0 система могла поддерживать 1 WinCC-сервер и до 8 WinCC-клиентов в рамках одного WinCC-проекта. В качестве операционной системы для WinCC-сервера используется Windows NT Server или Workstation 4.0. Для WinCC-клиентов могут использоваться Windows 95/98/NT. База данных проекта является централизованной и почти всегда располагается на WinCC-сервере. Есть также возможность расположения данных проекта на файловом сервере. Отдельные службы могут выполняться на WinCC-клиентах. Например, для того чтобы не нагружать сервер, принимающий данные с ПЛК и осуществляющий архивацию, служба визуализации может быть отключена на сервере и запускаться только на клиенте. Во многих случаях рекомендуется именно так и поступать, так как визуализация составляет примерно половину затрат на ресурсы. WinCC-клиент не ограничен взаимодействием только с одним сервером. Есть возможность переключения между серверами, но при этом изменяется текущий проект. Прямая связь между WinCC-клиентами невозможна, однако между WinCC-серверами связь возможна с помощью OPC.

Выбор протокола передачи данных (если такой выбор возможен) влияет на гибкость и на последующее усовершенствование системы. Промышленные сетевые спецификации, которые позволяют создавать общую шину и работают на высокой скорости (например, Profibus), всегда предпочтительнее, чем более простые спецификации (например, Modbus Serial).

Типовая структура сети АСУТП выполненная с применением WinCC показана на рисунке 3. Здесь приём данных и визуализация разделены. Накапливаемые данные в архивах Microsoft SQL могут просматриваться и анализироваться с помощью WinCC-клиентов или других приложений, созданных пользователем с использованием открытых интерфейсов. Выделение компьютера для сервера оперативного архива связано со стремлением разделить приём данных и обработку запросов пользователей к БД. В этом случае, оперативные данные, накапливаемые на WinCC-серверах, копируются через приемлемое время на выделенный сервер. Там же могут формироваться и статистические данные. В случае аварийных ситуаций более свежая информация может просматриваться на WinCC-клиентах. Как частный случай, в качестве оперативного сервера может выступать ещё один WinCC-сервер, принимающий данные с другого WinCC-сервера по OPC.

Рисунок 3 - Пример структуры сети АСУТП с применением WinCC 6.2

Рисунок 4 - Структура сети с применением WinCC и опции Redundancy

 

Пятая версия WinCC предлагает уже качественно новый инструментарий для создания распределённых систем. Теперь WinCC поддерживает до 6 WinCC-серверов в одном проекте и позволяет обслуживать до 16 мульти-клиентов WinCC (multi-clients). Термин мульти-клиент означает, что доступ может быть одновременным ко многим серверам (в данном случае до 6 серверов). Использование ресурсов и служб WinCC может оптимально распределяться между WinCC-серверами. Каждый из серверов может быть подключен к ПЛК и принимать данные. В этом случае общая схема, представленная на рисунке 3, сохраняется, но система становится более гибкой и позволяет распределять затраты на ресурсы между серверами. Архивация параметров также может быть распределена. Например, если количество параметров составляет несколько тысяч, имеет смысл распределить архивацию параметров между серверами. Во-первых, это снизит общую загрузку системы, а во-вторых, при большом количестве параметров временные пропуски в архивах неизбежны и, следовательно, такое распределение только улучшит эффективность.

Подводя итоги, отметим следующие возможности создания распределённых приложений с помощью WinCC 6.2:

· Распределение служб (Alram Logging, Tag Logging и т.д.) и ресурсов (теги, мнемосхемы и т.д.) WinCC;

· Поддержка распределённой БД в рамках одного проекта;

· Поддержка мульти-клиента, обеспечивающая одновременный доступ ко всем серверам, участвующим в проекте.

В WinCC 6.2 обеспечение отказоустойчивости системы осталось на высоком уровне, так как можно создавать дублирующие сервера (опция Redundancy). На обоих серверах должна быть установлена ОС Windows NT.

Если один из серверов выходит из строя (например, нарушилась связь с WinCC-клиентом), то WinCC-клиент автоматически переключается на другой работающий сервер. Конфигурирование клиента для работы с дублирующими серверами происходит с помощью программы Project Switcher (в этом случае клиенты также должны быть реализованы на базе ОС Windows NT). При работе с опцией Redundancy предполагается следующее:

· Опция Redundancy установлена на обоих серверах;

· WinCC cервера одинаково сконфигурированы;

· Сервера синхронизированы по времени. Это можно отследить с помощью Lifebeat Monitoring из опции BPC. Можно, например, воспользоваться стандартными программами, например, TimeSync, либо Time Synchronization включённая в пакет WinCC;

· Сообщения содержат временную метку;

· Сообщения и измеряемые значения параллельно посылаются обоим серверам;

· В процессе работы один из серверов исполняет роль ведомого, другой ведущего. Через определённый промежуток времени (по умолчанию 10 секунд) сервера обмениваются сообщениями, чтобы выяснить есть ли ошибка в связи. Если сервер, на котором произошла ошибка, через некоторое время начинает функционировать, то на другой работающий сервер посылается сообщение с последней меткой времени тех данных, которые имелись на момент возникновения неисправности (см. рис.4). После этого данные с рабочего сервера заполняют пробел в базе данных сервера, который некоторое время не работал.

Популярность глобальной сети Internet и Internet/Intranet технологий отразилась и на опциях WinCC. В WinCC 6.2 реализована возможность просмотра состояния объекта через Web с помощью WinCC Web Navigator Server. На WinCC Web Client требуется Web-броузер и минимальная инсталляция, которая может осуществляться по сети. Возможность использования глобальной сети позволяет создавать дополнительные клиентские станции, которые могут быть разнесены территориально на большие расстояния.