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21世紀(jì)的控制系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)和控制的結(jié)合。網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)( NCS )的研究已經(jīng)成為自動(dòng)化領(lǐng)域的前沿課題之一。而通信網(wǎng)絡(luò)作為控制系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié)嵌入到系統(tǒng)中，極大地豐富了工業(yè)控制技術(shù)和手段，使自動(dòng)化系統(tǒng)和工業(yè)控制系統(tǒng)之間的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制方法和人機(jī)協(xié)作方式發(fā)生了巨大的變化。同時(shí)，它也帶來了一些新的問題，如控制與通信的耦合、時(shí)延、信息調(diào)度等。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域也開始向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。而隨著越來越多新問題的出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下自動(dòng)控制理論的控制方法和算法需要不斷更新和創(chuàng)新。網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)可以應(yīng)用在許多的領(lǐng)域中，例如太空及陸地的勘探、進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域及相關(guān)作業(yè)、工廠自動(dòng)化、遠(yuǎn)端診斷及故障排除、實(shí)驗(yàn)性設(shè)備、家用機(jī)器人、飛機(jī)、車輛、工廠監(jiān)控、看護(hù)中心以及遠(yuǎn)端作業(yè)等。不過網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)理論上可以應(yīng)用的場合很多，但真正實(shí)際應(yīng)用的案例不多，直到現(xiàn)在工業(yè)4.0的概念愈發(fā)火熱，這個(gè)技術(shù)才逐漸被重視。

網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)是指控制回路的元件透過通訊網(wǎng)絡(luò)交換資料的控制系統(tǒng)。其特征是控制系統(tǒng)的命令及回授是在網(wǎng)絡(luò)中以封包的方式傳送。網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)最重要的特征是連結(jié)了網(wǎng)絡(luò)空間及實(shí)體空間，因此可以在長距離下執(zhí)行許多任務(wù)。

此外，網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的信號(hào)通過通用網(wǎng)絡(luò)(和電線)傳輸，從而消除了不必要的布線，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低了設(shè)計(jì)和安裝系統(tǒng)的成本。如果增加傳感器、控制器或執(zhí)行器來調(diào)整或更新系統(tǒng)，也可以在不改變系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)的情況下以較低的成本實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是每個(gè)控制器都可以有效地共享數(shù)據(jù)，因此它可以在很大的物理空間內(nèi)集成整體信息并做出明智的決策。

首先，傳統(tǒng)控制領(lǐng)域正在經(jīng)歷前所未有的變化，并開始向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)由計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)(CCS)發(fā)展到第二代分布式控制系統(tǒng)(DCS)，再到現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)。圖像和語音信號(hào)等大數(shù)據(jù)量和高速傳輸?shù)囊?，也催生了工業(yè)以太網(wǎng)和控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。

其次，網(wǎng)絡(luò)化工業(yè)控制系統(tǒng)的這一趨勢融合了嵌入式技術(shù)、多標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、無線技術(shù)等多種流行技術(shù)，拓展了工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展空間，帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。然而，分散式網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)最關(guān)鍵和最重要的問題是滿足系統(tǒng)可靠性和依賴性的要求，同時(shí)保證系統(tǒng)在其工作范圍內(nèi)具有高性能。這部分的復(fù)雜性越來越高。因此，網(wǎng)絡(luò)化的錯(cuò)誤檢測和診斷技術(shù)越來越受到關(guān)注，但這些也是工業(yè)等場合監(jiān)測系統(tǒng)性能的核心。

利用信息技術(shù)促進(jìn)工業(yè)化是國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的有力保證，也是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要手段。作為信息技術(shù)的代表，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與工業(yè)控制系統(tǒng)的結(jié)合將大大提高控制系統(tǒng)的水平，改變現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)相對(duì)封閉的企業(yè)信息管理結(jié)構(gòu)，滿足現(xiàn)代企業(yè)綜合工業(yè)自動(dòng)化管理的需要。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動(dòng)了傳統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改革。

其意義在于集成現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)、各種工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)、嵌入式技術(shù)和無線通信技術(shù)，不僅保證了原有穩(wěn)定實(shí)時(shí)的控制系統(tǒng)在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的要求，而且提高了系統(tǒng)的開放性和互操作性以及系統(tǒng)對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)性。在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，這種工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及其組成模式使企業(yè)能夠適應(yīng)前所未有的激烈市場競爭，有助于加快新產(chǎn)品開發(fā)，降低生產(chǎn)成本，改善信息服務(wù)，具有廣闊的發(fā)展前景。