工业网络控制系统由简单集中式数字控制系统(DDC)发展到全数字化、智能化、全分散的现场总线控制系统(FCS)，给工业自动化带来一场深层次的革命。但是，现场总线国际标准推出缓慢，通信协议多样性使得不同总线产品间不能互连、互用和互可操作，所谓的开放性并不彻底。随着Intranet／Internet等信息技术的发展，要求企业能从现场控制层到管理层实现无缝信息集成。 本文根据控制系统的要求，研究并讨论了传统的以太网应用于工业现场所必须解决的通信实时性、总线供电、可互操作性等问题；提出了基于Ethernet的工业网络控制系统体系结构，并对其硬件和软件方面作具体的研究与设计。 在系统的通信设计中，通过分析工业以太网、Modbus、Modbus TCP／IP协议及通讯原理后，提出了基于Ethernet+Modbus TCP／IP的网络控制系统通讯模型，应用VB6.0开发了通讯程序，并通过实验证明本通讯软件的实用性。并且对于多现场总线网络系统的无缝集成问题，提出了两种方案，方案1：依靠转换接口(如PC机)中的软件来完成数据包的识别、解释和转换；方案2：采用OPC技术。 此外，为了解决网络控制系统中数据传输时延给控制品质带来不良影响问题。本文从融合控制技术与网络通信技术的角度出发，提出了一种新的控制方案，即运用在线时延估计方法估计出网络控制回路中的时延特性，在此基础上，结合以太网优先级技术，采用DCLQG控制算法对网络控制系统进行最优控制设计，并通过实验仿真结果证明了上述方案的有效性。