1.4.8 网络控制系统（NCS）
随着计算机网络的广泛使用和网络技术的不断发展，控制系统的结构正在发生变化。传统的控制模式往往通过点对点的专线将传感器信号传送到控制器，而后，再通过点对点的专线将控制信号传送到执行器。此类结构模式下的控制系统往往布线复杂，使得系统成本增加，降低了系统的可靠性、抗干扰性和灵活性，扩展不方便。特别是随着地域的分散以及系统的不断复杂，采用传统布线设计的控制系统成本高、可靠性差、故障诊断和维护难等弊端更加突出。为了解决这些问题，将网络引入控制系统中，采用分布式控制系统来取代独立控制系统，使得众多的传感器、执行器和控制器等系统的主要功能部件通过网络相连接，相关的信号和数据通过通信网络进行传输和交换，从而避免了彼此间专线的敷设，而且可以实现资源共享、远程操作和控制，提高系统的诊断能力、方便安装与维护，并能有效减少系统的重量和体积、增加系统的灵活性和可靠性。
图1-13 流程工业过程计算机集成制造系统
通过网络形成的反馈控制系统称为网络控制系统（Network Control System，NCS）。该类系统中，被控制对象与控制器以及控制器与驱动器之间是通过一个公共的网络平台连接的。这种网络化的控制模式具有信息资源能够共享、连接线数大大减少、易于扩展、易于维护、高效率、高可靠及灵活等优点，是未来控制系统的发展模式。根据网络传输媒介的不同，网络环境可以是有线、无线或混合网络。
网络控制系统是一种空间分布式系统，通过网络将分布于不同地理位置的传感器、执行机构和控制器连接起来，形成闭环的一种全分布式实时反馈控制系统。控制器通过网络与传感器和执行机构交换信息，并实现对远程被控对象的控制。NCS不仅指传感器、执行器和控制器之间利用通信网络取代传统的点对点专线进行连接而形成闭环的控制系统，更广泛意义上的NCS，还包括通过Internet、企业信息网络所能实现的对工厂车间、生产线以及工程现场设备的远程控制、信息传输以及优化等。
典型NCS结构如图1-14所示。其中τsc表示数据从传感器传输到控制器的时延，τca表示数据从控制器传输到执行器的时延。
图1-14 典型NCS结构