网络控制系统描述
网络化控制系统..
网络化控制系统——理论、技术及工程应用（第一讲）第一章网络化控制系统概论1.1网络化控制系统的产生与发展随着计算机技术和网络通信技术的不断发展，工业控制系统也发生了重大的变革。
网络化控制系统（Networked Control System, NCS）应运而生，其主要标志就是在控制系统中引入了计算机网络，从而使得众多的传感器、执行器、控制器等主要功能部件能够通过网络相连接，相关的信号和数据通过通信网络进行传输和交换，避免了点对点专线的铺设，而且可以实现资源共享、远程操作和控制，增加了系统的灵活性和可靠性（工程技术大系统：大型工业联合企业// 电力系统、水源系统、能源系统、交通系统、邮电系统、通信系统、大型计算机网、生产协作网等）。
在控制系统中使用网络并不是一个新的想法，它可以追溯到20世纪70年代末期集散控制系统（Distributed Control System, DCS）的诞生。
DCS将控制任务分散到若干小型的计算机控制器（也叫现场控制站）中，每个控制器采用直接数字控制（Direct Digital Control，DDC）的控制结构处理部分控制回路，而在控制器与控制器、控制器与上位机（操作员站或工程师站）之间建立了计算机控制网络，这种控制结构使得操作员在上位机中能够对被控制系统的实时运行状态进行监控，某个控制回路的控制策略的设计也可以在上位机中组态完成，通过控制网络下载到对应的控制器中实时运行。
DCS大大提高了控制系统的可靠性（和DDC相比较），并实现了集中管理和相对分散控制。
随着处理器体积的减小和价格的降低，带有微处理器的智能传感器和智能执行器出现了，这为控制网络在控制系统中更深层次的应用提供了必要的物质基础，从而在20世纪80年代产生了现场总线控制系统（Fieldbus Control System,FCS）。
FCS作为网络化控制系统的新技术把控制网络一直延伸到了产生现场的控制设备，信号的传输完全数字化，提高了信号的转换精度和可靠性，同时由于FCS的智能仪表（变送器、执行器）带有微处理器，能够直接在生产现场构成控制回路，控制功能也可完全下放，实现了完全的分散控制。
网络化控制系统
网络化控制系统-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1网络化控制系统——理论、技术及工程应用（第一讲）第一章网络化控制系统概论网络化控制系统的产生与发展随着计算机技术和网络通信技术的不断发展，工业控制系统也发生了重大的变革。
网络化控制系统（Networked Control System, NCS）应运而生，其主要标志就是在控制系统中引入了计算机网络，从而使得众多的传感器、执行器、控制器等主要功能部件能够通过网络相连接，相关的信号和数据通过通信网络进行传输和交换，避免了点对点专线的铺设，而且可以实现资源共享、远程操作和控制，增加了系统的灵活性和可靠性（工程技术大系统：大型工业联合企业用嵌入式Internet技术,将以太网接口、TCP/IP协议等直接内嵌在现场设备中，从而产生了基于TCP/IP协议的网络化智能现场仪表（或称其为IP传感器/执行器）。
这种面向网络的IP传感器/执行器，将传感、信号处理、控制功能、以太网接口、TCP/IP协议、实时操作系统（Real-Time Operation System, RTOS）以及小型Web Server等软、硬件全部封装在一起，使现场设备成为名副其实的简约Web服务器，在Internet上通过IE浏览器就可以直接对其进行组态和维护管理。
8、组建对象模型/分布式组建对象模型/多媒体对象技术（COM/DCOM/ActiveX）、动态数据通信技术（Dynamic Data Exchange, DDE）、面向过程控制的对象连接与嵌入技术（OLE for Process Control, OPC），实时数据库技术、动态图形显示技术、Internet/Intranet技术、平台服务技术等直接推动网络化控制系统的相关软件技术得到进一步的丰富和扩展，功能逐渐增强；形成了诸多应用模块的应用软件系统。
另外由于控制网络与信息网络的集成技术发展，网络化控制系统的软件进一步层次化，出现了直接控制层软件、监督控制层软件和高层管理软件。
网络准入准入控制系统解决方案
网络准入准入控制系统解决方案网络准入准入控制系统是一种用于管理网络访问的解决方案。
通过该系统，网络管理员可以对网络中的用户、设备和应用进行权限控制和访问控制，以确保网络环境的安全和稳定。
下面将详细介绍网络准入准入控制系统的解决方案。
首先，网络准入准入控制系统需要建立一个全面的用户身份认证系统，以确保只有经过身份认证的用户才能接入网络。
在该系统中，用户需要输入正确的用户名和密码来登录网络，从而获得网络访问权限。
此外，系统还可以实现多种身份认证方式，如使用指纹、虹膜识别等，来提高网络访问的安全性。
其次，网络准入准入控制系统还需要对接入网络的设备进行身份认证和访问控制。
这些设备包括电脑、手机、平板等终端设备。
通过在网络准入准入控制系统中注册设备的唯一标识符，如MAC地址或IMEI号码，可以对设备进行身份认证，并针对不同的设备类型设置不同的访问策略。
例如，可以禁止一些不受信任的设备访问网络，或限制一些设备只能访问特定的应用程序。
另外，网络准入准入控制系统还可以实现对网络中流量的监控和分析。
通过对流量进行实时分析，可以检测和阻止一些网络攻击，如DDoS攻击、入侵和恶意软件传播等。
同时，系统还可以记录网络中的访问日志，用于追踪和调查安全事件。
此外，网络准入准入控制系统还可以与其他安全系统集成，如防火墙、入侵检测系统等。
通过与这些系统的集成，可以实现多层次的安全保护，并提高整个网络的安全性。
最后，网络准入准入控制系统需要提供一个统一的管理平台，用于配置和管理系统的各项功能。
网络管理员可以通过该平台对用户、设备和应用的访问权限进行灵活的设置和调整。
同时，该管理平台还需要提供实时的监控和报警功能，以便网络管理员能够及时发现和应对安全事件。
综上所述，网络准入准入控制系统可以通过建立全面的用户身份认证系统、设备身份认证和访问控制、流量监控和分析、与其他安全系统的集成以及提供统一的管理平台等方式来解决网络访问控制的问题。
四级控制系统描述
说明：1, 网络系统：整个生产、管理系统的连接媒介。
是最基本的系统。
2, Level 0 感应系统：包括现场仪表、传感器、I/O、传动系统（主传动、辅传动等）等。
3, Level 1 仪电控制系统：又称为基础自动化系统，简称BAS，是顺序逻辑控制。
包括可编程控制器（PLC）、人机界面（HMI）、扫描仪（Scanner）、自动厚度控制（AGC）、集散控制系统（DCS）、自动频率控制（AFC）、中心对中（CPC）、边部对中（EPC）、自动张力控制等。
4, Level 2 程序控制系统：又称为过程自动化系统，简称PCS。
包括服务器/上位机（Process Computer）、物料跟踪（Material tracking）、数学模型（Mathematical model）、过程控制（Process control）、数据预设定（Pass schedule presetting）、自优化自学习（Self－learning data updating）等。
以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。
这里“过程”是指在生产装置或设备中进行的物质和能量的相互作用和转换过程。
表征过程的主要参量有温度、压力、流量、液位、成分、浓度等。
通过对过程参量的控制，可使生产过程中产品的产量增加、质量提高和能耗减少。
一般的过程控制系统通常采用反馈控制的形式，这是过程控制的主要方式。
过程控制在石油、化工、电力、冶金等部门有广泛的应用。
20世纪50年代，过程控制主要用于使生产过程中的一些参量保持不变，从而保证产量和质量稳定。
60年代，随着各种组合仪表和巡回检测装置的出现，过程控制已开始过渡到集中监视、操作和控制。
70年代，出现了过程控制最优化与管理调度自动化相结合的多级计算机控制系统。
80年代，过程控制系统开始与过程信息系统相结合，具有更多的功能。
5, Level 3 生产作业控制系统：又称为制造执行系统，简称MES，主要是生产管理和控制功能。
网络控制系统：概述及研究趋势
2010年7月7号,美国工业电子会刊,第57号网络控制系统:概述及研究趋势电子与电气工程师协会Rachana Ashok Gupta与Mo-Yuen Chow合著摘要:几十年来，网络控制系统(NCSs)已经成为学术和工业领域的主要研究中心之一，并演变成为了一个多学科领域。
随着日益增加的研究趋势和研究需要，巩固最新的知识和信息是十分重要的。
在这篇文章里，将介绍和讨论网络控制系统（NCS）和其不同的形式。
文章的开始讨论了NCSs的历史及其发展，本文的下一部分会集中在其领域和研究方向上，例如：网络技术、网咯时延、网络资源分配、调度、实时NCSs网络安全、网络组件集成、容错功能等。
总的来说，该文章是一篇简短的文献综述，该综述阐述了每个有关主题可能的未来方向。
索引术语：网络控制系统（NCS），概述，研究趋势，调查。
一．引言通过一个通讯渠道（比如：网络）关闭一个传统的反馈控制系统时，该系统如果共享控制系统之外的其他节点，那么这个控制系统被称为网络控制系统（NCS）。
在文献中找到的所有关于DCS的定义上都有一个关键的共同功能，此定义的功能就是通过控制系统元件（传感器、控制器、执行器等），使用共享的网络（Fig.1）而实现信息（标准输入和输出、控制输入等）的交换。
控制系统的根源可以追溯到1868年,由著名的物理学家麦克斯韦(J.C.Maxwell)【1】进行离心调速器的动力学分析实验。
在常规控制系统方面最重要的成就是莱特兄弟于1903年【2】首次成功试飞。
而在这方面第二值得注意的成果就是电传操纵飞行控制系统使用一组设计电路消除了电气液压机械飞行控制系统的复杂性、脆弱性和机械电路的重量。
二十世纪五十年代，最简单的模拟电传操纵飞行控制系统和最早的配置在Avro Vulcan首次安装成功。
这个飞行控制系统可以认为是模拟网络控制系统最初的形式。
随后，在控制系统中数字计算机变成强大的工具，数字计算机的微处理器给控制系统添加了一个新的维度。
网络控制系统综述
１ 引言
网络控制系统（ ｔ ｒ ｅ ｏ ｔｏ Ｓ ｓ ｍｓＮＣ ） Ｎｅｗｏｋ ｄ Ｃ ｎｒ ｌ ｙｔ ， Ｓ ， ｅ 又称为 网络化 的控制 系统 ，是一种全分布 、 网络化 实时 反馈控制系统 。它 是指某区域现场传感器 、控 制器 及执 行器和通信网络的集合 ， 以提供设备之 间的数据传 输 ， 用 使该 区域 内不 同地 点 的用户实 现资源共 享和协 调操作 。 它是上世纪 ９ ０年代初提出的概念 ， 是计算机技术 、通信
２ 计 算 机 控 制 系统 的 发 展 历 程
２ ０世纪 中期的 自动控制生产规模很小 ， 数字计算机
支结构的通信网络 。它突破了 Ｄ Ｃ Ｓ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 。 同时它使 系统具有 完全数字计算和 数字通信能力 。结构上 它采用 了全分布式方 案 ， 把控制功能彻底 下放 到现场 ， 提高了系
Ａ ｅ ｆｈ ｔ ｒｅ ｎｒｌ ｙ ｔ ｍｓ Ｓｕｖ ｙｏ ｅＮｅｗｏ ｋ ｄＣｏ ｔ ｓｅ ｒ ｔ ｏＳ
ＸＵ ｎ － ｉ ＸＵ ａ ｇ ｙ ｎ Ｆｅ ｇ ｑ ｎ， Ｘｉ ｎ － ｕａ
（ｉｎｉ ｏｙｅｈ ｉ Ｕｎｖｒｉ ｏ ｕｅ ｅｈ ｏｏ ｙａ ｄＡｕｏ ｔｄＩｓ ｔｔ，ｉ ｊｎ３ ０ ６ ，ｈｎ ） ＴБайду номын сангаасｊ Ｐ ｌｔｃ ｎｃ ｉ ｅｓｙＣ ｐ ｔｒ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｔｍａ ｔｕｅ ａ ｉ ０ １ ０Ｃ ｉａ ｎ ｔ Ｔ ｅ ｎ ｉ Ｔｎ
一
３ ２ 网络 时延 ．
网络控 制 中的时 延 ，主要来源 于数据在 网络 上的传 输时延和控制器的运算时延（ｒ ， ） 这些时延的位置分布 如图 ２所示『ｌ ７。数据在 网络上 的传输 时延由传感器 到控 制器 时延（ ） ｒ 以及控制器到执行器时延（ｒ ） 两段构成， 他们具有相 似的特点 ， 通常都是时变的 ， 控制器执行运算 产生 的时延 ｒ 通 常也 是时变的 。但依据不 同的 网络结 构与协议又 可以分 为周期性 、确定性 时延 以及 随机性 时 延两种情 况。针对 不 同的时 延 ， 多人提 出了不同的处 很
网络接入控制系统知识介绍
终端信息
IP信息
网络信息
自动分类
多元素绑定
身份认证管理
定制化企业门户展示，个性化Portal展示界面，自动完成终端的页面推送
员工常驻类
来宾访客类
身份认证
注册
授权
准入控制管理
指纹不匹配 指纹匹配
丢弃 放行
网络资源
准入控制管理
主动方式
主动发送 探测数据包
准入系统
返回：端口号、TCP错误标志、起始序列 号、起始窗口、SNMP、NETBIOS、标 志信息等
你可以做什 么？
动态授权
你是谁？
内网管理困惑
终端类型多样化
接入方式多样化
VPN
操作系统多样化
安卓
苹果
微软
linux
使用者身份不明
非法终端接入 终端安全无法保障 私接网络设备
各自为政
违规操作
产品的解决思路及目标
• 设备收集与分类
• IP地址资源监控
• 交换机资源监控
可知
可信
资产的收集与监控 终端授权、安检
行为规范管理类
➢系统服务检查 ➢必须安装的软件 ➢必须运行的进程 ➢禁止安装的软件 ➢禁止运行的进程 ➢杀毒软件检查
终端安全管理
检查结果
一键修复
访问控制管理
访问控制 准入控制
数据库
VPN/Firewal l
准入成失功败
天清网络接入控制
日志报表管理（6/6）
产品部署及应用场景
BSS系统
ERP系统
网关 ➢ 数据防泄密 邮件网关 ➢ 融合安全网关（T-
MSG）
审计系列
➢ WEB应用审计（BA） ➢ 数据库审计（DBA） ➢ 防火墙安全策略伴侣 ➢ 安全域流检测
第一章控制网络系统概述
1.3.2 控制网络系统的研究现状
国内外学者对于控制网络系统理论与应用的研究，目 前主要集中在以下几个方面： 1.对于各种控制网络协议本身性能和特性的分析与对 比。这主要包括数学建模分析、计算机仿真和实 际网络实验结果。 2.针对各种控制网络协议的改进方法、网络通讯调度 算法以及路由算法等方面的研究。这主要体现在 两个层次上。局域网内协议改进与通讯调度算法 的研究集中在网络数据链路层，即MAC和LLC子 协议层。广域网研究表现为寻求不同网络间基于 路径或时间最短的路由算法。 3.解决由于采用了控制网络技术，对系统性能和控制 策略上带来的影响。闭环控制网络系统中信息传 输延时、数据丢失和分帧传输都将对控制网络系 统的稳定性和控制性能带来不利影响。
1.1.2 控制网络系统的特点
1．分布式的网络体系结构 2．全数字化通讯 3．模块化的功能设计 4．节点间较强的藕合性 5．网络通讯的强实时性 6．低成本和恶劣环境的适应性 7．网络的局域性 8．系统的开放性和兼容性 9．系统的可扩展性和易重构性
1.1.3 控制网络系统的优点
1．提高了控制系统的精度和可靠性 2．增强了系统信息集成能力，有利于不同网 络的互连集成 3．便于安装和维护 4．可以降低系统成本 5．可以作为实现各种复杂分布式或优化控制 算法的应用平台 6．对于系统开发者和用户而言，它都打破了 技术垄断
1.5.2
现场总线的发展
ISA/SP50：1984年 Profibus：1986年 ISP和ISPF：1992年 WbrldFIP：1993年 HARI…和HCF：1986年 FF(FielbdusFoundatino)：1994年 不同行业的大公司利用自身的行业背景，推出了适合一定应 用领域的现场总线，如德国Boseh公司推出的CAN (eontrollerAreaNetwokr)、美国Echeofn公司推出的 onW6rkS等。 现场总线自二十世纪八十年代产生以来，经历了市场的竞争、 淘汰、合并与重组等过程。自二十世纪八十年代产生以来， 经历了市场的竞争、淘汰、合并与重组等过程，到目前为 止，世界上各式各样的现场总线有100多种，其中，宣称为 开放型的现场总线就有40多种。
网络控制系统
3.3 网络的误码现象
误码现象在各种网络中都是存在的.工业网络可以被 看成是一个不可靠的通道,当数据在其中传输的时候,会 有各种各样的干扰,这样就有可能发生丢包,数据传输错 误等现象.通常每个网络控制系统对误码都有一定的容忍 限度.
3.4通信带宽限制 3.4
网络的存在会对控制系统造成严重的影响,当多个应 用竞争有限的网络资源时,如果没有合适的协调机制,就 会造成拥塞.在普通的网络调度策略中,公平性是一个重 要的目标.然而,网络控制系统又有其自身的特点,那就 是实时性.因此,并非我网络的吞吐量越大越好,最重要 的是要保证实时性的信息在其规定的时限内完成传输.
2-1 直接结构
2-2 递阶结构
3.网络系统的基本问题
闭环控制系统的结构框图如图3-1.每个控制网络可以 有多个控制系统构成,其中一部分是闭环控制系统.这些 闭环控制系统是通过网络形成闭环的,由于信息传输延迟 的存在,相应的就把延迟环节引入了系统.图中,τ ksc 表 τ ca 示传感器到控制器的传输延迟, k 表示控制器到执行器 的传输延迟,下标k表示采样时刻. 网络控制系统的基本问题主要表现如下:
与传统的以中央控制单元为核心的控制系统相比,网 络控制系统中的网络资源属各用户共享,所以需要解决以 下四个矛盾: (1)难以预测用户需要的网络资源的确切时间; (2) 难以预测用户占用网络资源的时间; (3) 一旦用户需要占用网络资源,用户希望及时得到资源; (4) 大部分时间,用户并不占用资源. 因此,在网络控制系统中,用户对网络资源的需求是 一种猝发性的异步需求,这就给资源分配和共享增加了困 难.
主站,主设备
PLC
PC
PLC
传 感 器 置 装 动
传 执 行 器
变 送 器
网络控制系统及应用
网络控制系统及应用网络控制系统是指通过网络连接将各种设备、系统或者过程进行监控、管理和控制的系统。
它利用互联网、局域网或者广域网等网络结构，将分散的设备和系统集中起来，并通过软件和硬件的配合，实现对这些分散的设备和系统的集中控制和管理。
网络控制系统在工业自动化、交通管理、建筑智能化、能源监控等领域得到了广泛的应用。
现代网络控制系统的架构一般包括三层：感知层、传输层和控制层。
感知层负责采集各种信号，如温度、湿度、压力等；传输层将采集到的信号通过网络传输给控制中心；控制层接收传输层传来的信号，经过处理后下达命令控制被控设备。
网络控制系统的应用非常广泛，以下是几个典型的应用领域：1. 工业自动化：在工业生产中，需要监控和控制各种设备和生产流程，网络控制系统可以将它们连接起来，实现集中控制和管理。
例如，在一座工厂中，可以利用网络控制系统监控温度、湿度、压力等各种参数，并根据需要进行控制和调整。
2. 交通管理：在城市交通管理中，网络控制系统可以实现对交通灯、监控摄像头、交通信号等设备进行远程监控和控制。
这样可以实时调整交通信号，减少交通拥堵，提高交通效率。
3. 建筑智能化：网络控制系统可以将建筑内的各种设备，如照明、空调、安防系统等进行集中管理和控制。
通过智能化的调整和控制，可以降低能耗，提高建筑的舒适性和安全性。
4. 能源监控：网络控制系统可以用于能源监控，实时监测和控制能源的使用情况，以达到节约能源和减少能源浪费的目的。
例如，可以通过网络控制系统监控电力的使用情况，调整用电设备的功率，以减少电能的浪费。
5. 智能家居：网络控制系统可以实现对家居设备进行远程监控和控制。
例如，可以通过手机控制家中的灯光、空调、窗帘等设备，提高家居的智能化程度和便利性。
总之，网络控制系统的应用范围广泛，可以实现对各种设备、系统和过程的远程监控和控制。
它的应用可以提高生产效率，节约能源，提高生活品质，并且有助于实现智能化和自动化。
浅谈网络化控制系统
因是 网络化 系 统的 传感 器和 控制 器 一般 会分 布在 一个 较 大 的物 理
空 间 中，这 样 ，就 不可 能把 同一 时 间的所 有 数据 利用 同 一个数 据
通 信 网 络
包进 行 传输 。 （ ）通信 约束 问题 四 信 号在 数字 系统 中传 输 必然 经过 量化 过程 ，传 统 的系 统 设计 方法 是 把量 化 带来 的影 响建模 成外 部 白噪 声扰 动 （ 匀分 布 ） 在 均 ， 忽略 量化 现象 的条件 下 设计 控制 器 ，如 果设 计 出来 的控制 器无 法 满 足 要求 ，调节 诸如 采样 频率 等参 数进 行 再设 计 。在 网络化 系 统
从而得出设计漏洞，进行改进。建模的方法能节约成本，使设计
更加 完 善 ，提高 安全 性 。 （ ）提高 校 园无线 网 身份 认证 的水 平 二 由于校 园无 线 网的特 殊性 ，要 想 得到 一套 综合 的 安全 方案 ，
【］ 亮 ． 线 网 络 安 全 防 范 措 施 探 讨 ． 息 与 电 脑 （ 论 ４陈 无 信 理
人 员来 说 ，必须 提 高他们 的 安全 意识 和专 业水 平 。 同时 ，在规 划校 园无线 网络 的 时候 ，还 要考 虑到 整 个互 联 网 大环 境 的影 响 。在设 计 阶段 ，可 以借 助 建立 小范 围模 型 的方法 ， 模拟 可 能 出现 的各种 问题 ，攻击模 型 ， 察所 规 划 的 网络 的表 现 ， 观
图 １ 网络化 控制 系统 的 结构 图
（ 转第 ５ 下 ７页 ）
一
５ — ５
计算机光盘软件与应用
２１ ０ ２年第 ０ ｇ期
Ｃ ｍ ｕ ｅ ＤＳ ｆｗ ｒ ｎ ｐ ｌ ｃ ｔ ｏ ｓ ｏ ｐ ｔ ｒＣ ｏ ｔ ａ ｅａ ｄＡ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ 工 程 技 术
1.3-列车网络控制系统概述.ppt
二、列车网络控制技术的发展
1.3 列车网络控制系统概述
• 计算机在轨道交通工具上的应用随着20世纪70年代后期微处理器技术的普 及而迅速发展。微处理器开始主要应用于机车车辆单个设备的控制，如西门 子、BBC于80年代初把8086微处理器应用于机车或动车的传动控制。
• 随着计算机技术的发展，机车车辆上微机控制的服务对象逐渐增多，如牵 引、供电、制动等系统都广泛应用到了计算机技术。因此，列车控制系统引 人了层次划分的思想，产生了基于串行通信的用于较为独立的控制设备或层 次间信息交换的总线与企业标准，如BBC的连接机车控制层与传动控制层的 串行控制器总线，该总线后来发展成为用于连接机车内的所有智能设备的 MICAS车辆总线，简称MVB。
B (Mp)
C (M)
Fuse Box
IES WOS
PCE
IES
PCE
AUX. HV BUS .
城轨车辆网络控制系统
一、列车网络控制系统的功能
• 2、中低压管理
A (Tc)
B (Mp)
1.3 列车网络控制系统概述
C (M)
中压 中压 中压
中压
ACE
负载 负载 负载
中压 负载
中压 负载
中压 负载
中压 负载
• （1）模式开关（自动，由TCMS 管理。有停止、完全制冷、不完全制 冷、制热、通风模式）。
• （2）温度开关，只要当模式开关为自动（19到27度）时才可用。
• TCMS监视每辆车的HVAC状态（良好、故障、维护中、故障）、在 DDU上的舒适度图标。空调管理也通过ACE由TCMS进行管理。
城轨车辆网络控制系统
城轨车辆网络控制系统
1.3 列车网络控制系统概述
网络控制系统研究综述
摘 要 ：随 着控 制 、 网络 和 通信 等技 术 的 飞 快发 展 ，网络 控 制 系统 （ Ｎｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｅ ｄ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ，ＮＣ Ｓ ） 已经 成 为 国 内外研 究 的热 点 。从 网络 控 制 系统存 在 的基 本 问题 出发 ，从 网络 时延 、丢 包 问题 、信 息调 度 、 故 障诊 断 与容错 控制 等 几个 方面详 细的介 绍 了网络控带 ｌ 系统 的发展 现状 、相 关技 术及研 究成 果 ，最后
ｈ ａ ｓ ｂ ｃｏ ｅ ｍｅ ａ ｈ ｏ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ａ ｎｄ ａ ｂ ｏａ ｒ ｄ 。Ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｂ ｓｉ ａ ｃ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｎ ｅ ｗｏ ｔ ｒ ｋ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ，
辽
宁
高 职
学 报
第 １ ５卷 第 ５期
Ｖｏ １ ． １ ５。
ＮＯ ． ５
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩ ＡＯＮＩ ＮＧ ＨＩ Ｇ ＨＥＲ Ｖ ０ＣＡ Ｔ１ ０Ｎ Ａ Ｌ
动车组网络控制系统概述
五、中继器冗余性
只有一个启用，而另一个处于待机模式，并且 可在已启用的一个发生故障时立即自动开启。
六、系统复位程序
尽管系统可以自动地处理大量的故障，但是仍有些故障不 能自动处理，这时可通过使用司机室内的复位按钮对整个 系统进行复位操作。
七、故障对策
TCMS（列车网络控制系统）均有故障自诊断、保存故障信息、 必要的故障自排除及重要故障信息传送到司机监视器和本地监视 器的功能。 通过显示器，乘务员获得与各种列车设备状态相关的信息，并能 通过预置的列表手动排除故障。 可根据故障性质对其实施分类管理，并在司机和/或显示器上提 供必要的故障处理。
23:28:39
四、监视器冗余性
（一）驾驶台监视器冗余性 TS和TD互为冗余。当二者之一出现故障时，司机可以通过屏幕 周围的按键选择作用模式（TS或TD），以便从另一个监视器上 获取所有画面及信息。 此监视器的冗余性不是自动实现的，需要司机干预。
（二）本地监视器冗余性
由于车辆的诊断数据保存在MPU内存中，在本地监 视器出现故障时，可以使用驾驶台的监视器获得故障
二、 中继器
中继器是一种主要为硬件的专用设备，用于扩展 MVB在长度和节点方面的容量。事实上，通过中继 器连接的MVB总线的两个不同区段在MPU层次上 看来只是一个有32+32个节点、200+200米长的一 条MVB总线。中继器引起的数据传输延时非常微小。
三、监视器
（一）司机台监视器 驾驶台上有2个分别名为TS和TD的监视器。 监视器为彩色TFT显示器。 屏幕尺寸为10.4英寸，其分辨率为800 x 600（SVGA）。 监视器带有加热器和风扇，可在低和高环境温度下使用。 监视器具备“节电”模式功能，可以延长寿命。 监视器所使用的语言为中文。
网络控制系统PPT课件
4.2 数据特性
在NCS中，需要传输的数据可分为3类：周 期数据、猝发数据和非实时数据。
周期数据如各种传感器和控制器的I/O信号和 部分状态监测数据，它对时间有严格的要求，一 般不允许有秒级的时延。猝发数据如报警信号和 紧急操作指令，它对实时性的要求比周期数据更 高。非实时数据如用户编程数据和组态数据，他 对时间的要求并不严格，允许有一定时延，但这 类数据的长度较长且不确定，数据量较大，对带 宽的占用率较为敏感，一般以小型或微型文件的 形式出现。
NCS的主要优点是系统连线少、可靠性高、结构灵活、 易于系统扩展和维护以及能够实现信息资源共享等。
2
2. 网络控制系统结构
网络控制系统有两种主要的结构：直接结构和递阶结 构。直接结构，它是由一个或多个控制器、被控对象及网 络组成。被控对象与传感器、执行器相连，而控制器与被 控对象可以分布在地理上不同的位置，所有的信号都通过 网络传输，直接构成反馈控制回路。其结构如图2-1。
10
3.5实时调度
长期以来，控制系统的设计和实时系统的发展是分开 的，几乎所有基于控制的系统设计都分为控制方案设计和 数字实现两个独立的步骤进行。这种分离虽然有一定的好 处，但也有其负面影响，那就是控制领域和实时调度的研 究人员对对方领域的研究缺乏了解。
实时调度就是将控制和调度结合起来，总的来说可以 分为两类：静态调度和动态调度。静态调度算法要求对任 务有完全的认识，既要求对任务的时限、计算时间、过程 约束和未来释放时间等有全面而准确的了解。
12
4.网络控制系统的评价标准及数据特性
4.1 评价标准
对NCS的评价通常有两种标准：网络服务质量(QoS) 和系统控制性能(QoP)。
网络服务质量的评价指标包括网络吞吐量、传输效率、 误码率、时延可预测性和任务可调度性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
清立控制系统
清立(TSINGLI)网络控制系统简介
清立(TSINGLI)网络控制系统是在传统集控系统概念的基础上，融合代表当今前沿科技水平的嵌入式计算机系统、嵌入式实时操作系统、网络与通讯、工业控制总线、人机工程学，智能触摸屏、智能电源管理、液晶显示、远程控制等众多学科的技术成果，代表了集中控制产品的技术潮流和发展方向。
清立(TSINGLI)控制系统倡导网络控制及融合控制的新概念，所有主控设备、触摸屏及主要外围设备都自带网络接口，支持多种标准网络协议；主控设备采用高性能32位嵌入式CPU、工业总线结构。
功能强大的组件式可视化编程软件，提供了众多逻辑功能模块；采用最新的组态技术和拖放式编程方式，编程简单明了。
提供网络化的集散式控制方式，通过软件编程，实现自动升级、远程管理和远程控制。
各设备能够通过PNP协议实现自动发现，自动配置，做到即插即用。
清立(TSINGLI)新一代TL系列真彩触摸屏，采用有源阵列真彩TFT液晶屏，高性能32位嵌入式 CPU，运行嵌入式Linux操作系统；支持动态视频输入或动态VGA输入；提供卓越的多模式应用方式；支持动画效果；VM为所见即所得的图形界面设计软件，任意次的Undo、Redo功能和属性页编辑方式，为用户提供简单、功能强大的可视化编辑环境。
清立(TSINGLI)系列产品功能强大、可靠性高、扩展方便、能够无缝地与客户的应用系统相结合，极大地提高系统的使用效率。
清立(TSINGLI)系列产品广泛应用于控制中心、楼宇控制、会议室、视像会议中心、指挥中心、展示中心、演播中心、监视监控中心、工业自动化、家居自动化等众多应用领域。
控制系统综述
XXX智能化会议系统工程项目是集大型会议、新闻发布、国际会议、办公、内部集会活动等功能于一体的大型多功能多媒体会议系统，它主要包含共XX间会议室。
各间会议室均配备独立的中央控制设备，既可自成系统，实现本会议室功能需求；又可以通过控制系统的专用网络将各间会议室级联起来，只需在中央控制室即可对其他会议室进行远程的集中控制。
根据需求，各间会议室均选配了TL-CP2E+或TL-PRO+增强型网络控制主机，TL-CP2E+的6路、TL-PRO+的14路可编程串行通讯接口，可以控制会议室内摄像机的动作、焦距、预置位设置以及自动摄像跟踪；控制会议室内音频矩阵的各种切换、各媒体矩阵的工作模式调度；控制会议室内显示输出设备（等离子显示器、投影机、大屏幕拼接系统等）的模式和切换；控制会议室内A V、RGB 矩阵的任意切换；TL-CP2E+或TL-PRO+的8路红外接口，可以控制会议室内的DVD、MD、CD、硬盘录像机等。
TL-CP2E+或TL-PRO+的NET 4 PIN的连接端口用于扩展RS485网络设备，比如常用的八路电源控制器，四路调光器，当TL-CP2E+或TL-PRO+接入外部输入的24VDC电源后，NET端口有24VDC电源输出，可以把NET端口作为24VDC电源输出端口给其它RS485网络设备供电；TL-CP2E+或TL-PRO+内嵌的10/100M以太网接口，提供配制、上传及网络通讯等功能，可以支持256台控制设备的级联。
各间会议室均选配了8.4"TFT真彩色有线触摸屏、6.4"真彩无线触摸屏或17"TFT真彩色有线触摸屏作为控制终端。
其中有多间会议室选配两个以上的控制触摸屏，通过专用控制网络可以轻松实现控制系统的多点控制，使控制更为可靠，更为有效。
各间会议室均选配了TL-PCI88路独立电源控制器，用于控制本地不同设备的电源和照明系统。
实现对重要设备的电源管理，做到无需用户干预，即可完成自动上电、自动断电，电源保护的功能。
各间会议室均选配了AV系列矩阵，用于视频、音频信号的切换与传输。
各间会议室均选配了RGB系列矩阵，用于VGA信号的切换和传输。
各间会议室均选配了VGA信号转换驱动补偿传输器，用于VGA信号的长距离传输，使信号在长距离传输过程中不衰减、不失真。
控制软件根据需要，实现以上所有自动化动作的程序。
功能实现：
实现由中央控制室远程管理和控制系统内的所有会议室；
实现本地会议室控制密码保护、重要会议的保密及保护；
实现本地-远端音、视频信号的交互，信号的长距离传输；
实现整个控制系统和所有会议室的远程电源管理；
实现所有会议室重要会议的管理、录制和备份。
实现所有的控制功能都集中到了触摸屏、网络上，系统可以自动根据操作命令去执行相应的动作系列，包括任意并行或异步、定时或延时处理，能使系统中的设备按照实际应用逻辑有序化的工作。
同时，根据实际应用要求，可以设置不同的功能、参数，即形成不同的功能模式，并将这些模式存贮起来，随时直接调用，如将预设的灯光亮度、音量大小以及室内温度控制等。
控制系统设备描述
TL-CP2E+ 增强型网络控制主机
1路RS485低速专用控制网络
6路DB9可编程双向串行通讯口(RS232/422/485)
8路红外或单向RS232串口(红外与串口可以同时使用)
4路可编程数字I/O输入
4路隔离低压继电器(常开触点)32VDC/AC 2A
1路RJ45 10/100M以太网接口
1路外部电源输入24VDC
标准19英寸机柜安装
网络控制、网络下载、网络互联
TL-PRO+ 增强型网络控制主机
1路RS485低速专用控制网络
14路DB9可编程双向串行通讯口(RS232/422/485)
8路红外或单向RS232串口(红外与串口可以同时使用)
8路可编程数字I/O输入
8路隔离低压继电器(常开触点)32VDC/AC 2A
1路RJ45 10/100M以太网接口
1路外部电源输入24VDC
标准19英寸机柜安装
网络控制、网络下载、网络互联
TL-6000 17英寸控制触摸屏
嵌入式32位CPU 400MIPS工作速度
嵌入式LINUX操作系统, 实时可抢占、多任务多线程程序结构设计系统存储 64MRAM 128MFLASH
显示屏类型 TFT
显示屏尺寸 17”
显示屏分辨率 1280x1024
显示色彩24位真彩
显示屏亮度 450 cd/m2
显示屏视角水平150度/垂直125度
对比度450:1(最大值) 400:1(典型值)
灯管寿命50000小时
带宽(MHz) 80MHz
桌面式安装
网络控制、网络下载、网络互联
TL-3500V 8.4英寸控制触摸屏
嵌入式32位CPU 400MIPS工作速度
嵌入式LINUX操作系统, 实时可抢占、多任务多线程程序结构设计系统存储 64MRAM 128MFLASH
显示屏类型 TFT
显示屏尺寸 8.4”
显示屏分辨率 640x480
显示色彩 18位真彩
显示屏亮度 400 cd/m2
显示屏视角左右55度 55度上下40度 70度
嵌入式安装
网络控制、网络下载、网络互联
TL-3000 6.4英寸无线双向控制触摸屏
嵌入式32位CPU 400MIPS工作速度
嵌入式LINUX操作系统, 实时可抢占、多任务多线程程序结构设计系统存储 64MRAM 128MFLASH
显示屏类型 TFT
显示屏尺寸 6.4”
显示屏分辨率 640x480
显示色彩 18位真彩
显示屏亮度 200 cd/m2
显示屏视角左右45度 45度上下35度 15度
电眼 24VDC 2A充电电源输入
RF无线通讯双向，自动编码纠错
RF无线通讯距离开阔地带100米，室内50米
桌面式安装
网络控制、网络下载、网络互联
TL-PCI8 八路强电控制器
八路独立继电器模块
每路可以承载额定20A, 瞬时30A交流277VAC或直流277VDC电力每路相互独立
每路为双触点，有公共端
RS485控制方式，每台设备可以配制不同地址实现多台级联
AV系列矩阵
兼容复合视频、S－视频、分量视频、HDTV、RGsB
宽带技术设计，100M（－3dB）的满载视频带宽
采用大尺寸液晶显示屏，可显示设备各通道的切换状态、输入信号特性等信息采用多种切换控制方式：红外遥控切换、键盘操作切换、RS232控制切换
可机架安装的标准机箱
多组全局预置，掉电自动保存
电源：220V AC —240 V AC , 50 / 60 Hz
功率：100 W
机架安装：标准U
尺寸：48cm x 30cm x (8—44) cm
重量： 5.5 —15 kg
防震等级：纸箱中ISTA / NSTA 1A
平均故障间隔时间（MTBF）：30000小时
RGB系列矩阵
兼容复合视频、S－视频、分量视频、HDTV、RGsB、RGBHV
超宽带技术设计，350M（－3dB）的满载RGB视频带宽
采用数字同步识别处理（DSIP）技术
采用大尺寸彩色液晶显示屏，可显示设备各通道的切换状态、输入信号特性信息采用多种切换控制方式：红外遥控切换、键盘操作切换、RS232控制切换
可机架安装的标准机箱
多组全局预置，掉电自动保存
电源220V AC —240 V AC , 50 / 60 Hz 功率100 W
机架安装标准U
尺寸48cm x 30cm x (8—44) cm 重量 5.5 —15 kg
防震等级纸箱中ISTA / NSTA 1A
平均故障间隔时间（MTBF）30000小时。