Системите за контрол през 21 век ще интегрират работа в мрежа и контрол. Изследванията на мрежовите системи за управление (NCS) се превърнаха в една от най-актуалните-теми в областта на автоматизацията. Вграждането на комуникационните мрежи като компонент в рамките на системите за управление значително обогати технологиите и методологиите за промишлен контрол, което доведе до съществени промени в системната архитектура, методите за управление и подходите за сътрудничество човек-машина между системите за автоматизация и промишлените системи за управление. Тази интеграция също въвежда нови предизвикателства, като свързване между управление и комуникация, латентност и планиране на информация. методи, разпределени режими на управление и грешки.
С появата на тези нови предизвикателства, методите за управление и алгоритмите в рамките на теорията за автоматично управление в мрежови среди изискват непрекъснати иновации. Водени от напредъка в компютърните технологии, комуникационните технологии и мрежовите технологии, традиционните контролни домейни се развиват към мрежови подходи. Мрежова система за управление (NCS) се отнася до система за управление, при която компоненти в контролния контур обменят данни чрез комуникационна мрежа. Неговата определяща характеристика е, че командите за управление и обратната връзка се предават по мрежата под формата на пакети. Най-важната характеристика на мрежовите системи за управление е тяхната интеграция на киберпространството и физическото пространство, което позволява изпълнението на множество задачи на големи разстояния.
Освен това, сигналите в мрежовите системи за управление се предават чрез споделени мрежи (и окабеляване), елиминирайки ненужното окабеляване, намалявайки сложността на системата и намалявайки разходите, свързани с проектирането и инсталирането на системата. Добавянето на сензори, контролери или изпълнителни механизми за регулиране или актуализиране на системата може да се постигне на по-ниска цена, без да се променя основната архитектура на системата. Най-голямата характеристика на мрежовите системи за контрол е, че контролерите могат ефективно да споделят данни, което позволява интегрирането на цялостна информация в големи физически пространства за вземане на интелигентни решения.
Системите за мрежов контрол намират приложения в множество области, включително изследване на космоса и земята, достъп и операции в опасни зони, автоматизация на фабриките, дистанционна диагностика и отстраняване на неизправности, експериментално оборудване, домашна роботика, самолети, превозни средства, фабрично наблюдение, съоръжения за грижи и дистанционни операции. Въпреки че мрежовите системи за контрол теоретично имат широка приложимост, практическите имплементации бяха ограничени, докато концепцията за Индустрия 4.0 не придоби известност, постепенно повишавайки значението на тази технология.
Първо, традиционните контролни домейни претърпяват безпрецедентна трансформация, преминавайки към мрежови архитектури. Структурите на системите за управление са еволюирали от централизирани компютърни системи за управление (CCS) до второ-поколение разпределени системи за управление (DCS) и по-нататък до системи за управление на полеви шини (FCS). Изискванията за високо-скоростно предаване на големи обеми данни, като изображения и гласови сигнали, също стимулират интегрирането на индустриални Ethernet и мрежи за управление.
Второ, тази тенденция към мрежови промишлени системи за управление интегрира популярни технологии като вградени системи, мулти-стандартна взаимосвързаност на промишлени мрежи и безжични комуникации. Тази конвергенция разширява пространството за развитие на индустриалния контрол и създава нови възможности. Въпреки това, най-критичното предизвикателство за разпределените мрежови системи за управление е постигането на строги изисквания за надеждност и зависимост на системата, като същевременно се гарантира висока производителност в целия оперативен диапазон-сложност, която продължава да расте. Следователно мрежовите технологии за откриване на грешки и диагностика привличат все по-голямо внимание, образувайки ядрото на производителността на системата за мониторинг в промишлени и подобни сценарии.
Напредъкът на индустриализацията чрез информационните технологии осигурява стабилна гаранция за устойчиво бързо икономическо развитие и служи като жизненоважно средство за трансформиране на традиционните индустриални структури. Като представител на информационните технологии, интегрирането на мрежова технология с промишлени системи за управление значително ще повиши възможностите на системата за управление. Той ще трансформира относително затворените структури за управление на корпоративната информация на съществуващите промишлени системи за контрол, като се адаптира към нуждите на модерното интегрирано автоматизирано управление-в цялото предприятие. Мрежовата технология доведе до структурна трансформация в традиционните индустриални системи за управление.
Значението му се крие в интегрирането на полеви шини, Ethernet, различни междинни връзки на промишлени контролни мрежи, вградени технологии и безжични комуникационни технологии. В рамките на индустриалните мрежи за управление това не само гарантира оригиналната стабилност и-изискванията за контрол в реално време, но също така подобрява отвореността и оперативната съвместимост на системата, като същевременно подобрява адаптивността към различни среди. В днешната ера на икономическа глобализация, тази мрежа от системи за промишлен контрол и нейният конфигурационен модел позволяват на предприятията да се адаптират към безпрецедентно ожесточена пазарна конкуренция. Той улеснява ускореното разработване на нови продукти, намалените производствени разходи и подобрените информационни услуги, представяйки широки перспективи за развитие.