SIMATIC WinCC V8.1: Kiến trúc, nhiệm vụ và quy trình nâng cấp từ WinCC V6.x

SIMATIC WinCC V8.1 là nền tảng SCADA thuộc dòng WinCC Classic của Siemens. Phiên bản này kế thừa kiến trúc WinCC V7 và phát triển thêm về hệ điều hành, Web access, connectivity, cybersecurity, redundancy và khả năng tích hợp với các hệ thống tự động hóa hiện đại.
Đối với các nhà máy đang sử dụng WinCC V6.x hoặc V7.0, quá trình chuyển sang V8.1 cần được xem là một chuỗi migration nhiều giai đoạn. Siemens không quy định việc chuyển trực tiếp một project V6.x/V7.0 lên V8.1. Các project cũ cần đi qua những phiên bản trung gian theo migration path được Siemens xác định. Bài viết tập trung vào:

Kiến trúc WinCC V8.1.
Migration từ WinCC V6.x/V7.0 lên V8.1.
Backup, conversion và validation.

1. WinCC V8.1 là gì?
WinCC V8.1 là hệ thống SCADA của Siemens dùng cho:

Giám sát quá trình.
Vận hành thiết bị.
Thu thập process data.
Alarm Logging.
Process Value Archive.
Trend.
Reporting.
User Administration.
Recipe/User Archive tùy cấu hình.
Kết nối PLC.
Kết nối các hệ thống IT/OT.
Web access.
Multi-user.
Redundancy.

WinCC V8.1 vẫn thuộc WinCC Classic, do đó cần phân biệt với WinCC Unified.
Điều này có ý nghĩa quan trọng khi lập kế hoạch nâng cấp:

WinCC V6.x/V7.x → V8.1: migration trong dòng WinCC Classic.
WinCC V8.1 → WinCC Unified: modernization/re-engineering sang kiến trúc khác.

Tài liệu Siemens V8.1 cung cấp riêng các yêu cầu về installation, operating system, upgrade và migration.

2. Kiến trúc hệ thống WinCC V8.1
WinCC V8.1 có thể triển khai theo:
Single-user
Một máy tính đảm nhiệm các chức năng Runtime và Configuration theo cấu hình được lựa chọn.
Multi-user
Hệ thống gồm:

WinCC Server.
Operator Client.
Engineering Station.
Database/Archive.
Industrial Network.

Redundant
Hệ thống gồm hai WinCC Server:

Server A.
Server B.
Operator Clients.

WinCC/Redundancy là một option riêng. Siemens quy định license Redundancy V8.1 là một license cho hai installation, do đó một license Redundancy được sử dụng cho cặp Server redundant.

3. Các chức năng đáng chú ý của WinCC V8.1
WinCC V8.1 phát triển trên các nhóm chức năng chính:

Visualization.
Web access.
Redundancy.
DataMonitor.
WebUX.
OPC UA.
Connectivity.
Cybersecurity.
Multi-user.
Integration với hệ thống automation.

Trong dự án thực tế, các chức năng này không nên được đánh giá độc lập hoàn toàn. Một thay đổi ở WinCC thường liên quan đến:

Windows.
SQL Server.
Network.
License.
Security.
Hardware.
PLC communication.

4. Visualization và Web
WinCC V8.1 tiếp tục phát triển khả năng visualization của WinCC Classic và hỗ trợ các công nghệ Web thông qua các option tương ứng.
Các thành phần cần phân biệt:

WinCC Runtime visualization.
WebNavigator.
DataMonitor.
WebUX.

Trong migration Legacy, cần phân biệt:
Migration

Giữ lại project và chức năng hiện tại.
Chỉ điều chỉnh những phần cần thiết để chạy trên phiên bản mới.

Modernization

Thiết kế lại graphics.
Chuẩn hóa faceplate.
Xây dựng dashboard.
Bổ sung Web access.
Thay đổi user architecture.

Không nên đưa toàn bộ modernization vào migration nếu mục tiêu của dự án chỉ là đưa WinCC V6.x lên V8.1.

5. WinCC V8.1 và Redundancy
Redundancy được sử dụng để tăng tính sẵn sàng của hệ thống SCADA.
Một hệ thống redundant cần kiểm tra:

Hai Server.
Network.
Server synchronization.
Process communication.
Archive.
Client connection.
Failover.
Recovery.

WinCC/Redundancy V8.1 có license cho 2 installations, phù hợp với một cặp redundant Server.
Redundancy không thay thế backup. Nó chủ yếu xử lý các tình huống mất khả năng phục vụ của một Server trong phạm vi thiết kế redundancy.
Vì vậy một hệ thống redundant vẫn cần:

Project backup.
Database/archive backup.
System image.
License backup.
Recovery procedure.

6. DataMonitor và WebUX
DataMonitor
DataMonitor thuộc WinCC Basic Options và được sử dụng để cung cấp khả năng truy cập, phân tích và báo cáo dữ liệu WinCC.
Các ứng dụng thường liên quan đến:

Process data.
Historical data.
Trend.
Report.
Web-based access.

WebUX
WebUX cung cấp khả năng truy cập WinCC Runtime thông qua Web technology.
Khi triển khai cần kiểm tra:

IIS.
Web configuration.
Browser.
User authentication.
Network.
License.
Security.

Siemens cung cấp tài liệu riêng cho WinCC Basic Options, bao gồm WebNavigator, DataMonitor và WebUX.
Trong bài toán migration V6.x → V8.1, các option Web không nên được xem là điều kiện bắt buộc. Chúng chỉ được bổ sung khi hệ thống thực tế có nhu cầu.

7. WinCC V8.1 và OPC UA
OPC UA được sử dụng để trao đổi dữ liệu giữa SCADA và các hệ thống khác.
Các ứng dụng có thể bao gồm:

MES.
Historian.
ERP.
Data platform.
BI.
IT/OT integration.

Khi triển khai OPC UA cần kiểm tra:

Server/Client role.
Endpoint.
Certificate.
Trust relationship.
Security Policy.
Authentication.
Firewall.
License/option.

Đối với một hệ thống Legacy, cấu hình OPC UA nên được kiểm tra lại sau migration thay vì giả định rằng cấu hình cũ vẫn giữ nguyên.

8. WinCC V8.1 với S7-1500
WinCC V8.1 có thể được sử dụng trong kiến trúc automation với S7-1500.
Khi thay PLC thế hệ cũ bằng S7-1500, cần kiểm tra riêng:

CPU firmware.
Communication.
PLC connection.
Tag addressing.
Data blocks.
Alarm.
Recipe.
Communication permissions.
OPC UA nếu sử dụng.

Do đó:
WinCC migration
và
PLC migration
nên được quản lý như hai hạng mục kỹ thuật riêng, dù có thể triển khai trong cùng một dự án.

9. Migration từ WinCC V6.x lên V8.1
Đây là phần quan trọng nhất đối với Legacy WinCC.
Theo tài liệu Migration of WinCC – Entry ID 44029132, V2.8, 07/2025, Siemens quy định:

Phiên bản hiện tại	Bước tiếp theo
V6.2 SP3	V7.0 SP0–SP3
V6.2 SP3 hoặc V7.0 SP0–SP3	V7.3 SE
V7.2/V7.3 SE trở lên	V7.5 SP2 hoặc V8.x
V8.0	V8.1

Đối với project cũ đến V7.0 SP3, Siemens yêu cầu ít nhất một bước trung gian qua V7.2 hoặc V7.3 SE; tài liệu V2.8 hiện tại nêu V7.2 hoặc V7.3 SE, trong khi các phiên bản tài liệu trước đó đã thay đổi intermediate path sang V7.3 SE. Vì vậy khi triển khai thực tế phải dùng tài liệu migration hiện hành tương ứng với thời điểm dự án.
Lộ trình tổng quát có thể rút gọn thành: V6.2 SP3 → V7.0 → V7.3 SE → V7.5 SP2/V8.x → V8.1
Không phải project nào cũng phải sử dụng tất cả các bước trên. Siemens cũng lưu ý rằng trong một số trường hợp có thể cần thêm intermediate step.

10. Các bước migration V6.x/V7.0
Đối với migration từ V6.2 SP3/V7.0 lên V7.3 SE, Siemens đưa ra sáu bước:

Backup project.
Software update.
License update.
Project migration.
Migration check.
Project adjustments.

Sau khi project ổn định ở phiên bản trung gian, quá trình tiếp tục sang phiên bản tiếp theo.
Điểm quan trọng là mỗi giai đoạn đều phải có:

Backup.
Conversion/migration.
Check.
Adjustment.
Functional test.

11. License trong quá trình V6.x/V7.0 → V8.1
License cần được xử lý song song với migration.
Siemens đã từng cung cấp Upgrade License từ WinCC V6.2/V7.0 lên V7.3, nghĩa là việc nâng cấp license từ V7.0 được thực hiện theo từng giai đoạn migration thay vì có một mã duy nhất từ V7.0 lên V8.1. Tài liệu WinCC V7.3 xác nhận trực tiếp loại upgrade này.
Đây là điểm cần đặc biệt lưu ý khi lập báo giá:
Không nên lấy mã WinCC V7.4/V7.5 → V8.1 để áp dụng trực tiếp cho license WinCC V7.0.
Order Data V8.1 hiện tại liệt kê rõ:

Upgrade RT V7.4/V7.5 → V8.1.
Upgrade RC V7.4/V7.5 → V8.1.
Upgrade Client RT V7.4/V7.5 → V8.1.
Upgrade Client RC V7.4/V7.5 → V8.1.

Các mã này không phải mã trực tiếp cho V7.0.

12. Ví dụ cấu hình license WinCC V8.1
Để minh họa, giả sử hệ thống có:

2 WinCC Server redundant.
2 Operator Client.
1 Engineering Station.
8.192 PowerTags.
Không tính thêm Archive license trong ví dụ cơ bản.
Có Redundancy.
Có Server option.
Không sử dụng DataMonitor/WebUX/OPC UA option trong BOM cơ bản.

Đây là cấu hình mẫu để hiểu cách xây dựng license, không phải BOM cuối cùng cho mọi dự án.

12.1. Phương án A – Mua mới WinCC V8.1
Hai Server
Mỗi Server cần WinCC Runtime theo số PowerTags của hệ thống.
Ví dụ với 8.192 PowerTags:

2 × WinCC RT 8192.

Order Data V8.1 hiện có các mức RT theo PowerTags; Siemens cũng xác nhận các license RT là license Runtime riêng.
Redundancy

1 × WinCC/Redundancy V8.1

Mã hiện tại: 6AV6371-1HF08-1AX0
License này dành cho 2 installations, phù hợp với một cặp redundant Server.

Server Option

2 × WinCC/Server V8.1

Mã hiện tại trong Order Data: 6AV6371-1HA08-1AX0
Order Data Siemens liệt kê WinCC/Server V8.1 là một option riêng.

Hai Operator Client
Tùy kiến trúc Client, có thể sử dụng WinCC RT Client license tương ứng với số PowerTags/kiểu Client của hệ thống.
Cần chọn chính xác mã RT Client theo cấu hình license thực tế trong Siemens Industry Mall.

Engineering Station
Engineering Station cần license RC – Runtime/Configuration phù hợp.
Ví dụ Siemens có:

RC 8192.
RC 16384.
RC 32768.
RC 65536.

Các license RC thuộc nhóm Runtime/Configuration và có thể sử dụng dưới dạng floating license.
BOM khái quát

Thành phần	SL V8.1	Số lượng
WinCC RT 8192	Runtime	2
WinCC/Redundancy	6AV6371-1HF08-1AX0	1
WinCC/Server	6AV6371-1HA08-1AX0	2
WinCC RT Client	Theo PowerTag/configuration	2
WinCC RC 8192	Engineering/Configuration	1

Nếu sử dụng:

DataMonitor
WebUX
WebNavigator
User Archives
Connectivity Pack
OPC UA
Archive > mức tích hợp cơ bản

thì phải bổ sung license tương ứng.
Siemens Order Data V8.1 hiện liệt kê riêng các option và mức license của chúng.

12.2. Phương án B – Nâng cấp hệ thống WinCC V7.0
Trường hợp này cần tách thành hai giai đoạn license.
Giai đoạn 1
V7.0 → V7.3 SE
Siemens đã cung cấp Upgrade License V7.0 → V7.3 cho WinCC và các option tương ứng.
Ví dụ:

WinCC/Audit RT V7.0/V7.2 → V7.3.
WinCC/Audit RC V7.0/V7.2 → V7.3.
WinCC/Calendar Options V7.0/V7.2 → V7.3.
IndustrialDataBridge V7.0/V7.2 → V7.3.

Các mã này hiện chủ yếu có giá trị tham khảo lịch sử vì nhiều sản phẩm V7.3 đã phase-out. Ví dụ WinCC/Calendar upgrade V7.0/V7.2 → V7.3 có mã 6AV6372-1DC07-3AX3 và Siemens ghi nhận sản phẩm đã phase-out.
Vì vậy với một dự án thực tế năm 2026, không nên tự động đưa các mã V7.3 cũ vào PO mà phải xác nhận khả năng cung cấp với Siemens/A2S.
Giai đoạn 2
Sau khi project đã được chuyển sang version phù hợp, tiếp tục theo migration path: V7.3 SE → V7.5 SP2/V8.x → V8.1
Ở giai đoạn gần V8.1, Siemens hiện có các license upgrade chính thức như:

RT V7.4/V7.5 → V8.1: 6AV6381-2AA08-1AX3
RC V7.4/V7.5 → V8.1: 6AV6381-2AB08-1AX3
RT Client V7.4/V7.5 → V8.1: 6AV6381-2CA08-1AX3
RC Client V7.4/V7.5 → V8.1: 6AV6381-2CB08-1AX3.

Điểm cần lưu ý là V7.0 không thể lấy trực tiếp các mã V7.4/V7.5 → V8.1 để thay thế cho toàn bộ quá trình migration.

13. Backup và kiểm tra Archive
Trước mỗi bước migration cần backup project.
Đặc biệt với V6.x/V7.0, cần kiểm tra:

Archive names.
Archive tag names.
Trend names.
Trend windows.
Database.
Historical data.

Siemens cảnh báo rằng archive chứa ký tự không được phép có thể gặp lỗi trong quá trình transfer; trong một số trường hợp runtime archive có thể bị mất.
Ngoài project backup, nên có:

Database backup.
License backup.
OS image.
Network configuration.
Hardware documentation.
Recovery procedure.

14. Script và thành phần tùy chỉnh
Các project Legacy thường chứa:

VBScript.
VBA.
ANSI-C.
ActiveX.
OCX.
COM/DCOM.
Third-party controls.

Siemens đặc biệt lưu ý phải backup các ANSI-C standard functions đã được sửa đổi trước upgrade vì quá trình cài đặt có thể ghi đè chúng.
Do đó cần lập Custom Software Inventory trước migration.

15. Test migration
Đối với V6.x/V7.0, migration đầu tiên nên thực hiện trên môi trường riêng.
Có thể sử dụng:

Spare PC.
Spare Server.
Virtual Machine nếu đáp ứng yêu cầu.
Engineering workstation.

Các nội dung cần kiểm tra:

Project opening/conversion.
Screen.
Tag.
Alarm.
Trend.
Archive.
Script.
Recipe.
User.
Database.
PLC communication.
Redundancy.
Options.

Sau khi hoàn thành test migration mới lập kế hoạch production cut-over.

16. Kết luận
WinCC V8.1 là nền tảng WinCC Classic phù hợp cho các hệ thống cần tiếp tục sử dụng kiến trúc WinCC truyền thống nhưng đồng thời cần nâng cấp về:

Operating System.
Cybersecurity.
Web access.
Connectivity.
Redundancy.
Integration với hệ thống automation mới.

Đối với hệ thống WinCC V6.x/V7.0, trọng tâm của dự án không nằm ở việc cài WinCC V8.1 mà nằm ở việc xác định migration path và license path chính xác.
Theo tài liệu Siemens hiện hành:

V6.2 SP3 → V7.0.
V6.2 SP3/V7.0 → V7.2 hoặc V7.3 SE.
Từ V7.2 trở lên → V7.5 SP2 hoặc V8.x.
Sau đó tiếp tục đến V8.1 theo đường migration được hỗ trợ.

Đối với V7.0, Siemens từng cung cấp Upgrade License lên V7.3; trong khi Order Data V8.1 hiện tại cung cấp các upgrade license từ V7.4/V7.5 → V8.1. Vì vậy không nên coi V7.0 → V8.1 là một license upgrade duy nhất.
Đối với cấu hình mẫu 2 Server Redundancy + 2 Client + 1 Engineering Station, việc lập BOM phải tách rõ:

Runtime license.
Runtime Client.
RC/Engineering.
Server option.
Redundancy.
Archive.
DataMonitor/WebUX/WebNavigator.
Các option khác.

Siemens hiện có license V8.1 cho RT, RC, Client, Server và Redundancy; trong đó WinCC/Redundancy V8.1 là một license cho hai installations, phù hợp với một cặp redundant Server.
Với dự án nâng cấp từ V7.0, cần lập License Migration Matrix riêng cho từng intermediate version thay vì chỉ lập BOM của V8.1.

Tài liệu Siemens tham khảo
Siemens – Migration of WinCC, Entry ID 44029132
Tài liệu quan trọng nhất cho migration V6.2 SP3/V7.0 lên V8.1. Phiên bản 2.8, 07/2025 quy định migration path và các intermediate step.
Siemens – WinCC V8.1 Order Data
Tài liệu chính để xác định MLFB của:

Runtime.
RC.
Client.
Server.
Redundancy.
DataMonitor.
WebNavigator.
Archive.
Các WinCC Options.

Siemens – WinCC V7.3 Installation / Release Notes
Tài liệu xác nhận các Upgrade License từ V6.2/V7.0 → V7.3, là cơ sở quan trọng khi xây dựng license path cho hệ thống V7.0 cũ.

Tác giả: A2s.vn