网络环境下一类中立型神经网络的自适应同步控制算法研究(4)
1.2.2 网络控制系统发展历程
20世纪中期，计算机开始进入工业控制的舞台，由于当时计算机技价格昂贵，人们便企图用一台计算机尽可能多取代控制仪表，于是产生了直接数字控制系统（DDS）。但由于计算机技术尚不发达且可靠性差，引起了控制系统危险集中的脆弱性问题，即一旦计算机出现某种故障，就会造成所有相关控制回路瘫痪、停产的严重局面。
20世纪70年代中期，随着计算机可靠性的提高，价格的大幅度下降，出现了数字调节器、可编程控制器以及集散控制系统（DCS）。DCS吸收了分散仪表控制系统和计算机集中式控制系统的优点，体现了管理的集中性和控制的分散性。虽然与DDS相比，DCS具有协调性、自主性、风险分散等优势，但其仍然是模拟数字混合系统，模拟信号的转换和传输使系统精度受到限制。其次，它结构上遵循主从式思想，没有完全突破集中控制模式的束缚，系统可靠性有限。
现场总线技术（FCS）兴起于20世纪90年代，其适应了各行业现场测控方面的需求，形成了多标准并存的局面。FCS是以现场总线作为底层网络，通过网络集成构成的自动控制系统。它突破了DCS系统中采用专用网络的缺陷，把专用封闭协议变成标准开放协议，将现场的各种控制器和仪表设备相互连接，把控制功能下放到现场。同时它使系统具有完全数字计算机和数字通信能力，提高了系统的可靠性和灵活性，但是FCS系统多标准共存，不同标准的系统不易互联，从而形成了市场垄断，造成用户选型、文护及使用上的极大困难。
由于控制系统的开放性差等原因使得工业以太网技术迅猛发展。由于以太网具有广泛的技术支持，传输速度高、资源共享能力强、易于组网等优势，工业以太网正逐步进入工业控制网络领域。TCP/IP/协议是跨平台的通信协议款，能方便地实现异种机互联，TCP/IP协议由信息网络向底层控制网络延伸和扩展，形成了控制与信息一体化分布式全开放网络，即符合计算机、网络和控制技术融合的潮流NCS系统。
1.2.3 网络控制系统的应用现状与发展方向
（一）集散控制系统（DCS）
1．应用现状。集散控制系统从问世以来，进行了三次比较大的变革，70年代无动态流程图、操作站
是专用的，通信网络采用轮询方式。80年代通信网络开始渐渐使用使用令牌方式。90年代出现了通用系统操作站，以太网开始进入通信网络领域。20多年来，DCS已经广泛应用于各工业领域，成为工业控制系统的主流。近年来，新推出的DCS开始采用国际标准化组织开放系统互联标准模型；采用通用工作站克服专用工作站的弊端；增加光纤接口，采用光纤作为通信介质，以提高系统的抗干扰能力和本质安全；不断的更新和完善应用软件使其更加适用于工业生产现场。
2．发展趋势。虽然目前DCS受到FCS的强烈冲击，但其仍然当前工业自动化系统应用及选型的主流，不会随着现场总线技术的出现和发展而马上退出现场过程控制的舞台。面对FCS的挑战，DCS将会沿着以下几个方向继续不断的发展：
①智能化：数据库系统、推理机能的大幅度发展及知识库系统和专家系统的应用，为DCS的发展提
供了基石。自适应控制、远距离诊断、自寻优，人工智能将会出现在DCS的各级中。
②综合化：通信网络和标准化数据通信链路的发展，将各种单回路调节器、PLC、STD总线、工业PC等工控设备与DCS综合起来构成大系统，以满足工厂自动化要求，并适应开发化的大趋势。
③工业PC化：PC化是未来DCS发展的主要方向，由IPC组成DCS成为一大趋势，使DCS更加广泛地应用于中小规模的过程控制。