dcs為分散控制系統(tǒng)的英文（total distributed control system）簡稱。指的是控制危險分散、管理和顯示集中。60年代末有人研制了作邏輯運算的可編程序控制器（programmable logic controller）。簡稱plc。主要應(yīng)用于汽車制造業(yè)。70年代中期以完成模擬量控制的dcs推向市場，代替以pid運算為主的模擬儀表控制。首先提出dcs這樣一種思想的是原制造儀表的廠商，當時主要應(yīng)用于化工行業(yè)。后又有計算機行業(yè)從事dcs的開發(fā)。70年代微機技術(shù)還不成熟，計算機技術(shù)還不夠發(fā)達。操作站、控制器、i/o板和網(wǎng)絡(luò)接口板等都是dcs生產(chǎn)廠家自行開發(fā)的，也就是所有部件都是專用的。
70年代初，有人用如pdp/1124這樣的小型機代替原來的集中安裝的模擬儀表控制。連接到中央控制室的電纜很多。如用小型機既作為控制器、同時把連接小型機的crt又作為顯示設(shè)備（即人機界面）。一臺小型機需接收幾千臺變送器或別的傳感器來的信號，完成幾百個回路的運算。很顯然其危險有點集中。和模擬儀表連接的電纜一樣多，并且一旦小型機壞了，控制和顯示都沒有了。數(shù)字控制沒有達到預(yù)期的目的。
后有人提出把控制和顯示分開。一臺計算機完成控制計算任務(wù)，另一臺計算機完成顯示任務(wù)。另外，一個工藝過程作為被控對象可能需要顯示和控制的點很多，其中有一些還需要閉環(huán)控制或邏輯運算，工藝過程作為被控對象的各個部分會有相對獨立性，可以分成若干個獨立的工序，再把在計算機控制系統(tǒng)中獨立的工序上需要顯示和控制的輸入、輸出的點分配到數(shù)臺計算機中去，把原來由一臺小型機完成的運算任務(wù)由幾臺或幾十臺計算機（控制器）去完成。其中一臺機器壞了不影響全局。所謂“狼群代替老虎”的戰(zhàn)術(shù)，這就是危險分散的意思。把顯示、操作、打印等管理功能集中在一起，用網(wǎng)絡(luò)把上述完成控制和顯示的兩部分連成一個系統(tǒng)。當時有人把這種系統(tǒng)稱為集散系統(tǒng)。
危險究竟要分散到多少算合適呢？這與當時的計算機技術(shù)的發(fā)展水平有關(guān)。70年代中期，徹底分散就是一個控制器完成一個回路的運算。當時由于人們對數(shù)字技術(shù)不太熟息，習(xí)慣于模擬儀表，70年代末、80年代曾經(jīng)風(fēng)行回路控制器，把數(shù)字控制器做成和原來模擬儀表在外觀上幾乎完全一樣，不改變操作習(xí)慣，內(nèi)部把pid運算數(shù)字化。一塊儀表（一臺計算機）完成一個回路的控制任務(wù)。其價格較為昂貴，但危險是分散了。然后用通訊網(wǎng)絡(luò)把各個控制器和以crt為基礎(chǔ)的人機界面連成一個系統(tǒng)。這時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通常都是星形結(jié)構(gòu)?；芈返目刂破鞯闹谱鞒杀咎?，價格/性能比不好。后來為了減低成本，就有兩回路的、四回路的控制器，它的價格/性能比稍好一些。對于一個大中型系統(tǒng)來說，dcs的價格/性能比比回路控制器組成的系統(tǒng)要好。有些特殊地方還是要用到一些回路控制器。
如果所要完成的回路太多，如一個控制器采集幾千點、完成幾百個回路的運算，危險又太集中。在這種情況下，危險必需分散。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機的運算能力、存儲容量和可靠性不斷提高，一臺計算機所完成的任務(wù)也可以增加。完成的任務(wù)也可集中一點。另外，控制器、網(wǎng)絡(luò)等冗余技術(shù)也得到了發(fā)展，控制運算也可集中一些。
從目前的dcs來看，一個控制器完成幾十個回路的運算和幾百點的采集、再加適量的邏輯運算，經(jīng)現(xiàn)場使用，效果是比較好的。這就產(chǎn)生控制器升級的問題了。有時控制器和檢測元件的距離還是比較遠，這就促進現(xiàn)場總線的發(fā)展。如can、loonworks、ff等現(xiàn)場總線，以及hart協(xié)議接收板等都用到dcs系統(tǒng)中。
dcs分為三大部分，帶i/o板的控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)和人機界面（hmi）。由i/o板通過端子板直接與生產(chǎn)過程相連，讀取傳感器來的信號。i/o板有幾種不同的類型，每一種i/o板都有相應(yīng)的端子板。
模擬量輸入，4-20毫安的標準信號板和用以讀取熱電偶的毫伏信號板；4-16個通道不等；
模擬量輸出，通常都是4-20毫安的標準信號，一般它的通道比較少，4-8個個通道；
開關(guān)量輸入；16-32個通道：
開關(guān)量輸出，開關(guān)量輸入和輸出還分不同電壓等級的板，如直流24伏、125伏；交流220伏或115伏等；8-16個通道不等；
脈沖量輸入，用于采集速率的信號；4-8通道不等；
快速中斷輸入；
hart協(xié)議輸入板；
現(xiàn)場總線i/o板；
每一塊i/o板都接在i/o總線上。為了信號的安全和完整，信號在進入i/o板以前信號要進行整修，如上下限的檢查、溫度補償、濾波，這些工作可以在端子板完成，也可以分開完成，完成信號整修的板現(xiàn)在有人稱它們?yōu)樾盘栒{(diào)理板。
i/o總線和控制器相連。80年代的dcs由于控制器的運算能力不強，為了增加i/o點數(shù)，把控制器的任務(wù)分開，實際上是有三種類型的控制器。即：完成閉環(huán)運算的控制器、模擬量數(shù)據(jù)采集器和邏輯運算器。它們分別有自己的i/o總線，各種dcs的i/o總線各不相同。如果要求快速，最好采用并行總線。一般采用串行總線比較多。尤其是rs485總線較多，模擬量數(shù)據(jù)采集器和邏輯運算器的i/o點數(shù)可以多一些。
閉環(huán)控制器、模擬量數(shù)據(jù)采集器和邏輯運算器可以和人機界面直接連在通訊網(wǎng)絡(luò)上，在網(wǎng)絡(luò)上的每一個不同的控制器作為網(wǎng)絡(luò)上的一個獨立結(jié)點。每一個結(jié)點完成不同的功能。它們都應(yīng)有網(wǎng)絡(luò)接口。有的dcs為了節(jié)省網(wǎng)絡(luò)接口，把所有的過程控制用的設(shè)備即閉環(huán)控制器、模擬量數(shù)據(jù)采集器和邏輯運算器預(yù)先連在控制總線上，稱為過程控制站。這可以增加過程控制站能接收的i/o點數(shù)，又能節(jié)省接口。然后再通過接口連到網(wǎng)絡(luò)上，與人機界面相連。隨著計算機計術(shù)的發(fā)展，控制器的運算能力不斷增強，如pc機做的一個控制器能力很強，既可接收模擬量運算，也接收開關(guān)量邏輯運算。一個控制器成為網(wǎng)絡(luò)上的一個結(jié)點。通過網(wǎng)絡(luò)與人機界面相連。
控制器是dcs的核心部件，它相當于一臺pc機。有的dcs的控制器本身就是pc機。它主要有cpu、ram、e2prom和rom等芯片，還有兩個接口，一個向下接收i/o總線來的信號，另一個接口是向上把信號送到網(wǎng)絡(luò)上與人機界面相連。rom用來存貯完成各種運算功能的控制算法（有的dcs稱為功能塊庫）。在庫中存功能塊，如控制算法pid、帶死區(qū)pid，積分分離pid，算術(shù)運算加、減、乘、除、平方、開方、函數(shù)運算一次濾波、正弦、余弦、x-y函數(shù)發(fā)生器、超前-滯后；比較先進的算法有史密斯預(yù)估，c語言接口、矩陣加、矩陣乘；邏輯運算有邏輯與、邏輯或、邏輯非、邏輯與非等。通常用站功能塊不僅把模擬量和開關(guān)量結(jié)合起來，還與人連系起來。功能塊越多，用戶編寫應(yīng)用程序（即組態(tài)）越方便。組態(tài)按照工藝要求，把功能塊連接起來形成控制方案。把控制方案存在e2prom中。因為e2prom可以擦寫，組態(tài)要隨工藝改變而改變，所以把組態(tài)存在e2prom中。不同用戶有不同組態(tài)。組態(tài)時，用戶從功能塊庫中選擇要的功能塊，填上參數(shù)，把功能塊連接起來。形成控制方案存到e2prom中。這時控制器在組態(tài)方式，投入運行后就成為運行方式。
控制器中安裝有操作系統(tǒng)，功能塊組態(tài)軟件和通訊軟件。
為了系統(tǒng)安全運行，閉環(huán)控制器一定是冗余運行的，一用一備，并且是熱備。為了使冗余成功，應(yīng)注意以下幾點：兩個控制器的硬件、軟件版本必需一致；檢查發(fā)送-接收的芯片是否完好；冗余的芯片是否完好。兩個模件的設(shè)定是否一樣、還要檢查有沒有帶手操站等。
通訊網(wǎng)絡(luò)把過程站和人機界面連成一個系統(tǒng)。通訊網(wǎng)絡(luò)有幾種不同的結(jié)構(gòu)行式。如總線式、環(huán)形和星形?？偩€形在邏輯上也是環(huán)形的。星形的只適用于小系統(tǒng)。不論是環(huán)形還是總線形，一般都采用廣播式。其它一些協(xié)議方式已用的較少。通訊網(wǎng)絡(luò)的速率在10m和100m左右。
人機界面有4種不同形式的結(jié)點，它們是操作站、工程師工作站、歷史趨勢站和動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器。
操作站安裝有操作系統(tǒng)、監(jiān)控軟件和控制器的驅(qū)動軟件。顯示系統(tǒng)的標簽、動態(tài)流程圖和報警信息。
工程師工作站給控制器組態(tài)（cad），也可以給操作站組態(tài)（作動態(tài)流程圖）。如果監(jiān)控軟件作圖能力很強，作圖工作可以由監(jiān)控軟件獨立完成。工程師站的另外一個功能是讀控制器的組態(tài)，用于控制器升級，查找故障。我們稱之為逆向工程師站。
歷史趨勢站用于存儲歷史數(shù)據(jù)，一般用磁盤陣列（稱為raid技術(shù)）。
動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器是dcs和mis系統(tǒng)的接口，也是dcs和web的隔離設(shè)備。