Automation and Drives SIMATIC HMI The Human Machine Interface V6.2 - WinCC 系统概述 A&D AS Pei Yuandou
Automation and Drives 过程自动化的新视界 SIMATIC WinCC 为各行各业体统完整 全面的 SCADA 功能 SCADA 功能 可扩展性 使用工厂智能, 使生产过程更加透明 SIMATIC 维护站, 实现智能维护和诊断 01/2007, Page 2
Automation and Drives 所有应用 SCADA 功能 可扩展性 IT 集成 工厂智能 维护站 支持 FDA 所有工业部门的解决方案 汽车生产制造 化学制药工业 印刷工业 能源供给和分配 贸易服务工业 塑料橡胶工业 机械工厂工业 金属加工工业 食品饮料和烟草工业 造纸工业 钢铁工业 交通运输和物流 水处理和污水处理. 01/2007, Page 3
Automation and Drives 所有应用 多语言适用于全球部署 项目可以设计成多个目标语言, 多个目标市场可用一个可视化解决方案 欧洲版可在以下几个语言中切换 英语 法语 德语 意大利语 西班牙语 亚洲版支持以下语言 : 中文简体 韩国语 中文繁体 SIMATIC 日本语 HMI WinCC V6.2 01/2007, Page 4
Automation and Drives WinCC Version 6.2 新亮点 集中了基于 Microsoft SQL Server 2005 SP1 的 Historian SCADA 功能 可扩展性 IT 集成 工厂智能 使用工厂智能, 使生产过程更加透明集成对归档数据的统计分析功能 Ready for validation (FDA) according CFR21 Part 11 requirements 维护站 支持 FDA 开发的 OPC 接口 OPC Data Access OPC Historical Data Access OPC Alarming & Events OPC XML DA 标准的脚本语言 : MS VBS and ANSI C 01/2007, Page 5
V6.2 概览 Automation and Drives WinCC Version 6.2 新特性 功能完善 画面 列表框控件 冗余 消息系统 ( 报警隐藏 ) 扩展的过程数据 Historian - 中央归档服务器 Audit Connectivity Web Navigator 工厂智能选件 DataMonitor DowntimeMonitor ProcessMonitor SIMATIC Maintenance Station 01/2007, Page 6
Automation and Drives 提供持续的创新 可被集成到所有自动化系统中 全集成自动化的组成部分 集成所有 SCADA 功能 使用简便 组态高效 从单站系统到 Web 系统, 可按规模扩展 用于简单集成的标准接口 用于 IT 和商务集成的集成数据库 通过工厂智能实现透明生产 通过选件和附加件进行扩展 01/2007, Page 7
Automation and Drives 所有应用 集成入所有的自动化战略 不同的过程通讯协议 (MPI, Profibus, Ethernet, ) SIMATIC S7, S5 / 505 非专用通道 (PROFIBUS DP, FMS) 与第三方 PLC 通过 OPC 通讯 OPC Data Access OPC Data Access XML ( 无需额外授权 ) 更多通道通过附加件提供 WinCC WinCC OPC client 3 rd -party OPC server Process bus SIMATIC S7 SIMATIC 505 SIMATIC S5 3 rd -party PLC 01/2007, Page 8
Automation and Drives 授权种类 WinCC 根据需要升级 Complete packages Runtime and Configuration RC128, RC256, RC1024, RC8k, RC64k Upgrade by Powerpacks Runtime packages RT128, RT256, RT1024, RT8k, RTR64k Upgrade by Powerpacks Powerpacks for Archive tags (add., max. 120.000 archive tags) +1500, +5000, +10.000, +30.000, +80.000, +120.000 PowerTag: one double-word 可以生成 32 messages Internal tags 是免费的 每个完全版和运行版中已经包含了 512 Archive tags 归档变量的授权 01/2007, Page 9
Automation and Drives 全集成自动化的组成部分 节省工程时间成本, 使用集成诊断提高生产率 01/2007, Page 10
集成所有 SCADA 功能 Automation and Drives 01/2007, Page 11
Automation and Drives 画面组态 易学而高效的组态 画中画技术 自适应 PC 屏幕尺寸 ( 画面可调整大小 ) 和 WINDOW 设置 32 画面层次 RC+RT) 缩放消隐 (RT) 现成的图库 查找 / 替换 / 重新连接 多语言应用 用户自定义菜单和工具栏 VBS 和 ANSI-C 脚本 使用 VBA 进行自动化的组态 01/2007, Page 12
Automation and Drives 画面组态 多种方式实现对象动态体现灵活性 对象的所有属性可以被访问和动态化 方便的与过程进行连接 变量 Tag 动态对话 直接连接 脚本 事件触发 Event triggering 例如鼠标点击, 对象属性或变量发生改变 01/2007, Page 13
Automation and Drives 画面组态 基于对象的组态标准化 IT 集成工厂智能 支持结构变量 应用面板技术 输入域 面板块 维护站 支持 FDA 特殊项目或库文件的创建 可重复使用的脚本函数 01/2007, Page 14
Automation and Drives 监控功能 基本过程控制和读卡器用户验证 IT 集成工厂智能维护站 分割为总览区, 工作区和按键区 画面层次的画面树管理器和多屏可视化 下级故障的组显示 过程连接的心跳检测 时钟同步 可扩展到 WEB 解决方案 Screen 1 Screen 2 支持 FDA 01/2007, Page 15
Automation and Drives 强大, 快速而高效的组态 组态的亮点 IT 集成工厂智能 非常有用的组态向导 透明而高效的组态 交叉索引列表 查找 / 替换功能 ( 连接和文本 ) 维护站 支持 FDA 基于 EXCEL 的组态工具可以方便的组态大宗数据 可控的结果 运行模拟 高效的下载 / 投运方式 : 在线组态 VBA 实现自动化的组态任务 01/2007, Page 16
Automation and Drives 归档系统 保证数据的安全性. 所有的数据存储在内嵌的 Microsoft SQL server 数据库中 自由分割及备份机制 可添加的归档变量 标准系统中可免费归档 512 tags 最多可在 WinCC server 中归档 120,000 Archive Tags 过程值归档 ( 高分辨率的归档 ) 归档周期从 500 ms 到 1 年 压缩归档 Real, mean, minimum, maximum values 用户自定义的数据处理评估方式 ( 通过脚本 ) 数据可以导出为 CSV- 格式 01/2007, Page 17
Tag Logging 运行中访问 Automation and Drives 集成的统计分析功能 IT 集成 表格或趋势显示 通过集成的统计功能可以在线分析数据 (minimum, maximum, average, standard derivation) 数据可以导出成 CSV 格式 工厂智能 维护站 支持 FDA 01/2007, Page 18
Automation and Drives 消息报警系统 灵活的消息系统, 总是能提供正确的信息 所有的数据存储在内嵌的 Microsoft SQL server 数据库中 16 种不同的消息类别并且又可分为 16 子类型两种消息类别定义了消息的重要性和显示形式 ( 色彩, 确认 ) 消息行可以包含最多 30 种系统消息,10 个用户定义文本和最多 10 个过程值. 16 优先级类别, 可以在运行时锁定消息. 事件报警可以直接来自于 S7-300 和 400 PLC (TIA) 01/2007, Page 19
报警的统计分析功能 Automation and Drives SCADA 功能 可扩展性 IT 集成 工厂智能 集成统计分析功能 : 报警统计列表 ( 持续时间和确认时间等 ) Hit list 可显示报警的持续时间 ( 平均值和频率 ) 平均 / 全部确认时间 报警的隐藏和过滤可定义过程的一种特殊视图. 可以按四个层次进行分类 维护站 支持 FDA 01/2007, Page 20
Automation and Drives 报表系统 组态或运行条件下的文档工具 IT 集成 可组态的布局 时间或事件驱动的报表 组态数据, 运行数据, 历史数据和外部数据 (e.g. 来自于数据库 ) 工厂智能 维护站 支持 FDA Report in runtime 01/2007, Page 21
Automation and Drives 用户管理 访问的安全性 IT 集成 自由组态的用户组和管理权限 全厂范围的用户管理 ( 可扩展到 WEB 解决方案 ) 可集成 MICROSOFT 的用户管理功能 (Option SIMATIC Logon) 工厂智能 维护站 支持 FDA 01/2007, Page 22
Automation and Drives 脚本系统 开放性打破极限 脚本可以用来操作对象和背景功能脚本有两种不同的语法 : Microsoft VBS ANSI-C VBS 提供了对以下的操控功能 : WinCC 对象和功能 Office 应用 (MS Excel, Access, Outlook) ANSI-C 提供了大量的函数来操控 : WinCC 对象和功能 通过 API 函数操作 Windows 功能 开放的编程接口 C-API 访问 WINCC 的组态和运行系统 (WinCC ODK) VBScript ANSI - 01/2007, Page 23
Automation and Drives 脚本系统 Visual Basic for Applications (VBA) IT 集成工厂智能维护站 使用 VBA 实现编程组态自动化 pictures, incl. dynamics variables messages archives Text lists 支持 FDA 01/2007, Page 24
Automation and Drives 通过选件和附加件进行扩展 SCADA 功能 可扩展性 IT 集成 工厂智能 维护站 支持 FDA 系统架构扩展 WinCC/Server WinCC/WebNavigator 增强可用性 WinCC/ProAgent WinCC/Redundancy SIMATIC Maintenance Station 工厂智能 & IT 集成 WinCC/DataMonitor WinCC/Connectivity Pack WinCC/IndustrialDataBridge WinCC/DowntimeMonitor WinCC/ProcessMonitor SIMATIC Maintenance Station SCADA 功能扩展 WinCC/User Archives FDA 支持 WinCC/Audit & Change Control SIMATIC Logon WinCC 高级选件 01/2007, Page 25
可扩展性 Automation and Drives 系统规模按照需求进行扩展 01/2007, Page 26
基于 Web 的解决方案 Automation and Drives 通过局域网 / 广域网实现公司范围内的解决方案 DataMonitor SCADA 功能 可扩展性 IT 集成 DataMonitor 工厂智能 维护站 支持 FDA 01/2007, Page 27
Automation and Drives 冗余 保证高可用性 IT 集成工厂智能 1. 相同的 WinCC 工作站并行运行 2. 服务器当机客户机自动切换 维护站 支持 FDA 3. 故障服务器恢复正常运行故障期间的过程值 息归档会自动同步更新 消和 01/2007, Page 28
中央归档服务器 (CAS) Automation and Drives 通过归档数据的存储转发实现负载均衡 归档在 SCADA 服务器上建立 每个归档段完成后, 传送到 CAS 上 客户端透明访问 在 CAS 集中授归档变量包的权 中央归档服务器 冗余 SCADA 服务器 01/2007, Page 29
Automation and Drives Platform for IT and Business Integration 01/2007, Page 30
Automation and Drives 用于简单集成的开放标准 SCADA 功能 可扩展性 组态到外部数据库的连接非常简单 可以集成不同厂商开发的系统 使用标准接口进行进行简便 低成本的组态 高效的数据交换 01/2007, Page 31
Automation and Drives 用于简单集成的开放标准 集成到公司信息系统中, 为今后扩展做好准备 SCADA 功能 通过 OPC 和 OLE-DB 透明访问 WinCC-Process 数据 可扩展性 01/2007, Page 32
Automation and Drives Connectivity Pack/Connectivity Station 完善并简化了冗余的分布式系统中 OLE DB 数据库访问编程 IT 集成 WinCC 服务器数据的中央门户 不需要安装 WinCC 通过 NCM-PC 或 SIMATIC Manager 组态 通过计算机的符号名寻址 (e.g. Srv1* ) 工厂智能 维护站 OPC DA OLE DB OPC A&E OPC HDA 支持 FDA Connectivity Station 01/2007, Page 33
IT 和商务集成的平台 Automation and Drives 数据无损压缩, 长期归档保存, 导出和备份机制 基于 Microsoft SQL Server 2005 SP1 的高性能 可扩展的过程数据 Historian 开放的接口 数据库接口 WinCC OLE-DB, ADO SQL 编程接口 VB-Script, ANSI-C 数据查询分析的方法 WinCC/Connectivity Pack WinCC/IndustrialDataBridge WinCC/Dat@Monitor 01/2007, Page 34
工厂智能 (Plant Intelligence) Automation and Drives 工厂智能的解决方案, 使得生产过程更透明 增加生产率, 并保证了投资的安全 以 为平台, 附以工厂智能选件, 将监控系统扩展到具有 MES 功能的综合系统 将以 和工厂智能选件构建的简单 MES 系统升级为基于 SIMATIC IT 的全面 MES 系统 01/2007, Page 35
工厂智能 (Plant Intelligence) Automation and Drives 工厂智能的解决方案, 使得生产过程更透明 SCADA 功能 可扩展性 SIMATIC Plant Intelligence 是基于智能的使用来自于 WinCC 的数据信息来优化公司的生产运营流程 它可以有助于公司减少生产成本, 降低废品损耗, 提高生产设施的利用率 并保证公司更高的运营效率和利润率.. 使用 Version 6.2 和其相应的包含更多增强功能的工厂智能选件对生产过程进行分析和管理, 可以使得生产过程更加透明, 并可有效的提高和优化生产过程 01/2007, Page 36
Automation and Drives 工厂智能 (Plant Intelligence) 工厂智能的解决方案 使得生产过程更透明 WinCC/DataMonitor SCADA 功能 WinCC/DowntimeMonitor 可扩展性 WinCC/ProcessMonitor IT 集成 工厂智能 工厂智能 WinCC/IndustrialDataBridge WinCC/ConnectivityPack 维护站 支持 FDA 01/2007, Page 37
WinCC/DataMonitor 6.2 Automation and Drives 基于 Web 的监视和分析 SCADA 功能 可扩展性 使用标准的工具, 如 MS Internet Explorer 和 MS Excel 显示并分析当前的过程状态和历史数据 01/2007, Page 38
WinCC/DataMonitor 过程画面 Automation and Drives 基于 Web 的过程画面 SCADA 功能 通过 Intranet/Internet 浏览过程画面 View Only 不能进行过程操作 可扩展性 01/2007, Page 39
WinCC/DataMonitor 趋势和报警 Automation and Drives 基于 Web 的在线分析 SCADA 功能 过程值表格 过程值趋势 可扩展性 IT 集成工厂智能维护站 报警列表 报警统计列表 支持 FDA 过程值的统计分析功能 平均值 最小值 最大值 方差 标准差 01/2007, Page 40
WinCC/DataMonitor - Webcenter Automation and Drives WebCenter, WinCC 的中央信息门户网站 过程值表示 表格 趋势 饼图 棒图 报警列表 报警统计列表 图形 报表 链接 收藏 信息 01/2007, Page 41
WinCC/DataMonitor Excel 工作薄 Automation and Drives 使用 Excel 工作薄生成 WinCC 报表 IT 集成 可以访问 WinCC 的 过程数据 归档数据 报警 工厂智能维护站支持 FDA 01/2007, Page 42
WinCC/DataMonitor 报表发布 Automation and Drives 自动生产报表 IT 集成工厂智能维护站 报表生成 周期 ( 每小时, 每天, 每周, 每月 ) 事件发生 ( 过程值改变, 手动操作 ) 支持 FDA 分析报表 (XLS or PDF) 公共 / 私用报表 通过 email 转发 发布到网站 01/2007, Page 43
WinCC/DowntimeMonitor Automation and Drives 用于检测和分析生产设备的停机时间 时间相关的衡量指标 ( 生产单元, 机器, 生产线 ) OEE ( 总体设备效率 ) MTBF ( 平均无故障时间 ) MTFF ( 平均维修时间 ) 其他设备导向的关键性能指标 (KPI) 工厂特定的 Plant-specific definable metrics 停机分析 可组态时间模型 排班表 详细原因树 使用以下方式显示 : 甘特图和排列图 柱状图和均匀柱状图 趋势和表格 可以方便的升级到 SIMATIC IT 的 OEE SIMATIC 停机管理 HMI WinCC V6.2 和 01/2007, Page 44
WinCC/DowntimeMonitor Automation and Drives SCADA 功能 WinCC Option Downtime Monitor 获取设备停机时间及其原因 判定速度损失还是质量损失 分析设备导向的 KPIs (OEE, 设备可用率, 合格率,...) 可扩展性 IT 集成 工厂智能维护站支持 FDA 78 % 设备可用率 事件列表 设备状态表 设备导向的 KPIs 01/2007, Page 45
WinCC/ProcessMonitor Automation and Drives 管理信息系统和在线质量分析系统 采集 处理 分析和存储过程数据 记录生产过程中的瓶颈, 实现生产的透明化 更多特性 根据企业自己的需求自定义关键性能指标 KPIs 转发处理结果回 WinCC 通过以下方式显示结果 扩展趋势视图 X/Y 相对趋势 柱状图和报警分析 可以升级到 SIMATIC IT PPA 工厂性能分析器 01/2007, Page 46
WinCC/ProcessMonitor Automation and Drives WinCC Option Process Monitor 获取并分析生产过程 使用不同算法分析过程错误 通过统计和数据挖掘技术计算和分析生产过程的 KPI SCADA 功能 可扩展性 IT 集成 工厂智能 95 % 维护站 支持 FDA 质量 过程数据 功能分析 错误分析 01/2007, Page 47
SIMATIC Maintenance Station Automation and Drives SIMATIC 维护站, 实现工厂设备高效和智能预防性维护. SCADA 功能 可扩展性 可在任何时候清楚的总览整个自动化系统的状态 支持诊断和基于状态的维护 设备报警 故障诊断 维护请求 可以清楚的定位到工厂内的设备, 并查看其运行和维护状态 可以支持从设备的正常运行到故障, 再到发送维护请求 进行维护工作的整个维护流程 设备故障 工作流程 设备维护 可以跟踪 查询和分析工厂的历史维护活动, 并对其进行优化 01/2007, Page 48
Automation and Drives SIMATIC Maintenance Station SIMATIC 维护站, 实现工厂设备高效和智能预防性维护. 使用统一的状态来表示设备的状态 PLC_32 Finish_Line_1 良好 详细信息在特定的画面中显示 设备状态 维护订单状态 要求维护 ( 低优先级 )? 没有维护订单 需要维护 ( 中优先级 ) 提出了维护订单 维护报警 ( 高优先级 ) 维护进行中 01/2007, Page 49
Automation and Drives SIMATIC Maintenance Station SIMATIC 维护站, 实现工厂设备高效和智能预防性维护. SCADA 功能 PLC 维护请求 ( 低优先级 ) 可扩展性 IT 集成 设备 A 需要维护, 污物容量超限 80% < 75% 报警 状态 维护请求 ( 中优先级 ) 工厂智能 维护请求 ( 高优先级 ) 维护站支持 FDA 报警维护请求 污物容量超限 维护条件 设备 A 接触物磨损 50% 污物容量 85%>75% 限制值 超载停车次数 372 运行时间 2791 设备状态曲线 污物容量 80% > 75% 状态 = 维护请求 01/2007, Page 50
Automation and Drives SIMATIC Maintenance Station SIMATIC 维护站, 实现工厂设备高效和智能预防性维护. SCADA 功能 可扩展性 IT 集成 工厂智能 维护站 系统总览 PLC 总览 1 PLC 机架 1 现场总线从站模块 支持 FDA 设备详情 01/2007, Page 51
SIMATIC Maintenance Station Automation and Drives 每个设备的不同维护视图 SCADA 功能 报警状态维护请求状态 维护订单状态 信息视图 可扩展性 IT 集成 工厂智能 设备自动报告的状态 维护站 支持 FDA 工控机视图 报警视图 维护视图 01/2007, Page 52
支持 FDA Automation and Drives WinCC meets the requirements 减少为符合 21 CFR Part 11 ( 制药行业 )EU 178/2002 ( 食品和饮料行业 ) 所要求的可追溯性而增加的工程组态时间 通过项目版本的控制减少工厂的停机时间 (PVT) www.siemens.de/wincc-fda Ready for Validation 01/2007, Page 53
/AUDIT Automation and Drives 使用 Audit trails 记录 追溯系统的操作和更改 快速方便的组态, 实现操作员动作的记录和追溯 Reliable monitoring of operator actions and configuration changes 通过项目的版本控制缩短工厂停机时间 遵循美国食品和制药监督局 (FDA) 对药品以及食品饮料行业的要求 很少额外的工程时间即可达到遵循 21 CFR Part 11 & EU 178/2002 标准的要求 01/2007, Page 54
/AUDIT Automation and Drives 项目版本管理工具 (PVT) 归档 恢复和删除 WinCC 项目 归档 WinCC 所有的数据, 数据和用户文档 记录所有 PVT 的动作, 具有可溯性 库 追 归档 删除 恢复 01/2007, Page 55
SIMATIC Logon Automation and Drives 集中用户管理 IT 集成工厂智能 全厂级集中用户管理系统, 使用 Windows 用户管理系统 从管理员和用户两方面入手, 可以保证系统更高级别的安全性 可在所有 WinCC 架构中使用 ( 从单站系统, 服务器 / 客户机系统到冗余的 基于 Web 的系统架构中 ) SIMATIC LOGON 中的所有用户信息都可以在 Audit 中使用 维护站支持 FDA 01/2007, Page 56
总结 : WinCC 的特色与优势 Automation and Drives SCADA 功能 可扩展性 IT 集成 工厂智能 维护站 支持 FDA 深厚的自动化领导品牌背景 SIMATIC 品牌 (PLC, NET, HMI, MES, DCS ) 广泛的应用基础 与整个自动化系统高效和无缝集成 广泛的成功应用案例 : 钢铁, 汽车, 能源 烟草 产品持久的延续性和不断技术创新 从 95 年开始, 作为西门子自动化系统的核心产品 10 年来持续创新 功能集成度高, 性价比好 内置高效的 S7 I/O 驱动 支持多种脚本系统 (VBS/VBA, C-Script), 并驾齐驱 内置历史数据记录系统 (Historian) 内置报表系统, 支持 Web 报表, 支持 Excel 报表 集成诊断功能 - 从 PC, 交换机, 控制器, 分布式模块到 I/O 通道 01/2007, Page 57
总结 : WinCC 的特色与优势 Automation and Drives SCADA 功能 可扩展性 IT 集成 工厂智能 维护站 支持 FDA 配置灵活 I/O 服务器,Historian, 操作员站分合自如 从标准系统到冗余 Web 系统, 只需额外 1% 的工程量 可配置工业远程监控系统和远程维护系统 最大程度的开放性 数据库双向开放, 提供广泛的数据库访问组件 全面支持 OPC 规范 (DA, HDA, A&E, XML) 开发工具包 (ODK, IndustrilX) 完善的销售和技术体系 覆盖全国的销售网络 西门子自有的技术支持与培训资源 : CS, CoC, PT4 丰富的技术资源 ( 网络, 书籍, 免费手册 ) 相同产品系列下免费升级 01/2007, Page 58
Automation and Drives WinCC 的技术 SCADA 功能 可扩展性 IT 集成 工厂智能 A&D 培训中心 ( 北京 上海 广州 武汉 哈尔滨 重庆 ) 技术热线 (800-810-4288/010-64719990) 竞争力中心 (Competence Center Shanghai) 中文网站 (www.wincc.com.cn) 技术论坛 (www.ad.siemens.com.cn/club) 技术资源 (support.automation.siemens.com) 维护站 支持 FDA 01/2007, Page 59
Automation and Drives SIMATIC HMI The Human Machine Interface 谢谢大家! A&D AS Pei Yuandou