浅谈计算机网络控制系统的发展(一)
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计算机网络的发展历程粗略地讲,计算机网络就是计算机与通信网络的结合。
或者说,计算机网络是利用通信线路把分布在不同地点上的多个独立的计算机系统连接起来,使广大用户能够共享网络中的所有硬件、软件和数据等资源。
由于资源共用,可以充分发挥各地资源的作用和特长,实现协同操作,提高可靠性,降低运行费用,同时避免了重复投资。
随着计算机日益广泛地应用于国民经济各个领域以及通信技术的迅速发展,为了对许多领域中产生的大量复杂信息,进行迅速有效的集中处理,计算机系统从简单的联机系统、复合计算机系统、分时系统逐步发展到计算机网络系统。
自1968年美国国防部高级研究计划局(ARPA)主持研制的ARPA计算机网络投入运行以来,世界各地计算机网络的建设犹如雨后春笋迅速发展,如连接全球的信息高速公路INTERNET网络等。
计算机网络的形成过程是从简单的为解决远程、信息收集和处理而形成的专用联机系统开始的。
随着计算机技术和通信的发展,又在联机系统广泛使用的基础上,发展到了把多台中心计算机连接起来,组成以共享资源为目的的计算机网络。
这样就进一步扩大了计算机的应用范围,促进了包括计算机技术、通信技术在内的各个领域的飞跃发展。
计算机网络经历了一个从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。
概括地说,其发展过程可划分为∶具有通信功能的单机系统、具有通信功能的多机系统和计算机网络三个阶段。
1.具有通信功能的单机系统早期的计算机系统,由于没有提供管理程序和操作系统,用户只能亲自携带程序和数据并采用手工方式上机。
这种工作方式对远地用户来说是极不方便的。
60年代初期,计算机进入了第二代,同时在软件方面也诞生了批量处理系统。
这时,用户只要使用作业控制语言编写上机操作说明书,并将它同程序和数据一起送交操作员输入到计算机内,即可完成所需的计算。
另外,在这一时期中,由于工业、商业、军事等部门已广泛使用计算机,它们迫切需要对分散在各地的数据进行集中处理,从而促使批量处理系统采用通信技术,产生了具有脱机通信功能的批量处理系统。
计算机网络的发展历程及趋势计算机网络的发展历程计算机网络的发展可以追溯到20世纪60年代,当时由于计算机的快速发展,人们开始思考如何将多台计算机连接在一起,实现资源的共享和信息的传输。
起初,计算机网络是由点对点连接的方式构成的,而且主要用于军事和科研领域。
1969年,美国的ARPANET系统建立起来,成为了世界上第一个广域网,标志着计算机网络的诞生。
在20世纪70年代,计算机网络经历了分组交换的革命。
分组交换是一种数据传输的方式,通过将数据分成较小的数据包进行传输,可以更高效地利用网络资源。
这使得计算机网络的规模逐渐扩大,从局域网扩展到城域网和广域网。
到了20世纪80年代和90年代,随着互联网的兴起,计算机网络真正进入了百姓家。
互联网的普及给人们带来了前所未有的便利,信息的获取、交流和共享变得更加迅捷和广泛。
同时,计算机网络的技术也不断创新,如TCP/IP协议、万维网等的出现,进一步推动了计算机网络的发展。
计算机网络的趋势随着信息技术的不断进步和计算机网络的广泛应用,计算机网络的未来发展将呈现以下几个趋势:1. 宽带化:随着互联网的发展,人们对于网络带宽的需求越来越高。
未来计算机网络将更加注重提高网络的传输速度和稳定性,实现更大规模、更高效的数据传输。
2. 移动化:随着智能手机和移动设备的普及,人们越来越依赖移动网络进行工作、学习和娱乐。
未来计算机网络将更加注重移动互联网的发展,提供更好的移动网络体验和服务。
3. 安全性:随着网络犯罪的增多,网络安全问题变得日益严重。
未来计算机网络将更加注重网络安全技术的发展,保障用户的信息安全和隐私。
4. 物联网:物联网是指通过互联网连接各种物理设备,实现设备之间的信息交流和智能控制。
未来计算机网络将更加注重物联网的发展,打造智能家居、智能交通等更加智能化的生活和工作环境。
5. 云计算:云计算是一种基于网络的计算模式,可以通过互联网提供各种计算资源和服务。
未来计算机网络将更加注重云计算的发展,提供更便捷、高效、灵活的计算资源。
计算机网络管理系统及网络发展趋势随着计算机和互联网技术的不断发展,计算机网络已经不仅仅是一个传输数据的载体,而是成为了人们生活、工作和社交的重要组成部分。
为了更好地管理和维护计算机网络的安全性和稳定性,网络管理系统应运而生。
本文将介绍网络管理系统的概念、特点、分类,并分析网络发展趋势。
一、网络管理系统的概念和特点网络管理系统是指一种对计算机网络进行管理和监控的软件系统。
网络管理系统具有以下几个特点:1.集中化管理。
网络管理系统能够将各种设备和计算机连接起来,实现对多个设备和计算机的集中管理。
2.远程管理。
网络管理系统可以通过互联网实现远程监控和管理,使管理员可以轻松地掌控整个网络。
3.实时监控。
网络管理系统能够实时监控网络各节点的运行状态和性能状况,及时发现故障,提高网络的可靠性和稳定性。
4.自动化管理。
网络管理系统可以自动完成许多管理和维护任务,比如自动备份数据、自动排除故障等。
5.安全性。
网络管理系统可以对网络中的数据进行安全保护,防止非法入侵。
二、网络管理系统的分类网络管理系统根据其功能和网络结构可以分为以下几种:1.网络管理系统的功能分类(1)网络维护管理系统。
网络维护管理系统主要用于检测和排除网络故障,保证网络的正常运行。
(2)网络安全管理系统。
网络安全管理系统主要用于保证网络的安全性,包括入侵检测和防范、非法访问控制、数据加密和解密、流量监控等。
(3)网络性能管理系统。
网络性能管理系统主要用于监控和调整网络的性能状况,包括流量控制、传输速度优化、网络负载均衡等。
2.网络管理系统的结构分类(1)集成型网络管理系统。
集成型网络管理系统将网络的管理和监控功能集成到一个系统中,可以实现一体化管理,成本相对较低。
(2)分布式网络管理系统。
分布式网络管理系统将网络的管理和监控功能分布到网络中的各个节点中,可以实现更加灵活的管理和监控,但成本相对较高。
三、网络发展趋势1.网络趋势一:软件化网络未来的网络将越来越软件化,基于软件的网络不仅可以更加灵活地满足业务需求,而且可以在业务需求发生变化时迅速地进行调整和优化。
计算机网络发展历史与趋势互联网时代已经到来了,小编为你科普一下网络相关基础知识《计算机网络发展历史与趋势》,让你更快融入互联网时代。
计算机网络发展历史与趋势自上世纪50 年代开始,人们及各种组织机构使用计算机来管理他们的信息的速度迅速增长。
早期,限于技术条件使得当时的计算机都非常庞大和非常昂贵,任何机构都不可能为雇员个人提供使用整个计算机,主机一定是共享的,它被用来存储和组织数据、集中控制和管理整个系统。
所有用户都有连接系统的终端设备,将数据库录入到主机中处理,或者是将主机中的处理结果,通过集中控制的输出设备取出来。
通过专用的通信服务器,系统也可以构成一个集中式的网络环境,使用单个主机可以为多个配有I/O 设备的终端用户(包括远程用户)服务。
这就是早期的集中式计算机网络,一般也称为集中式计算机模式。
它最典型的特征是:通过主机系统形成大部分的通信流程,构成系统的所有通信协议都是系统专有的,大型主机在系统中占据着绝对的支配作用,所有控制和管理功能都是由主机来完成。
随着计算机技术的不断发展,尤其是大量功能先进的个人计算机的问世,使得每一个人都可以完全控制自己的计算机,进行他所希望的作业处理。
当以个人计算机(PC)方式呈现的计算能力发展成为了独立的平台,这导致了一种新的计算结构---分布式计算模式的诞生。
一般来讲,计算机网络的发展可分为四个阶段第一阶段:计算机技术与通信技术相结合,形成面向终端的计算机网络;第二阶段:在计算机通信网络的基础上,完成网络体系结构与协议的研究,形成了计算机网络;第三阶段:在解决计算机连网与网络互连标准化问题的背景下,提出开放系统互连参考模型与协议,促进了符合国际标准的计算机网络技术的发展;第四阶段:计算机网络向互连、高速、智能化方向发展,并获得广泛的应用。
面向终端的计算机网络阶段在上个世纪50 年代,由于计算机的造价昂贵,所以计算机资源匮乏且放置集中。
需要使用计算机的用户必须亲自携带程序,到放置计算机的机房进行手工操作,这为用户使用计算机带来了极大的不便。
计算机控制技术的发展及趋势张赟枫自动化13040901130425一、计算机控制技术的发展1、第一代工业计算机控制技术第一代工控机技术起源于20世纪80年代初期,盛行于80 年代末和90年代初期,到90年代末期逐渐淡出工控机市场,其标志性产品是STD总线工控机。
STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的8位工业I/O总线,随后发展成16位总线,统称为STD80,后被国际标准化组织吸收,成为IEEE961标准。
国际上主要的STD总线工控机制造商有Pro- Log、Winsystems、Ziatech等,而国内企业主要有北京康拓公司和北京工业大学等。
STD总线工控机是机笼式安装结构,具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低、PC兼容等特点,并且设计、开发、调试简单,得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用,国内的总安装容量接近20万套,在中国工控机发展史上留下了辉煌的一页。
2、第二代工业计算机控制技术1981年8月12日IBM公司正式推出了IBM PC机,震动了世界,也获得了极大成功。
随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源,于80年代末期开始进军工业控制机市场。
美国著名杂志《CONTROL ENGINERRING》在当时就预测“90年代是工业IPC的时代,全世界近65%的工业计算机将使用IPC,并继续以每年21%的速度增长”。
历史的发展已经证明了这个论断的正确性。
IPC在中国的发展大致可以分为三个阶段:第一阶段是从20世纪80年代末到90年代初,这时市场上主要是国外品牌的昂贵产品。
90年代末期,ISA总线技术逐渐淘汰,PCI总线技术开始在IPC中占主导地位,使IPC工控机得以继续发展。
但由于IPC工控机的结构和金手指连接器的限制,使其难以从根本上解决散热和抗振动等恶劣环境适应性问题,IPC开始逐渐从高可靠性应用的工业过程控制、电力自动化系统以及电信等领域退出,向管理信息化领域转移,取而代之的是以CompactPCI总线工控机为核心的第三代工控机技术。
计算机网络技术发展现状及趋势分析计算机网络技术是现代信息社会的重要组成部分,它的发展和应用已经深刻地改变了我们的生活方式和工作方式。
本文将探讨计算机网络技术的发展现状和未来趋势。
一、计算机网络技术的发展现状1、互联网的普及和发展随着互联网的普及和发展,计算机网络技术已经深入到各个领域。
人们可以通过互联网进行信息搜索、交流、购物、学习等各种活动,这使得我们的生活更加便捷和高效。
同时,互联网的发展也促进了企业间的合作和竞争,推动了经济的发展。
2、移动网络技术的进步随着移动设备的普及,移动网络技术也得到了快速发展。
4G、5G等移动通信技术的不断升级,使得人们可以在任何时间、任何地点连接到网络,获取信息和服务。
同时,移动设备的功能也越来越强大,满足了人们多样化的需求。
3、云计算技术的发展云计算是一种基于互联网的计算模式,它将数据和应用程序存储在远程的服务器上,并通过网络进行访问和使用。
云计算技术的发展,使得企业和个人可以更加方便地存储和处理大量数据,降低了IT成本,提高了工作效率。
二、计算机网络技术的未来趋势1、物联网技术的发展物联网是指通过各种传感器、RFID等技术,将物理世界与互联网连接起来,实现信息的交互和共享。
随着物联网技术的发展,未来的计算机网络技术将更加注重对物理世界的感知和控制,促进智能化的发展。
2、人工智能技术的应用人工智能技术是当前研究的热点之一,它可以通过机器学习和深度学习等技术,实现对数据的自动分析和处理。
随着人工智能技术的应用,未来的计算机网络技术将更加智能化,能够更好地满足人们的需求。
3、区块链技术的应用区块链是一种去中心化的分布式数据库技术,它可以实现数据的不可篡改和透明性,提高数据的安全性和可信度。
随着区块链技术的应用,未来的计算机网络技术将更加注重数据的安全性和可信度,实现更加安全可靠的网络通信。
三、总结计算机网络技术的发展已经深刻地改变了我们的生活方式和工作方式。
未来,随着物联网、和区块链等技术的发展,计算机网络技术将更加智能化、安全可靠和高效。
计算机网络的发展简史最近有网友想了解下计算机网络发展史的知识.所以下面是店铺跟大家分享的是计算机网络的发展简史,欢迎大家来阅读学习。
计算机网络的发展简史计算机网络发展史介绍网络并不新鲜。
在计算机时代早期,众所周知的巨型机时代,计算机世界被称为分时系统的大系统所统治。
分时系统允许你通过只含显示器和键盘的哑终端来使用主机。
哑终端很像PC,但没有它自己的CPU、内存和硬盘。
靠哑终端,成百上千的用户可以同时访问主机。
这是如何工作的?是由于分时系统的威力,它将主机时间分成片,给用户分配时间片。
片很短,会使用户产生错觉,以为主机完全为他所用。
在七十年代,大的分时系统被更小的微机系统所取代。
微机系统在小规模上采用了分时系统。
所以说,并不是直到七十年代PC发明后,才想出了今天的网络。
远程终端计算机系统是在分时计算机系统基础上,通过Modem(调制解调器)和PSTN(公用电话网)向地理上分布的许多远程终端用户提供共享资源服务的。
这虽然还不能算是真正的计算机网络系统,但它是计算机与通信系统结合的最初尝试。
远程终端用户似乎已经感觉到使用“计算机网络”的味道了。
在远程终端计算机系统基础上,人们开始研究把计算机与计算机通过PSTN等已有的通信系统互联起来。
为了使计算机之间的通信联接可靠,建立了分层通信体系和相应的网络通信协议,于是诞生了以资源共享为主要目的的计算机网络。
由于网络中计算机之间具有数据交换的能力,提供了在更大范围内计算机之间协同工作、实现分布处理甚至并行处理的能力,联网用户之间直接通过计算机网络进行信息交换的通信能力也大大增强。
1969年12月,Internet的前身--美国的ARPA网投入运行,它标志着我们常称的计算机网络的兴起。
这个计算机互联的网络系统是一种分组交换网。
分组交换技术使计算机网络的概念、结构和网络设计方面都发生了根本性的变化,它为后来的计算机网络打下了基础。
八十年代初,随着PC个人微机应用的推广,PC联网的需求也随之增大,各种基于PC互联的微机局域网纷纷出台。
浅谈计算机网络控制系统的发展(一)
摘要:本文简要介绍了计算机网络控制系统的原理,根据当前计算机控制技术的发展状况,分析了计算机控制技术的优势和面临的挑战,指出计算机控制系统发展趋势。
关键词:控制系统发展趋势
0引言
计算机网络控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。
若将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现,就组成了典型的计算机控制系统。
它用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。
其中辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。
它与被控对象的联系和部件间的联系通常有两种方式:有线方式、无线方式。
控制目的可以是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求,也可以是达到某种最优化目标1]。
1计算机网络控制系统的工作原理
计算机控制系统包括硬件组成和软件组成。
在计算机控制系统中,需有专门的数字-模拟转换设备和模拟-数字转换设备。
由于过程控制一般都是实时控制,有时对计算机速度的要求不高,但要求可靠性高、响应及时。
计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个过程:1.1实时数据采集:对被控量的瞬时值进行检测,并输入给计算机。
1.2实时决策:对采集到的表征被控参数的状态量进行分析,并按已定的控制规律,决定下一步的控制过程。
1.3实时控制:根据决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。
这三个过程不断重复,使整个系统按照一定的品质指标进行工作,并对被控量和设备本身的异常现象及时作出处理2]。
2计算机网络控制系统面临的挑战
计算机控制系统虽然控制规律灵活多样,改动方便;控制精度高,抑制扰动能力强,能实现最优控制;能够实现数据统计和工况显示,控制效率高;控制与管理一体化,进一步提高自动化程度。
但是由于经典控制理论主要研究的对象是单变量常系数线性系统,它只适用于单输入单输出控制系统。
系统的数学模型采用传递函数表示,系统的分析和综合方法主要是基于根轨迹法和频率法3]。
现代控制理论主要采用最优控制、系统辨识和最优估计、自适应控制等分析和设计方法。
而系统分析的数学模型主要用状态空间描述。
随着要研究的对象和系统越来越复杂,依赖于数学模型的传统控制理论难以解决复杂系统的控制问题:
2.1不确定性的模型:传统控制是基于模型的控制,模型包括控制对象和干扰模型。
传统控制通常认为模型是已知的或经过辨识可以得到的,对于不确定性的模型,传统控制难以满足要求。
2.2高度非线性:在传统的控制理论中,对于具有高度非线性的控制对象,虽然也有一些非线性控制方法可供使用,但总的来说,目前非线性控制理论还很不成熟,有些方法又过于复杂,无法广泛应用。
2.3复杂的任务要求:在传统的控制系统中,控制任务往往要求输出量为定值或者要求输出量跟随期望的运动轨迹,因此控制任务比较单一。
但过于复杂的控制任务是传统的控制理论无能为力4]。
3计算机网络控制系统的应用
当今国家,要想在综合国力上取得优势地位,就必须在科学技术上取得优势,尤其要在高新技术产品的创新设计与开发能力上取得优势。
在以信息技术为代表的高科技应用方面,要充分利用各种新兴技术、新型材料、新式能源,并结合市场需求,以实现世界的又一次“工业大革命”;在工业设计与工程设计的一致性方面,要充分协调好设计的功能和形式两个方面的关系,使两者逐步走向融合,最终实现以人为核心、人机一体化的智能集成设计体系。
从
工业设计的本身角度看,随着CAD、人工智能、多媒体、虚拟现实等技术的进一步发展,使得对设计过程必然有更深的认识,对设计思维的模拟必将达到新的境界。
从整个产品设计与制造的发展趋势看,并行设计、协同设计、智能设计、虚拟设计、敏捷设计、全生命周期设计等设计方法代表了现代产品设计模式的发展方向。
随着技术的进一步发展,产品设计模式在信息化的基础上,必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的方向发展5]。
4计算机网络控制系统的发展趋势
4.1推广应用成熟的先进技术普及应用可编程序控制器(PLC)是一种专为工业环境应用而设计的微机系统。
它用可编程序的存储器来存储用户的指令,通过数字或模拟的输入输出完成确定的逻辑、顺序、定时、计数和运算等功能。
近年来PLC几乎都采用微处理器作为主控制器,且采用大规模集成电路作为存储器及I/O接口,因而其可靠性、功能、价格、体积等都比较成熟和完美。
由于智能的I/O模块的成功开发,使PLC除了具有逻辑运算、逻辑判断等功能外,还具有数据处理、故障自诊断、PID运算及网络等功能,从而大大地扩大了PLC的应用范围6]。