Kontrolsystemer i det 21. århundrede vil integrere netværk og kontrol. Forskning i Networked Control Systems (NCS) er blevet et af de banebrydende-emner inden for automatisering. Indlejring af kommunikationsnetværk som en komponent i kontrolsystemer har beriget industrielle kontrolteknologier og -metoder betydeligt, hvilket har ført til væsentlige ændringer i systemarkitektur, kontrolmetoder og menneskelige-maskinsamarbejde mellem automationssystemer og industrielle kontrolsystemer. Denne integration introducerer også nye udfordringer, såsom kobling mellem kontrol og kommunikation, latens og informationsplanlægning. metoder, distribuerede kontroltilstande og fejl.
Med fremkomsten af disse nye udfordringer kræver kontrolmetoder og algoritmer inden for teorien om automatisk kontrol i netværksmiljøer kontinuerlig innovation. Drevet af fremskridt inden for computerteknologi, kommunikationsteknologi og netværksteknologi udvikler traditionelle kontroldomæner sig mod netværksbaserede tilgange. Et netværksstyret kontrolsystem (NCS) refererer til et kontrolsystem, hvor komponenter i kontrolsløjfen udveksler data via et kommunikationsnetværk. Dens definerende egenskab er, at kontrolkommandoer og feedback transmitteres over netværket i pakkeform. Det vigtigste træk ved netværksstyrede systemer er deres integration af cyberspace og fysisk rum, hvilket muliggør udførelse af adskillige opgaver over lange afstande.
Ydermere transmitteres signaler i netværksstyrede systemer via delte netværk (og kabler), hvilket eliminerer unødvendige ledninger, reducerer systemets kompleksitet og sænker omkostningerne forbundet med systemdesign og installation. Tilføjelse af sensorer, controllere eller aktuatorer for at justere eller opdatere systemet kan opnås til en lavere pris uden at ændre systemets hovedarkitektur. Den største egenskab ved netværksstyrede systemer er, at controllere effektivt kan dele data, hvilket muliggør integration af overordnet information på tværs af store fysiske rum for at træffe intelligente beslutninger.
Netværksstyrede systemer finder anvendelser på tværs af adskillige domæner, herunder rum- og jordudforskning, adgang til og drift af farlige områder, fabriksautomatisering, fjerndiagnostik og fejlfinding, eksperimentelt udstyr, robotter til hjemmet, fly, køretøjer, fabriksovervågning, plejefaciliteter og fjernbetjening. Selvom netværksstyrede systemer teoretisk set har bred anvendelighed, var praktiske implementeringer begrænset, indtil konceptet Industri 4.0 vandt frem, og gradvist hævede denne teknologis betydning.
For det første gennemgår traditionelle kontroldomæner hidtil uset transformation og skifter mod netværksarkitekturer. Styresystemstrukturer har udviklet sig fra centraliserede computerkontrolsystemer (CCS) til anden-generations distribuerede kontrolsystemer (DCS) og videre til feltbuskontrolsystemer (FCS). Krav om høj-transmission af store datamængder, såsom billed- og stemmesignaler, har også drevet integrationen af industrielle Ethernet- og kontrolnetværk.
For det andet integrerer denne tendens mod netværksforbundne industrielle kontrolsystemer populære teknologier som indlejrede systemer, multi-standard industrielle netværkssammenkoblinger og trådløs kommunikation. Denne konvergens udvider udviklingsrummet for industriel kontrol og skaber nye muligheder. Den mest kritiske udfordring for distribuerede netværksstyrede systemer er dog at opfylde strenge krav til systempålidelighed og afhængighed og samtidig sikre høj ydeevne på tværs af hele driftsområdet-en kompleksitet, der fortsætter med at vokse. Som følge heraf vinder netværksbaserede fejldetektions- og diagnostiske teknologier stigende opmærksomhed og danner kernen i overvågning af systemets ydeevne i industrielle og lignende scenarier.
Fremme af industrialisering gennem informationsteknologi giver en robust garanti for vedvarende hurtig økonomisk udvikling og tjener som et vigtigt middel til at transformere traditionelle industrielle strukturer. Som en repræsentant for informationsteknologi vil integrationen af netværksteknologi med industrielle kontrolsystemer øge kontrolsystemets muligheder betydeligt. Det vil transformere de relativt lukkede virksomhedsinformationsstyringsstrukturer i eksisterende industrielle kontrolsystemer og tilpasse sig behovene for moderne virksomheds-omfattende integreret automationsstyring. Netværksteknologi har drevet en strukturel transformation i traditionelle industrielle kontrolsystemer.
Dens betydning ligger i at integrere feltbusser, Ethernet, forskellige industrielle kontrolnetværksforbindelser, indlejrede teknologier og trådløse kommunikationsteknologier. Inden for industrielle kontrolnetværk sikrer dette ikke kun de oprindelige stabilitets- og-realtidskontrolkrav, men forbedrer også systemets åbenhed og interoperabilitet, samtidig med at det forbedrer tilpasningsevnen til forskellige miljøer. I nutidens æra med økonomisk globalisering gør dette industrielle kontrolsystemnetværk og dets konfigurationsmodel det muligt for virksomheder at tilpasse sig hidtil uset hård konkurrence på markedet. Det letter accelereret udvikling af nye produkter, reducerede produktionsomkostninger og forbedrede informationstjenester, hvilket giver brede udsigter til udvikling.