Sự khác nhau giữa các phiên bản WinCC Flexible, WinCC 7.x và WinCC TIA Portal

I. Giới thiệu các phiên bản WinCC

Phần mềm WinCC của Siemens là một phần mềm chuyên dụng để xây dựng giao diện điều khiển HMI (Human Machine Interface) cũng như phục vụ việc xử lý và lưu trữ dữ liệu trong một hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Aquisition) thuộc chuyên ngành tự động hóa.

Khi các bạn tiếp xúc với phần mềm WinCC, chúng ta sẽ thấy có rất nhiều phiên bản khác nhau cho từng mục đích khác nhau. Làm sao để biết chọn phiên bản nào là phù hợp và chúng khác nhau những gì? Itudong.com sẽ giúp các bạn nắm rõ điều đó nhé.

Đầu tiên, chúng ta sẽ cùng đi tới khái niệm của từng loại phiên bản WinCC này để các bạn dễ hình dung hơn.

1. WinCC Flexible

Đây là phiên bản đơn giản và cũng là cổ điển nhất của nhà WinCC. Phiên bản WinCC Flexible được phát triển để lập trình các màn hình HMI mà chúng ta hay thấy gắn trên các tủ điều khiển hoặc trên các máy móc. Bao gồm từ những màn hình Basic Panel cơ bản cho đến những màn hình HMI trên nền PC như các máy tính công nghiệp IPC của Siemens.

Đối với các màn hình cũ được lập trình bằng WinCC Flexible thì để mở các project này, chúng ta phải dùng đúng bản Flexible để mở. Hoặc các bạn có thể dùng WinCC Basic/Comfort/Advanced trong TIA Portal để nâng cấp project lên TIA. Tuy nhiên, các bạn lưu ý là khi đã nâng cấp project lên TIA rồi thì sẽ không quay về flexible được nữa.

Link Download phần mềm WinCC Flexible tại đây

2. WinCC 7.x (Classic)

WinCC V7 (classic) được Siemens tạo ra để cung cấp các công cụ phần mềm để thiết lập một giao diện điều khiển chạy trên các hệ điều hành của Microsoft như Windows XP hay Windows 7, 10. Trong dòng các sản phẩm thiết kế giao diện phục vụ cho vận hành và giám sát, WinCC thuộc thứ hạng SCADA (SCADA class) với những chức năng hữu hiệu cho việc lập trình một trạm SCADA chuyên nghiệp. Ngoài khả năng thích ứng cho việc xây dựng các hệ thống có quy mô lớn nhỏ khác nhau, WinCC còn có thể dễ dàng tích hợp với những ứng dụng có quy mô doanh nghiệp như việc tích hợp với những hệ thống cấp cao như MES (Manufacturing Excution System – Hệ thống quản lý việc thực hiện sản xuất) và ERP (Enterprise Resource Planning).

Trong WinCC, chúng ta có hai loại cơ bản như sau:

• WinCC Runtime Package (Viết tắt là RT): chứa các chức năng ứng dụng dùng để chạy các ứng dụng của WinCC như hiển thị, điều khiển, thông báo các trạng thái, các giá trị điều khiển và làm các báo cáo. Hay nói cách khác, đây là loại để chạy khi vận hành hệ thống.
• WinCC Complete Package (Viết tắt là RC): bao gồm bản quyền để xây dựng cấu hình hệ thống (configuration licence) và bản quyền để chạy ứng dụng (Runtime). Hay nói cách khác, các kỹ sư dùng loại RC này để thiết kế xây dựng cấu hình hệ thống.

Link Download phần mềm WinCC 7.x Classic tại đây

3. WinCC (TIA Portal)

WinCC (TIA Portal) là phần mềm cấu hình và thiết kế giao diện từ màn hình điều khiển HMI cho đến hệ thống SCADA chạy trên máy tính PC. Phiên bản này được Siemens phát triển để tích hợp vào hệ sinh thái TIA Portal của họ, chính vì vậy, để phân biệt với WinCC V7 thì chúng ta thường ghi kèm “TIA Portal” vào sau tên WinCC.

Với việc tích hợp WinCC vào TIA Portal, chương trình này đã mang được ý nghĩa như tên gọi của nó là “Tích hợp toàn diện”. Các thao tác kỹ thuật từ lập trình PLC cho đến thiết kế giao diện HMI sẽ được thực hiện trên cùng một chương trình duy nhất. Ưu điểm là các thông tin giữa PLC và SCADA được trao đổi với nhau dễ dàng và có cấu trúc thống nhất.

Dựa trên phạm vi cấu hình và thiết kế, WinCC (TIA Portal) được chia làm 4 phiên bản khác nhau:

• WinCC Basic: dùng để thiết kế các màn hình HMI dòng Basic Panel. Phiên bản này khi các bạn cài đặt bất kỳ phiên bản TIA Portal nào cũng đều có đính kèm theo.
• WinCC Comfort: dùng để lập trình tất cả các dòng màn hình điều khiển HMI từ Basic Panel cho đến Comfort Panel và Mobile Panel. Nói cách khác, với phiên bản này thì bất cứ màn hình điều khiển HMI nào của Siemens cũng đều có thể lập trình được hết.
• WinCC Advanced: được dùng để lập trình tất cả màn hình điều khiển HMI và có thể lập trình cho các dòng máy tích công nghiệp IPC của Siemens.
• WinCC Professional: được dùng để lập trình tất cả màn hình điều khiển HMI và SCADA chạy trên máy tính PC.

Như các bạn thấy, phiên bản WinCC sau sẽ bao gồm các tính năng của bản WinCC trước. Tức là khi các bạn cài bản Comfort thì đã bao gồm tính năng của bản Basic rồi. Hoặc cài bản Professional thì sẽ bao gồm 3 phiên bản trước cộng lại. Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng (chi phí mua bản quyền, bản càng cao thì càng đắt) và cấu hình máy tính của bạn có mạnh để cài hay không.

Link Download phần mềm WinCC TIA Portal tại đây

Ngoài ra, chúng ta còn có thêm một phiên bản WinCC mới ra mắt của Siemens nữa. Đó là WinCC Open Architecture, nếu hiểu sang tiếng Việt thì sẽ là WinCC cấu trúc mở. Tại sao nó lại có tên là “cấu trúc mở”? Đơn giản là bản WinCC này được phát triển để chạy trên các nền tảng phong phú, không chỉ riêng hệ điều hành Windows mà còn có thể chạy trên các nền tảng khác. Ví dụ như Linux, IOS, Android hoặc thậm chí cho những thiết bị nhúng như Raspberry Pi. Mục đích của chính của việc phong phú nền tảng này là có thể chạy và giao tiếp qua các giao thức đám mây (MQTT, OPC UA, XML, MindSphere…) để có thể tiếp cận đến mô hình công nghiệp 4.0. Tuy nhiên, do phiên bản WinCC Open Architecture này mới được Siemens phát triển và cần có kiến thức nhiều về công nghệ thông tin cũng như hiện tại chưa thông dụng lắm tại Việt Nam nên Nhân sẽ không đi sâu vào phiên bản này.

II. So sánh sự giống nhau và khác nhau giữa các phiên bản

Ở phần trên, chúng ta đã đi qua các khái niệm của những phiên bản WinCC. Các bạn có biết rằng, mỗi lần ra mắt phiên bản WinCC TIA Portal mới, hãng Siemens cũng đều có ra mắt kèm với phiên bản WinCC V7.x mới luôn. Các bạn có thấy lạ không? Nếu WinCC TIA Portal đã muốn thay thế V7.x rồi thì còn phát triển phiên bản V7.x mới làm gì? Itudong trả lời là WinCC TIA Portal có thể đảm nhiệm tính năng của V7.x thôi chứ không phải là để thay thế. Đây là 2 trường phái khác nhau. Bản WinCC TIA Portal thích hợp cho các ứng dụng dùng trọn gói Siemens, từ PLC tới SCADA do cùng một công ty tích hợp và có thể tận dụng thế mạnh của “Tích hợp toàn diện” đó là chứa trong cùng một project duy nhất. Còn WinCC V7.x thì mang tính độc lập và dùng cho các hệ thống phức tạp hơn, đặc biệt là các hệ thống có cấu trúc dự phòng.

Nói tóm lại, WinCC TIA Portal là phần mềm phù hợp cho tất cả các ứng dụng HMI. Từ những ứng dụng đơn giản trên màn hình cảm ứng Basic Panel, cho đến những hệ thống phức tạp trên nền PC như SCADA thì WinCC Tia Portal có thể đảm nhận được hết. Do đó, phạm vi thực hiện của chương trình mở rộng đáng kể so với người đàn anh WinCC Flexible.

Bên cạnh đó, Simatic WinCC V7.x hiện vẫn là sự lựa chọn không thể thay thế cho các ứng dụng có độ phức tạp hơn, hoặc những ứng dụng có kiến trúc dự phòng (Redundant). Còn WinCC Open Architecture thì dùng để giải quyết các giải pháp với các yêu cầu thích ứng đặc thù của khách hàng, bao gồm các nền tảng không phải Windows.

III. Các câu hỏi thường gặp về các phiên bản của WinCC

Sau đây sẽ là những câu hỏi thường gặp nhất của các bạn về các phiên bản WinCC

1. Phiên bản WinCC Flexible được lựa chọn khi nào?

Ưu điểm của phiên bản này là cấu hình nhẹ và đơn giản. Do đó khi chúng ta lập trình các màn hình Basic Panel hoặc màn hình đã được lập trình bằng WinCC Flexible thì phiên bản WinCC Flexible là lựa chọn tốt để cài đặt vào máy tính.

2. Phiên bản WinCC Tia Portal được lựa chọn khi nào?

Phiên bản WinCC TIA Portal là lựa chọn hàng đầu khi các bạn phát triển một hệ thống dựa trên hệ sinh thái của Siemens. Tức là PLC và HMI, SCADA đều là của hãng Siemens cung cấp. Ưu điểm như Nhân có nói ở trên, các dữ liệu giữa PLC và HMI được liên kết, trao đổi với nhau rất dễ dàng do cùng tích hợp trong một ứng dụng. Đặc biệt với các PLC dòng mới như S7-1200 và S7-1500 thì các ưu thế này sẽ được tận dụng tối đa.

Ngoài ra, có một yếu tố để chọn phiên bản này là giữa hệ thống điều khiển PLC và SCADA phải cùng một công ty tích hợp. Hoặc nếu là 2 công ty khác nhau thì công ty lập trình PLC phải hoàn thiện trước rồi và có bàn giao project TIA Portal thì công ty phụ trách thiết kế SCADA mới dùng project này để phát triển lên. Như vậy mới tận dụng được thế mạnh của WinCC TIA Portal. Tuy nhiên, vẫn có cách để phát triển SCADA trên nền TIA Portal độc lập với PLC nhưng trong trường hợp này chúng ta sẽ phải tách thành 2 Project và lựa chọn WinCC V7 sẽ tốt hơn.

3. Phiên bản WinCC V7.x được lựa chọn khi nào?

Phiên bản WinCC V7 là sự lựa chọn tốt nhất khi các bạn cần phát triển một hệ thống SCADA phức tạp với cấu trúc dự phòng và cấu trúc server-client. Ngoài ra, phiên bản WinCC này đóng vai trò như một trạm SCADA độc lập để kết nối với hệ thống điều khiển. Do đó, dù bất kỳ PLC của hãng nào thì WinCC V7 cũng có thể kết nối tốt được.

WinCC V7 có thể tích hợp vào Step 7 V5.x để cấu hình và quản lý. Do đó nếu trạm PLC của các bạn được phát triển bằng Step 7 V5.x, đặc biệt là PLC S7 300, 400 thì phiên bản WinCC V7 là một lựa chọn tuyệt vời.

4. HMI trước đây được thiết kế bằng WinCC Flexible, bây giờ mình có thể chuyển sang TIA Portal mà không cần phải lập trình lại không?

Câu trả lời là có thể nhé các bạn. Chúng ta sẽ dùng tính năng Migrate trong TIA Portal để nâng cấp project WinCC Flexible lên WinCC TIA Portal mà không cần phải lập trình hay cấu hình lại. Tuy nhiên các bạn lưu ý là khi bạn đã nâng cấp lên thì sẽ không hạ cấp xuống WinCC Flexible được nữa. Do đó, Nhân khuyên là chúng ta nên tạo ra bản sao lưu dự phòng trước khi thực hiện nhé.

5. Mình có thể cài song song WinCC V7 và WinCC TIA Portal trên cùng một máy tính được không?

Đây là câu hỏi rất nhiều bạn gặp phải khi cần cài đặt cả 2 phiên bản trên 1 máy tính để phục vụ việc học tập cũng như lập trình cho 2 hệ thống khác nhau.

Câu trả lời là tuỳ phiên bản WinCC TIA mà các bạn định cài đặt. Như các bạn biết là WinCC TIA Profesional là để thiết kế một trạm SCADA, do đó sẽ bị xung đột với WinCC V7 cũng có cùng chức năng đó. Trong khi bản Basic/Comfort/Advanced thì dùng để lập trình mà hình điều khiển HMI nên có thể chạy song song được. Như vậy tóm lại là:

• Có thể cài song song WinCC V7 và WinCC TIA bản Basic/Comfort/Advanced.
• Không thể cài song song WinCC V7 và WinCC TIA Professional.

——————————

Ngoài ra, nếu các bạn có câu hỏi nào khác liên quan đến các phiên bản WinCC này thì đừng ngại ngần comment phía dưới, inbox fanpage facebook hoặc gửi mail về admin@itudong.com nhé!

(ThS. Trọng Nhân – itudong.com)