劉星

【摘要】 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，在控制系統(tǒng)當(dāng)中也開(kāi)始使用網(wǎng)絡(luò)控制。網(wǎng)絡(luò)控制與傳統(tǒng)的控制相比較有其自身的獨(dú)特性和優(yōu)越性，但是在信號(hào)傳輸過(guò)程當(dāng)中也有很多的不足之處需要改進(jìn)。本文主要就是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)系統(tǒng)控制的性能進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】 網(wǎng)絡(luò) 控制 系統(tǒng)性能 傳輸

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到快速的發(fā)展和廣泛的使用，在控制系統(tǒng)中使用網(wǎng)絡(luò)加以傳輸，在使用上面變得更加方便、簡(jiǎn)單，符合當(dāng)前人們追求智能化的需求。下面主要從網(wǎng)絡(luò)傳輸在控制系統(tǒng)中的優(yōu)缺點(diǎn)著手分析，并提出相應(yīng)的優(yōu)化措施。

一、網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)概述

利用網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)變得更加的簡(jiǎn)便。在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)當(dāng)中，必須在點(diǎn)和點(diǎn)之間用專門的信號(hào)線連接，通過(guò)信號(hào)線來(lái)傳輸相關(guān)的控制指令，在簡(jiǎn)單的系統(tǒng)之中其弊端還不是非常明顯，一旦信號(hào)接口點(diǎn)過(guò)多的時(shí)候，就會(huì)發(fā)現(xiàn)連接線路非常復(fù)雜，同時(shí)系統(tǒng)的成本也變得非常的高。而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)控制系統(tǒng)直接省去了布置線路這一復(fù)雜的過(guò)程，無(wú)論再多的傳感器、執(zhí)行器、控制器等都可以利用網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)控制，系統(tǒng)變得極為的簡(jiǎn)單，同時(shí)也方便后期控制系統(tǒng)的維護(hù)。當(dāng)然，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的控制也存在著很多的弊端需要解決：如網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等。需要采取相應(yīng)的措施將發(fā)生這種情況的幾率降到最低，盡可能使得網(wǎng)絡(luò)傳輸不會(huì)影響到系統(tǒng)控制的性能。

二、網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)控制系統(tǒng)性能的優(yōu)缺點(diǎn)

任何一樣事物都具有正面和負(fù)面的雙重影響，網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響當(dāng)讓也不例外。分別分析出其正面和負(fù)面的影響，盡可能的控制其負(fù)面影響，擴(kuò)大其所產(chǎn)生的正面影響，是此次分析的根本意義所在。

2.1網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)控制系統(tǒng)性能的優(yōu)點(diǎn)

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用于控制系統(tǒng)中的特點(diǎn)，其主要具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)多樣化。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目刂葡到y(tǒng)使其結(jié)構(gòu)不再局限于分層遞階結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)可以具有多種方式：如總線型、星形、樹(shù)形等。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，一般采用的都是分層控制，逐級(jí)的進(jìn)行信號(hào)傳輸控制，形式單一，在現(xiàn)代較大的控制系統(tǒng)中，此種控制結(jié)構(gòu)跟不上控制的需要。隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸引入控制系統(tǒng)當(dāng)中，其本身所具備的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，使得網(wǎng)絡(luò)傳輸控制的結(jié)構(gòu)變得多樣化，很大程度上使控制系統(tǒng)變得更加適用、更加穩(wěn)定。

2、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)智能化。網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)當(dāng)中最大的優(yōu)點(diǎn)之一就是節(jié)點(diǎn)智能化。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)必須在節(jié)點(diǎn)處用信號(hào)線連通，通過(guò)信號(hào)線來(lái)傳輸控制的相關(guān)指令，這在實(shí)際使用過(guò)程中極為不便，特別是遇到控制系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)特別多的情況時(shí)，布置信號(hào)線顯得更為繁瑣，而且在后期的維修上變得非常的麻煩。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目刂葡到y(tǒng)中節(jié)點(diǎn)智能化，兩節(jié)點(diǎn)之間直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的指令信息傳輸，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是相對(duì)獨(dú)立的單元，具備獨(dú)立的功能，使得不需要通過(guò)信號(hào)線傳輸，省去布置線路的麻煩和后期的維修麻煩。

3、網(wǎng)絡(luò)傳輸控制現(xiàn)場(chǎng)化、功能分散化。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目刂葡到y(tǒng)可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的智能化設(shè)備直接進(jìn)行控制，而傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)控制必須要在中央控制系統(tǒng)上面進(jìn)行控制才能夠得以實(shí)現(xiàn)，使得人們?cè)谑褂玫臅r(shí)候變得非常的方便。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目刂葡到y(tǒng)通過(guò)將控制功能分散到單獨(dú)的智能設(shè)備上，同傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比危險(xiǎn)的系數(shù)也得到分散，提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性。

4、網(wǎng)絡(luò)傳輸控制系統(tǒng)開(kāi)放化。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目刂葡到y(tǒng)其中涉及到的智能設(shè)備都是遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)的，在出現(xiàn)問(wèn)題需要更換時(shí)，更容易找到相應(yīng)的產(chǎn)品進(jìn)行更換。不同于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，相關(guān)的系統(tǒng)控制配件是某個(gè)廠家獨(dú)有的型號(hào)，其它廠家的存在不匹配的問(wèn)題，在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候更換極為麻煩。

2.2網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)控制系統(tǒng)性能的缺點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)傳輸在控制系統(tǒng)中也存在著一些常見(jiàn)的問(wèn)題，以下是網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)控制系統(tǒng)性能的缺點(diǎn)：

1、網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲導(dǎo)致系統(tǒng)性能變差。通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)控制系統(tǒng)，相關(guān)的控制指令在傳輸?shù)倪^(guò)程中，必然受到網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響。如果網(wǎng)絡(luò)帶寬不足或者使用的人較多，就會(huì)造成控制指令在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)擁堵、排隊(duì)的現(xiàn)象，等傳輸?shù)较嚓P(guān)接受設(shè)備并做出指令的動(dòng)作，中間有一段等待時(shí)間，這就是網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲，這種現(xiàn)象直接影響著控制系統(tǒng)的正常使用和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2、網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)丟包影響系統(tǒng)正常使用。網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)丟包指的是在傳輸過(guò)程中部分控制指令丟失，沒(méi)有被相關(guān)的設(shè)備接收到。在網(wǎng)絡(luò)傳輸控制的過(guò)程中，很多時(shí)候存在著同時(shí)傳輸多個(gè)控制信號(hào)的現(xiàn)象，但是在傳輸途中，由于網(wǎng)絡(luò)不暢或者突然性斷網(wǎng)，導(dǎo)致傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)信號(hào)中斷。當(dāng)然，目前的網(wǎng)絡(luò)傳輸大多都存在自動(dòng)重新傳輸?shù)墓δ?，但是這其中存在著一定的時(shí)間限制。如果在中途又發(fā)送過(guò)其它的指令，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性會(huì)自動(dòng)選擇后面的指令信號(hào)，導(dǎo)致部分網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象出現(xiàn)，從而影響控制系統(tǒng)的整體性能。

3、網(wǎng)絡(luò)傳輸出現(xiàn)誤碼導(dǎo)致系統(tǒng)控制出錯(cuò)。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目刂浦噶钍紫刃枰M(jìn)行編碼，然后在進(jìn)行傳輸，相關(guān)設(shè)備接受到編碼進(jìn)行解碼，做出控制指令的動(dòng)作。網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境所具備的不確定性，使得控制指令的數(shù)據(jù)編碼在傳輸過(guò)程中存在著不確定性，誤碼的現(xiàn)象也就變得不可避免，直接導(dǎo)致所發(fā)出的指令和做出的實(shí)際動(dòng)作存在著差異性，對(duì)系統(tǒng)的精確控制造成影響。

4、網(wǎng)絡(luò)傳輸出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)序影響系統(tǒng)控制。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)多臺(tái)計(jì)算機(jī)或者通訊設(shè)備且路徑不單一時(shí)，就容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)包的時(shí)序錯(cuò)亂的現(xiàn)象。數(shù)據(jù)包的時(shí)序發(fā)生錯(cuò)亂，使得最后設(shè)備接收解碼時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤的現(xiàn)象，系統(tǒng)控制的指令也就發(fā)生相應(yīng)的錯(cuò)誤，為系統(tǒng)控制帶來(lái)不利的影響。

三、網(wǎng)絡(luò)傳輸在控制系統(tǒng)中的優(yōu)化措施

網(wǎng)絡(luò)傳輸在控制系統(tǒng)中存在的一部分問(wèn)題（網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、數(shù)據(jù)丟包、誤碼、數(shù)據(jù)錯(cuò)序等）是無(wú)法避免的，但是這部分問(wèn)題又對(duì)系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性和安全性存在在著很大的負(fù)面影響，因此，如何對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸在系統(tǒng)控制中進(jìn)行優(yōu)化變得極為重要。

1、提供良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。通過(guò)分析可以知道網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、數(shù)據(jù)丟包、誤碼、數(shù)據(jù)錯(cuò)序等問(wèn)題很大程度上都是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量或者外部環(huán)境不好所導(dǎo)致。因此為了減少這部分問(wèn)題出現(xiàn)的頻率，應(yīng)當(dāng)盡可能的提升網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。第一，提高網(wǎng)絡(luò)的帶寬。將整個(gè)控制系統(tǒng)所用的網(wǎng)絡(luò)帶寬提高，使用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，保證控制系統(tǒng)在使用的時(shí)候不會(huì)存在擁擠的現(xiàn)象，提升網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)恼w性能。第二，提升網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐獠凯h(huán)境，盡可能的營(yíng)造一個(gè)有利于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)沫h(huán)境。

2、提高控制系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量。控制系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量也對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸控制性能有很大的影響，因此在選取相關(guān)設(shè)備的時(shí)候盡量選擇具有一定質(zhì)量保證的設(shè)備，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸順利完成后，相關(guān)設(shè)備能夠及時(shí)的執(zhí)行所發(fā)出的控制指令。

四、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)本文的分析和研究，了解通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制其控制性能主要受到兩方面的影響：網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量影響和控制設(shè)備的質(zhì)量影響，這兩者都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸控制性能造成直接的影響。因此在考慮提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目刂葡到y(tǒng)性能時(shí)從提升網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和提升控制設(shè)備的質(zhì)量?jī)煞矫嫒胧郑瑏?lái)達(dá)到綜合提高網(wǎng)絡(luò)傳輸在控制系統(tǒng)中的性能。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸在系統(tǒng)控制中的不利因素分析，更為方便具有針對(duì)性的制定相關(guān)的預(yù)防措施。

參 考 文 獻(xiàn)

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