浙大中控GCS-200：基于以太网的E/I混合集散控制系统

"WebPIO单元是浙大中控GCS-200系统的一部分，这是一个基于以太网技术的E/I混合式大规模集散控制系统。该系统设计注重开放性、综合性和可靠性，支持冗余配置，确保高可用性。" GCS-200系统是一个由浙大中控开发的先进集散控制系统，它于2003年推出，旨在融合DCS（分布式控制系统）的管理和控制功能以及PLC（可编程逻辑控制器）的快速响应特性。该系统以开放性为核心，采用工业以太网作为系统网络和I/O总线，提供OPC/ODBC接口和多种现场总线支持，确保与不同设备和系统的兼容性。 在硬件方面，WebPIO单元包括以下几个关键组成部分： 1. **基板（Base Unit）**：作为模块的基础框架，基板支持DIN轨道和19英寸支架两种安装方式，用于安装各种功能模块。 2. **总线接口模块（BIM：Bus Interface Module）**：BIM带有10Mbps的以太网接口，支持冗余配置，使用EPAP实时通讯协议。EPAP协议解决了以太网通信冲突问题，确保高效、可靠的I/O数据和自诊断信息交换。此外，BIM还配备了RS-232C接口以供备用通信。 3. **电源模块（PWM）**：提供AC或DC电源选项，可以冗余配置。电源电压规格为AC 100-120V/220-240V 或 DC 24V/110V。 4. **SB-BUS**：这是内部冗余总线，速度高达128Mbps，连接各I/O模块与BIM，保证高速数据传输。 5. **I/O模块**：这些模块支持冗余配置，允许在线插拔。在需要更换故障模块时，只需移除端子板即可，极大地提高了系统的可用性和维护便利性。 系统设计时强调安全性，采用了三层网络结构，所有重要组件都可以进行冗余配置，包括控制器、过程控制网、I/O总线、数据库站等。I/O总线采用以太网协议并利用EPAP技术避免网络冲突。此外，系统支持单点编译和单点下载，简化了系统维护和更新。 GCS-200系统适用于中至大规模的应用，采用Windows 2000作为上位机操作系统，提供高可靠性、易维护性和可扩展性。它能够与其他控制系统互联，保护用户的投资，体现了其灵活和兼容的设计理念。