WebField GCS-200系列控制系统

一、 系统简介
　　WebField GCS-200基于以太网技术的E/I混合式大规模集散控制系统，沿袭了WebField JX、ECS系列控制系统的体系结构，以简单的系统构成实现了系统的开放性、可靠性和兼容性，是一套大规模的开放式控制系统。
　　GCS-200完全基于以太网技术进行构建，信息网、过程控制网及I/O总线均采用标准以太网。同时，系统控制器有效地综合了E、I（电气、仪表）两种控制功能，并可方便地实现冗余配置与系统扩展。
　　凭借强大的系统功能，GCS-200系统能适应大规模工业过程控制的需求，已经在大型钢铁、石化、电力等多个行业的主装置中得到成功应用。
二、系统特点
1、高可靠性
可根据用户实际需求，对以下系统重要部件进行冗余配置。
　过程控制网、I/O总线
　数据库站、控制站
　I/O单元电源模块（PWM模块） 、I/O单元通信模块（BIM模块）
　所有类型的I/O模块，系统提供分离式端子板以及专用的冗余端子板
控制站I/O总线采用EPAP（Ethernet Precision Access Protocol－精确的以太网访问协议）协议，可以有效保证以太网通信数据的精确性并避免以太网网络通信冲突。
系统具备安全、强大的在线修改功能，轻松在线修改自定义程序模块，无需下载，修改完成以后直接写入控制器执行。系统还具备强大单点编译、单点下载功能，可以针对控制组态或操作组态中任意一个内容进行单点编译、单点下载。
为保证过程控制网通信的可靠性，AOS、ADS以及其他上位机系统均配备以太网冗余单元。
2、良好的开放性
信息网、过程控制网及I/O总线均采用开放性的以太网技术。
系统提供多种开放性接口，如OPC Server、SCA串行接口等，可方便地和其他控制系统、MIS管理网进行互连。
上位机系统采用通用工业PC（包括便携机）及通用的鼠标键盘，操作维护非常方便。
3、强大的EI综合型控制器
GCS-200系统控制器采用多CPU架构，多任务嵌入式系统，使用RISC精简指令，高效地综合了E、I（电气及仪表）两种控制机能，强大的控制功能完全符合大规模工业过程控制系统的要求。此外，控制器标配操作维护面板，使得系统维护更加方便。
4、系统其他特点
GCS-200系统过程控制网以数据库站为核心，由数据库站记录所有的过程历史数据及趋势、历史报警信息、操作记录等重要的系统信息。
数据库站提供系统时钟同步功能，可轻松实现GPS时钟的接入。
控制组态提供种类丰富的、针对多种工艺应用场合的内部仪表回路控制方案，可灵活进行调用，且每个仪表回路还可以定义功能丰富的输入处理功能。监控软件系统具备回路同操功能，能同时对8个回路进行调节。
系统支持通过公用Internet网，实现系统远程监控、故障诊断、系统维护等功能。
采用19吋国际标准机械结构的机柜和标准化的部件组合方式，满足各种应用环境。
组态工具内置LD、FBD、SFC等符合IEC61131-3标准的编程工具。
符合 ISA G3防腐标准，可实现点点隔离，环境适用性高。
三、 系统结构

系统网络分三层：
信息网：符合IEEE802.3标准的以太网，采用TCP/IP协议，通信速率10/100M bps，一般用于下载操作组态等非实时性数据的传输。
控制网：传输系统实时数据的高速、冗余总线通道，符合FL_net标准(*注)的以太网，采用UDP/IP协议，通信速率10/100M bps，连接ADS、AOS、ACS、AES、网关服务器。
I/O 总线：以以太网为基础，采用EPAP（Ethernet Precision Access Protocol－精确的以太网访问协议）协议，通信速率10M bps，控制站每周期通过I/O BUS进行I/O数据传输，向I/O单元的BIM卡上传和下载数据。IPU-II基板采用先进的SB-BUS总线，为128Mbps的高速冗余总线，用于连接BIM模块和各I/O模块。
四、系统硬件
1、系统控制站
控制站是系统中直接和现场联系的I/O处理单元，完成整个工业过程的监控功能。包括：控制器（ACS-2000或250）、I/O单元（IPU-II单元）、端子板、前置电源、报警单元等。
（1）ACS-2000控制器
优先级控制的多进程控制系统
采用专用的32位处理器
程序空间：8MBit，数据空间：16MBIT
支持冗余/非冗余配置，冗余方式为1︰1热备用
具有操作维护面板
最多支持416个内部仪表回路，64个顺控时序图表
支持直连串行通信卡
最多可以连接16个IPU-II机笼单元，128个I/O模块
最多可以带8192个开关量、2048个模拟量
（2）ACS-250控制器
优先级控制的多进程控制系统
采用专用的32位处理器
程序空间：8MBit，数据空间：12MBit
支持冗余/非冗余配置，冗余方式为1︰1热备用
具有操作维护面板
最多支持288个内部仪表回路，64个顺控时序图表
最多可以连接8个IPU-II机笼单元，64个I/O模块
最多可以带4096个开关量、1024个模拟量
2、系统操作站（AOS）
　　操作站是由工业PC机、CRT、鼠标、打印机等组成的人机系统，是操作人员完成过程监控管理任务的接口。
3、系统数据库站（ADS）
　　数据库站负责管理系统的数据，是系统的核心部分，记录所有的过程历史数据及趋势、历史报警信息、操作记录等重要的系统信息。通过数据库站的冗余配置，可以构建高可靠性的控制系统。
4、工程师站（AES）
　　工程师站是为专业工程师设计的，用于系统工程组态和系统维护，内装有相应功能的软件。
5、过程控制网（FL-net标准）
　　实现控制站（ACS）、操作站（AOS）、数据库站（ADS）和工程师站（AES）的连接，完成实时数据、控制命令的高速传输，双重化冗余设计，使得信息传输更加安全、可靠。
6、其他
　　其他系统相关的硬件还包括以太网交换机、网络打印机、网关服务器等。
五、系统软件
　　GCS-200系统软件包括系统组态软件（OPEN GS-D）和系统监控软件（OPEN GS-R）两大部分。其中系统组态软件按主要用途又可分为：基本组态软件、控制组态支持软件、操作组态支持软件以及控制器软件。
　　基本组态软件 以ES50 SHELL为组态环境，提供了系统的基本组态功能。在控制组态方面包括内部仪表回路（LOOP）定义，回路输入处理定义，用户位号定义，以及SFC、LD、FBD编程功能；在操作组态方面包括系统定义、操作组态基本定义、流程图绘制和报表制作等功能。
　　控制组态支持软件 在基本组态功能基础上进一步扩展控制组态功能，包括IPU-II组态软件以及可选的控制组态软件。
　　操作组态支持软件 在基本组态功能基础上进一步扩展操作组态功能。
控制器软件 运行于ACS控制器内部，一般用于控制器初始化（EI模式）安装；另外一部分则用于扩展实现一些控制组态的相关功能。
　　监控软件 包括数据库站端的ADS软件和操作站端的AOS软件，具体需要在软件安装过程中选择安装ADS系统或者安装AOS系统。
　　其他 其他系统相关的软件还包括OPC Server、系统组态打印、FL_net Driver等功能软件。
六、系统规模