随着信息技术的快速发展，Ethernet在企业信息管理网络中广泛应用的同时，也为工厂底层控制网络的设计开辟了新的思路。工业以太网位于工厂底层，由于其通讯协议与上层管理网络基本一致，使企业信息实现了从现场控制层到管理层的完全集成，完成了真正意义上的管控一体化，从而进一步提高了工业过程的自动化水平，更有效地推进了生产的协调和优化控制。近年来，工业以太网的各种智能设备和各项新的标准正在研究和制定中，新的更快、更可靠的工业Ethernet即将诞生，它必将进一步推动以太网在工业控制领域中的更广泛应用。本文以轮胎硫化过程控制系统设计为背景展开研究，首先利用等效硫化模型和传热学理论对硫化时间控制算法进行了改进，现场实际应用表明，改进的硫化时间控制方案，有效地减少了轮胎“过硫”和“欠硫”现象。然后，针对硫化过程温度控制对象的大滞后、不确定性等特点，采用改进的Smith预估控制算法进行温度控制，在Smith结构中引入RBF和BP神经网络进行模型的辨识和PID参数的整定，并为神经网络设计了随机优化(PSO算法)与导数优化(LM算法)相结合的离线训练算法，提高了训练过程误差收敛的全局性和快速性，多方面的仿真表明，改进的硫化温度控制系统较原系统控制效果有明显的提高。在此基础之上，本文采用工业以太网对硫化机群控制网络进行设计，在这一部分中，文中首先对系统硬件结构、网络组态和系统功能等几个方面进行了分析。然后，结合主要协议和软件功能需求设计了网络通讯中的数据帧结构，在通讯程序设计中，系统使用C/S模式结合“完成端口”模型，实现了网络事件的大规模响应，在很大程度上提高了数据交换的快速性和吞吐率。最后，本文采用面向对象的软件工程方法对系统软件的功能进行了分析，并描述了系统主要功能模块的实现细节，介绍了软件在现场中的运行情况。现场运行结果验证了本文所述方案的有效性、可行性和实用价值，目前，该方案已被成功地应用到多个硫化车间的控制系统中。