SIMATIC WinCC Unified V21: Nền tảng HMI/SCADA thế hệ mới của Siemens

Trong xu hướng chuyển đổi số và hội tụ IT/OT, hệ thống HMI/SCADA không còn đơn thuần là giao diện để vận hành máy móc. Một nền tảng visualization hiện đại cần đồng thời đáp ứng các yêu cầu về engineering efficiency, khả năng mở rộng, chuẩn hóa giao diện, kết nối dữ liệu, bảo mật và tính sẵn sàng của hệ thống.

SIMATIC WinCC Unified V21 là nền tảng HMI/SCADA của Siemens được phát triển trong hệ sinh thái TIA Portal, hướng tới các ứng dụng từ machine HMI, production line đến plant-wide SCADA.

Với V21, Siemens tiếp tục mở rộng WinCC Unified với NextGen Screen Editor, các cải tiến về Faceplate và Parameter Control, Alarm Indicator, Corporate Designer, Audit cùng nhiều nâng cấp về engineering và SCADA architecture.

1. WinCC Unified V21 là gì?

SIMATIC WinCC Unified là nền tảng visualization thế hệ mới của Siemens, được thiết kế để xây dựng các ứng dụng HMI và SCADA trên một nền tảng engineering thống nhất.

WinCC Unified có thể được sử dụng cho:

• HMI trên SIMATIC Unified Panels

• Machine HMI

• Production Line Visualization

• PC-based HMI

• SCADA

• Process Visualization

• Plant-wide SCADA

• Các ứng dụng cần kết nối dữ liệu IT/OT

Một trong những định hướng chính của WinCC Unified là tạo ra một môi trường visualization thống nhất, từ các ứng dụng cấp máy đến các hệ thống SCADA quy mô lớn.

Đối với các kỹ sư đã làm việc trong hệ sinh thái Siemens, WinCC Unified được tích hợp chặt chẽ với TIA Portal, PLC SIMATIC và các thành phần khác trong hệ sinh thái Totally Integrated Automation.

2. Key Features

⚡ 01 — NextGen Unified Screen Editor

WinCC Unified V21 giới thiệu NextGen Unified Screen Editor với nhiều cải tiến cho quá trình thiết kế giao diện.

NextGen Screen Editor được đưa vào TIA Portal V21 như một editor tiêu chuẩn bên cạnh editor hiện có, đồng thời cung cấp nhiều công cụ mới để thao tác với screen và graphic objects hiệu quả hơn.

Một số cải tiến đáng chú ý:

• Screen Window Preview

• Faceplate Container Preview

• Snap to line

• Direct text input

• Zoom / Pan / Scroll

• Rotation

• Multi-selection

• Resize nhiều đối tượng

• Cải tiến Group và Multiselect

• Cải tiến thao tác với Line Object

Điều này đặc biệt hữu ích đối với những project có số lượng screen và graphic object lớn.

3. Faceplate & Standardization

Trong các dự án Automation, việc xây dựng thư viện chuẩn có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ engineering và khả năng maintain hệ thống.

WinCC Unified V21 tiếp tục mở rộng khả năng chuẩn hóa với:

• Faceplate

• Faceplate Container

• Library Types

• Graphic Lists

• Parameter Control trong Faceplate

• Hỗ trợ nhiều datatype hơn cho Faceplate

Nhờ đó, engineering team có thể xây dựng các đối tượng chuẩn như:

Motor → Pump → Valve → Instrument → PID → Equipment → Process Unit

và tái sử dụng chúng trong nhiều project.

Technical Value

• Giảm thời gian development

• Tăng tính nhất quán của HMI

• Dễ maintain

• Dễ mở rộng

• Hỗ trợ xây dựng Engineering Standard

4. Alarm Management

Alarm Management là một thành phần quan trọng của mọi hệ thống HMI/SCADA.

WinCC Unified V21 bổ sung và cải tiến nhiều chức năng liên quan đến Alarm.

Alarm Indicator

V21 bổ sung Alarm Indicator như một screen object.

Multiline Alarm

Alarm Control được mở rộng khả năng hiển thị nhiều dòng, giúp trình bày thông tin alarm rõ ràng hơn.

Discrete Alarm

V21 cũng bổ sung hỗ trợ datatype integer cho Discrete Alarm.

Những cải tiến này giúp engineering team có thêm lựa chọn khi thiết kế hệ thống alarm cho các ứng dụng machine và process.

5. Parameter Control

Đối với những hệ thống có nhiều product variant hoặc nhiều bộ thông số công nghệ, việc quản lý parameter một cách có cấu trúc là rất quan trọng.

WinCC Unified V21 tiếp tục mở rộng Parameter Control với các chức năng như:

• Decimal Point Support

• Min/Max Value

• Parameter Control trong Faceplate

• Parameter Set Type

• Parameter Set configuration

• Delta Download cho Parameter Sets

Điều này đặc biệt phù hợp với các ứng dụng:

• Food & Beverage

• Brewery

• Batch Process

• Recipe-based production

• Production line có nhiều product variant

6. Corporate Designer

Một hệ thống HMI/SCADA lớn thường có hàng trăm hoặc hàng nghìn screen và graphic objects.

Nếu mỗi engineer thiết kế giao diện theo một phong cách khác nhau, hệ thống sẽ nhanh chóng trở nên khó sử dụng và khó maintain.

Corporate Designer hỗ trợ doanh nghiệp xây dựng một Design System thống nhất cho HMI/SCADA.

Có thể chuẩn hóa:

• Color

• Font

• Button

• Faceplate

• Navigation

• Alarm

• Process Graphic

• Operator Interface

Đây là một thành phần quan trọng khi doanh nghiệp muốn xây dựng HMI Standard hoặc SCADA Corporate Standard.

7. Audit & Security

Trong Process Automation, khả năng truy vết thao tác của người vận hành và engineer ngày càng quan trọng.

WinCC Unified V21 có các cải tiến liên quan đến Audit, bao gồm:

• Audit Control Settings trong Runtime

• Electronic records đối với thay đổi trong Local User Management

• Ghi nhận các lần đăng nhập thất bại

Những chức năng này hỗ trợ tăng khả năng traceability và quản lý thao tác người dùng trong hệ thống.

8. Web Technology & Open Architecture

Một điểm đáng chú ý trong kiến trúc WinCC Unified là định hướng sử dụng các công nghệ web hiện đại.

Điều này giúp nền tảng Unified phù hợp với các yêu cầu visualization hiện đại và mở rộng khả năng tích hợp với hệ thống IT/OT.

Trong các ứng dụng nâng cao, engineering team có thể sử dụng các cơ chế mở rộng và scripting để xây dựng các chức năng visualization phù hợp với yêu cầu riêng của dự án.

9. WinCC Unified V21 trong kiến trúc Automation

Một kiến trúc điển hình có thể được triển khai như sau:

                         ERP / MES
                             │
                             │
                      IT / OT Integration
                             │
                 ┌───────────▼───────────┐
                 │    WinCC Unified       │
                 │       HMI / SCADA      │
                 └───────────┬───────────┘
                             │
                      Industrial Network
                             │
                 ┌───────────▼───────────┐
                 │       SIMATIC PLC      │
                 │    S7-1200 / S7-1500   │
                 └───────────┬───────────┘
                             │
                         PROFINET
                             │
                 ┌───────────▼───────────┐
                 │        ET200SP         │
                 └───────────┬───────────┘
                             │
                      Field Instruments
                             │
               Sensors / Valves / Drives

WinCC Unified có thể được triển khai ở nhiều cấp độ, từ Unified Comfort Panel đến WinCC Unified PC Runtime cho các ứng dụng PC-based HMI/SCADA.

Đối với những hệ thống yêu cầu tính sẵn sàng cao, Siemens cũng giới thiệu kiến trúc redundant WinCC Unified servers trong TIA Portal V21.

10. High Availability & Data

TIA Portal V21 mở rộng khả năng xây dựng các hệ thống có yêu cầu cao về availability.

Unified Server Redundancy

Kiến trúc redundant server cho phép xây dựng hệ thống SCADA với mục tiêu tăng tính sẵn sàng của hệ thống.

WinCC Unified Data Hub

WinCC Unified Data Hub cung cấp khả năng tập trung dữ liệu từ nhiều WinCC Unified PC Runtime, hướng tới plant-wide data transparency và quản lý dữ liệu tập trung.

Điều này đặc biệt đáng quan tâm đối với các hệ thống:

• Multi-line production

• Large factory

• Centralized SCADA

• Plant-wide data collection

• High Availability

11. 💳 License & Ordering

WinCC Unified V21 có nhiều lựa chọn license tùy theo Engineering, Runtime, PowerTags và các option mở rộng.

Do cấu hình license phụ thuộc vào nền tảng triển khai và quy mô hệ thống, việc lựa chọn license nên được thực hiện dựa trên architecture thực tế.

License Overview

Siemens hiện cung cấp các option WinCC Unified V21 riêng biệt cho Parameter Control, Database Storage, Audit Basis/Enhanced, Report Execution, Collaboration, ProDiag và Redundancy.

12. Một số License tiêu biểu

Engineering

SIMATIC WinCC Unified V21 Comfort Engineering

Article Number: 6AV2151-0XB02-5AA5

• Engineering software trong TIA Portal

• Floating license

• License key

• Dùng cho engineering WinCC Unified Comfort

Thông tin sản phẩm hiện được Siemens liệt kê là active product.

PC Runtime

WinCC Unified V21 PC Runtime được cung cấp theo quy mô PowerTags.

Ví dụ:

• 150 PowerTags

• 500 PowerTags

• 1k PowerTags

• 2.5k PowerTags

• 5k PowerTags

• 10k PowerTags

• 50k PowerTags

Các package và article number cụ thể phụ thuộc cấu hình và thị trường.

Redundancy

WinCC Unified V21 Redundancy

Dùng cho kiến trúc WinCC Unified PC Runtime redundant.

Siemens hiện liệt kê option:

6AV2157-0BR02-5LB0

với license cho hai installation.

Parameter Control

WinCC Unified V21 Parameter Control

Dùng để mở rộng khả năng quản lý parameter trong Runtime.

Siemens hiện liệt kê:

6AV2154-0BP02-5AB0

là option Parameter Control cho WinCC Unified.

Database Storage

WinCC Unified V21 cung cấp option Database Storage cho việc mở rộng khả năng lưu trữ dữ liệu Runtime.

Ví dụ:

6AV2154-0BS02-5AA0

là WinCC Unified V21 Database Storage option cho WinCC Unified PC.

Ngoài ra, Siemens cũng cung cấp upgrade Database Storage từ các phiên bản V19/V20 lên V21.

License Selection Guide

🏭 Machine HMI

Unified Comfort Panel

→ Unified Panel Runtime

🖥️ PC-based HMI

WinCC Unified PC

→ PC Runtime

🏢 SCADA

Centralized / Distributed SCADA

→ PC Runtime
→ Client architecture tùy thiết kế

🔄 High Availability

Redundant SCADA

→ PC Runtime
→ Redundancy Option

📊 Data & Reporting

Historical Data / Reporting

→ Database Storage
→ Report Execution

⚙️ Advanced Process

Parameter / Audit / Diagnostics

→ Parameter Control
→ Audit
→ ProDiag

Lưu ý: Article number, PowerTag capacity, option license và điều kiện licensing có thể thay đổi theo product version, market và cấu hình hệ thống. Cần kiểm tra catalog/SiePortal của Siemens tại thời điểm đặt hàng.

13. What's New in WinCC Unified V21?

Các thay đổi đáng chú ý trong V21 có thể tóm tắt:

Siemens công bố các tính năng V21 này trong tài liệu kỹ thuật TIA Portal V21 và các tài liệu cập nhật liên quan.

14. Applications

🏭 Manufacturing

WinCC Unified V21 phù hợp cho:

• Production Line

• Assembly Line

• Machine Automation

• Packaging

• Factory Monitoring

🍺 Food & Beverage

Đây là một lĩnh vực đặc biệt phù hợp với các hệ thống Automation có yêu cầu cao về visualization và process monitoring.

Ứng dụng có thể bao gồm:

• Brewery

• Beverage

• Food Processing

• Dairy

• Packaging

Đặc biệt, khả năng chuẩn hóa Faceplate, Alarm, Parameter và Process Visualization có thể giúp xây dựng các hệ thống nhất quán giữa nhiều process unit.

⚙️ Process Automation

WinCC Unified V21 có thể được sử dụng trong:

• Process Monitoring

• Process Control

• Batch Process

• Utility Monitoring

• Plant SCADA

• Production Data Monitoring

15. Technical Value

🔹 Integrated Engineering

Tích hợp trong hệ sinh thái TIA Portal giúp kết nối engineering của HMI với PLC và các thành phần Automation khác.

🔹 Standardization

Faceplate, Library và Corporate Design hỗ trợ xây dựng engineering standard.

🔹 Scalability

Có thể triển khai từ HMI cấp máy đến PC-based SCADA và các kiến trúc plant-wide.

🔹 Connectivity

Hỗ trợ kết nối giữa các thành phần Automation và các hệ thống IT/OT tùy theo kiến trúc.

🔹 Data

Khả năng logging, reporting và Unified Data Hub hỗ trợ các bài toán thu thập và khai thác dữ liệu sản xuất.

🔹 High Availability

Redundant WinCC Unified server architecture hỗ trợ các ứng dụng yêu cầu tính sẵn sàng cao.

16. A2S – WinCC Unified System Integration

Automation Engineering từ A2S

A2S cung cấp giải pháp Automation System Integration, từ thiết kế kiến trúc đến lập trình, commissioning và nâng cấp hệ thống.

A2S có thể hỗ trợ:

01 — System Architecture

Thiết kế kiến trúc PLC / HMI / SCADA.

02 — PLC / HMI / SCADA

Engineering và programming hệ thống Siemens Automation.

03 — Process Automation

Giải pháp điều khiển và giám sát cho các hệ thống Process.

04 — Upgrade & Migration

Đánh giá, nâng cấp và migration hệ thống HMI/SCADA.

05 — Commissioning

Installation, commissioning và troubleshooting.

06 — Training

Đào tạo kỹ thuật cho Engineering, Maintenance và Operation team.

17. A2S Expertise

A2S – Automation System Integration

Siemens Automation
PLC | HMI | SCADA
Process Automation
Brewery Automation
Braumat Expert

Với kinh nghiệm trong Process Automation, Food & Beverage và Brewery Automation, A2S có thể triển khai WinCC Unified trong các kiến trúc từ cấp máy, dây chuyền đến hệ thống SCADA của toàn nhà máy.

18. Kết luận

SIMATIC WinCC Unified V21 tiếp tục phát triển nền tảng HMI/SCADA thế hệ mới của Siemens theo hướng engineering thống nhất, visualization hiện đại, chuẩn hóa hệ thống và khả năng mở rộng.

Những cải tiến như NextGen Unified Screen Editor, Faceplate, Parameter Control, Alarm Indicator, Corporate Designer và Audit, cùng với các khả năng mới ở cấp SCADA trong TIA Portal V21, mở rộng phạm vi ứng dụng của WinCC Unified từ machine HMI đến các hệ thống SCADA có yêu cầu cao về availability và data transparency.

Đối với mỗi dự án, việc lựa chọn Runtime capacity, PowerTags, Client, Database, Audit, Parameter Control, Redundancy và các option khác cần được xác định dựa trên kiến trúc và yêu cầu vận hành thực tế.

A2S – Automation System Integration

Bạn đang triển khai một hệ thống HMI/SCADA mới hoặc cần nâng cấp hệ thống hiện tại?

A2S có thể hỗ trợ:

• System Architecture

• PLC / HMI / SCADA Engineering

• Process Automation

• Brewery Automation

• Upgrade & Migration

• Commissioning

• Technical Training

A2S – Automation System Integration

Siemens Automation | Process Automation | Brewery Automation | Braumat Expert

🌐 A2S.vn