WinCC

WinCC (Windows Control Center) ist ein PC-basiertes Prozessvisualisierungssystem der Firma Siemens. Es wird als eigenständiges SCADA-System oder als Mensch-Maschine-Schnittstelle für Prozessleitsysteme wie SIMATIC PCS7 oder Spectrum PowerCC eingesetzt. Die Software wurde 1996 in der Version 1.1 erstmals im deutschsprachigen Raum breit vermarktet.

Produktmerkmale

Das Visualisierungssystem ist modular aufgebaut und ermöglicht die Überwachung und Steuerung technischer Prozesse von Maschinen und Anlagen. WinCC ist als Client-Server-System ausgeführt, das auf verschiedenen Versionen des Betriebssystems Microsoft Windows läuft. Mit WinCC sind sowohl einfache Einplatzanwendungen als auch komplexe Mehrplatzlösungen mit verteilten Clients und Servern realisierbar.

Wesentliche Produktmerkmale sind die frei projektierbare Bedienoberfläche zur Visualisierung und Bedienung von Maschinen und Anlagen, die Erfassung und Langzeitdatenhaltung von Messwerten, die Erfassung, Speicherung und Visualisierung von Alarmen und Meldungen sowie das Bereitstellen von Datenschnittstellen zu externen Systemen.

Die Basissoftware ist grundsätzlich branchenneutral konzipiert und wird für verschiedene Industrieanwendungen als SCADA-System eingesetzt. Typische Einsatzbereiche sind die Fertigungstechnik im Maschinenbau, die Automatisierung von verfahrenstechnischen Prozessen und die Steuerung und Visualisierung von Prozessen in Logistik-Systemen. Durch offene Schnittstellen, verfügbare Software-Optionen und projektspezifische Implementierung kann die Software an branchenspezifische Anforderungen angepasst werden. Typische Einsatzbereiche in Branchen sind:

• Produktionsanlagen in der chemischen, pharmazeutischen oder in der Nahrungsmittelindustrie sowohl für kontinuierliche Prozesse als auch für Batch-Verfahren
• Prozessvisualisierung und Steuerung in Kraftwerksanlagen, Öl- und Gasanlagen, für die Wasseraufbereitung und in Kläranlagen
• diskrete MMS-Einheiten in Fertigungsanlagen wie im Maschinenbau und in der Automobil- oder Automobilzulieferindustrie.
• Verkehrsleittechnik als Informationssystem bei der Überwachung von Autobahnen und Tunnelsystemen
• Fördertechnik als Visualisierungskomponente des Materialflusssystems z. B. bei der Überwachung und Steuerung von Postsortieranlagen oder Gepäckförderanlagen in Flughäfen.

Bedienoberfläche

Zur Prozessführung werden für den Einsatzzweck individuell projektierbare Bedienoberflächen eingesetzt. Die Software stellt hierfür einen Grafikeditor und eine Auswahl von Standardobjekten zur Verfügung (z. B. Grafikobjekte, Buttons, Check- und Radio-Boxes und Slider, Eingabe- und Ausgabefeld, Textlisten oder konfigurierbare ActiveX Controls für Alarme, Kurven und Tabellen). Diese Standardobjekte können um anwenderspezifische Objekte oder ActiveX Controls erweitert werden.^[1]

Objekte werden im Grafikeditor mit Prozesswerten und Befehlen verknüpft. Es werden z. B. Messwerte visualisiert oder Zustandsmeldungen von Ventilen angezeigt. Gleichzeitig ist es möglich, durch Benutzereingaben per Maus oder Tastatur diese Objekte zu steuern. Für die Zuweisung von Prozesswerten und Befehlen stellt die Software verschiedene Mechanismen zur Verfügung. Die einfachste Variante ist das direkte Verschalten von Prozessvariablen an ein Objekt zur Anzeige eines Wertes oder einer Statusinformation. Weitere Möglichkeiten sind das dialoggeführte Verschalten von Variablen über sogenannte „Wizards“ bis hin zur komplexen Szenarien, die über die integrierten Script-Sprachen C-Script und Visual Basic Scripting realisierbar sind. Vom Betriebssystem zur Verfügung gestellte oder andere externe Funktionen können dabei verwendet werden (Windows API). Über „globale“ Scripte und Aktionen können kontextunabhängige Funktionen wie zyklische Abfragen, getriggerte Ereignisse bis hin zu Script Libraries realisiert werden.^[2]

Texte in der Bedienoberfläche können mehrsprachig und zur Laufzeit umschaltbar ausgeführt werden. Es werden bis zu 34 verschiedene Sprachen in einer Visualisierungslösung unterstützt.^[2]

Benutzerverwaltung

WinCC realisiert eine integrierte Benutzerverwaltung, mit der Zugriffsrechte sowohl bei der Projektierung als auch zur Laufzeit (z. B in der so genannten Runtime-Bedienoberfläche) kontrolliert werden können. Es können 128 Benutzergruppen mit je bis zu 128 einzelnen Benutzern angelegt und verwaltet werden. Dabei können 999 verschiedene Berechtigungsstufen definiert werden, die wiederum den Benutzern und/oder Benutzergruppen zuzuweisen sind.^[1]

Meldesystem

Die Software erfasst und speichert Prozessmeldungen und lokale Ereignisse in Archiven und stellt diese bei Bedarf gefiltert und sortiert zur Verfügung. Meldungen können direkt aus binären Informationen oder als Resultat einer Grenzwertüberschreitung bei Analogwerten gebildet werden. Die Archivierung, Protokollierung und die Meldestruktur sind frei parametrierbar.^[1]

Archivierungssystem

Werteverläufe können in Prozesswertarchiven gespeichert werden. Diese Archivierung wird in einer Microsoft SQL Server-Datenbank realisiert. Die Werte werden verlustfrei komprimiert in der Datenbank gespeichert. Die Darstellung in der Bedienoberfläche kann über integrierte Objekte wie das Trend Control realisiert werden. Der direkte Zugriff auf diese Daten über optionale Schnittstellen durch externe Anwendungen ist möglich.^[1]

Berichts- und Protokollsystem

Das Protokollsystem ermöglicht den layoutgesteuerten Ausdruck der erfassten Daten. Es umfasst verschiedene Protokolltypen wie z. B. Alarmprotokolle, Bedienprotokolle oder Anwenderberichte. Die Berichte können als Datei abgelegt und über eine Vorschau am Bildschirm angezeigt werden.^[1]

Verbreitung

WinCC wurde in den Sprachen Englisch, Deutsch, Französisch, Spanisch, Italienisch, Chinesisch, Koreanisch und Japanisch veröffentlicht. Die Hauptabsatzmärkte der Software sind in Europa und Asien. Siemens nennt sich selbst in verschiedenen Druckschriften und Presseveröffentlichungen mit WinCC als Marktführer in Europa und weltweit als zweithäufigst eingesetztes MMI-System.^[3]

WinCC wird von Siemens im Prozessleitsystem SIMATIC PCS7 als Basis eingesetzt. SIMATIC PCS7 ist ein System mit skalierbarer Architektur für mittlere bis große Anlagen (bis zu 100.000 Ein- bzw. Ausgabe-Datenpunkte), welches Engineering Tools, Massendatenverarbeitung, Alarm Management und Asset Management integriert.^[4]

Versionen

WinCC wird seit 1995 kontinuierlich weiterentwickelt. Die nachfolgende Tabelle bietet einen Überblick über veröffentlichte Versionen mit ihren jeweiligen Hautpmerkmalen. Dabei wurden Patches und Hotfixes nicht berücksichtigt. Im Jahr 2008 hat Siemens WinCC-Version 7.0 veröffentlicht.

WinCC-Versionen (Patches und Hotfixes sind nicht berücksichtigt)

Version	Jahr	Meilenstein	Hauptmerkmale
V1.0	1995	Einführung von WinCC bei ausgewählten Kunden	Einplatzsystem
V1.1	1996	Breitenvermarktung im deutschsprachigen Raum	128, 256, 1024 oder 64.000 Variable, Unterstützte Betriebssysteme: Windows 95 und Windows NT 3.51
V1.11	1996	Sprachversionen für Deutsch, Englisch und Französisch	Mehrsprachige Projektierung mit Online-Sprachumschaltung für Graphics Designer und Meldetexte
V3.0	1997	Mehrplatzsystem mit Client-Server-Struktur	Mehrplatzsystem, Integration in SIMATIC S7/STEP7/PCS7, Unterstützte Betriebssysteme: Windows 95 und Windows NT 4
V3.1	1997	Funktionserweiterungen Graphics Designer	Individuell projektierbare Anwenderobjekte, Direktverbindung von Bedienelementen an Variablen
V4.0	1997	Integration von OPC	Erweiterung der Kommunikation um z. B. Profibus DP und OPC, Wizard Scripts zur Unterstützung der Dynamisierung von Objekten, Unterstützte Betriebssysteme: Windows 95/98 und Windows NT 4
V4.01	1997	Fehlerbereinigung, Konsolidierung von Hotfixes	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang
V4.01 SP1	1997	Fehlerbereinigung, Konsolidierung von Hotfixes	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang
V4.02	1997	Fehlerbereinigung, Konsolidierung von Hotfixes	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang
V4.02 SP1	1998	Sprachversionen für Chinesisch, Taiwanesisch und Koreanisch	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang
V4.02 SP2	1999	Fehlerbereinigung, Konsolidierung von Hotfixes	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang
V5.0	2000	Multi-Clients mit mehreren Servern	6 Server an einem Client, Verteilung der Verarbeitungsleistung, Verbesserte Integration von WinCC und SIMATIC S7, Unterstütztes Betriebssystem: Windows NT 4
V5.0 SP1	2000	Leittechnik Optionen Basic Process Control und Storage	WinCC Kanal „System Info“ zur Auswertung von Systeminformationen
V5.0 SP2	2001	Mischbetrieb Client / Multi-Client	Siemens HMI Symbol Library, Zentrales Meldefolgeprotokoll, Unterstützte Betriebssysteme: Windows 2000 und Windows NT 4
V5.1	2002	Sprachversionen für Italienisch und Spanisch	Excel Projektierungstool für Massendaten, Erweiterung der Benutzerverwaltung
V5.1 SP1	2003	Fehlerbereinigung, Konsolidierung von Hotfixes	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang
V5.1 SP2	2004	Fehlerbereinigung, Konsolidierung von Hotfixes	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang
V6.0	2003	Archivsystem auf Basis Microsoft SQL-Server 2000	Visual Basic for Applications (VBA) für die Automatisierung der Projektierung, Visual Basic Script (VBScript) als Runtime-Skripting-Sprache, neue Lizenz für 8192 Variable, Zooming/Panning und Decluttering, Unterstützte Betriebssysteme: Windows XP und Windows 2000
V6.0 SP1	2003	Fehlerbereinigung, Konsolidierung von Hotfixes	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang
V6.0 SP2	2004	OPC-XML-Funktionalität	80.000 Archivvariable, Unterstützte Betriebssysteme: Windows XP, Windows 2000 und Windows 2003 Server
V6.0 SP3	2005	Erweiterte Analysefunktionen	Neue Lizenzierungssoftware, Unterstützung für CFR21 Part 11, Erweiterte Unterstützung von Quality Code und Variablenstatus
V6.0 SP4	2006	Fehlerbereinigung, Konsolidierung von Hotfixes	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang
V6.2	2007	Erweiterungen im Redundanzkonzept	Menüs und Symbolleisten in der Graphics-Runtime, zentrale Prozessdatenarchivierung und Auswertung, Neue Funktionalitäten bei der Kurvendarstellung, verbesserter Betrieb mit Firewall und Virenscannern, Unterstützte Betriebssysteme: Windows XP, Windows 2000, Windows 2003 Server und Windows 2003 Server R2
V6.2 SP3	2009	Ergänzung um weitere asiatische Sprachen	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang
V7.0	2008	Unterstützt Windows Vista	Neue WinCC Controls, .NET-Controls, Objektorientiertes Engineering, Verbesserter Text-Import/-Export, neue Versionen des WinCC/Web Navigators
V7.0 SP1	2009	Ergänzung um weitere asiatische Sprachen	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang
V7.0 SP2	2010	Unterstützt Windows 7	Keine wesentliche Änderung am Funktionsumfang, Unterstützte Betriebssysteme: Windows Server 2008 32Bit (ohne R2)

Stuxnet-Wurm

→ Hauptartikel: Stuxnet

Im Juli 2010 wurde ein Computerwurm mit dem Namen Stuxnet entdeckt, der für Angriffe auf WinCC- und PCS7-Systeme spezialisiert ist. Nach Angaben der Computersicherheitsfirma Symantec handelt es sich dabei um den ersten Wurm, der Industriesysteme nicht nur ausspionieren, sondern auch deren Funktionsweise manipulieren kann. Der Wurm nutzt dazu die in WinCC fest einprogrammierten Zugangsdaten für den Microsoft SQL Server und vier verschiedene, ungepatchte Sicherheitslücken in Windows aus.^[5][6]

Im September 2010 erklärte der iranische Kommunikationsminister Resa Taghipur, dass im Iran rund 30.000 Computer von Stuxnet befallen seien, darunter auch Rechner des Kernkraftwerks Buschehr.^[7]

Da dieser Wurm nur unter großem Aufwand zu programmieren war, wird von Fachleuten wie Jewgeni Kasperski und anderen angenommen, dass er nicht von Privatpersonen, sondern von staatlichen Organisationen stammt.^[8][9]

Weblinks

• Siemens WinCC Portal
• Handbücher und Dokumentation

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e} Siemens WinCC Portal: WinCC Basisfunktionalität
2. ↑ ^{a b} Siemens WinCC Portal: WinCC Projektierung
3. ↑ Human Machine Interface: An extremely attractive and growing market: Pressekonferenz, Timothy Shepherd, September 2003, Chemnitz.
4. ↑ SIMATIC PCS7: Produktübersicht
5. ↑ Robert McMillan: Siemens: Stuxnet worm hit industrial systems. In: Computerworld. 14. September 2010, abgerufen am 16. September 2010. 
6. ↑ Stuxnet-Wurm kann Industrieanlagen steuern. In: Heise Online. 16. September 2010, abgerufen am 16. September 2010. 
7. ↑ Iran bestätigt Cyber-Angriff durch Stuxnet. In: Heise online. 26. September 2010, abgerufen am 26. September 2010. 
8. ↑ Der „Hack des Jahrhunderts“ auf ORF vom 25. September 2010 abgerufen am 26. September 2010
9. ↑ Trojaner „stuxnet“ – Der digitale Erstschlag ist erfolgt Frank Rieger in FAZ.NET vom 22. September 2010 abgerufen am 27. September 2010