一、DCS系統基本概念
DCS是分布式控制系統的英文縮寫（Distributed Control System），在自控行業又稱之為集散控制系統。是以微機處理為基礎，以危險分散控制，操作和管理集中為特性，集*的計算機技術、通訊技術、CRT技術和控制技術即4C技術于一體的新型控制系統。DCS系統的理念是“分散控制"，“集中管理"，盡量將控制所造成的危險性分散，而將管理和顯示功能集中的一種自動化控制系統。
DCS系統是計算機技術、控制技術和網絡技術高度結合的產物。DCS系統通常采用若干個控制器（過程站）對一個生產過程中的眾多控制點進行控制，各控制器間通過網絡連接并可進行數據交換.操作采用計算機操作站，通過網絡與控制器連接，收集生產數據，傳達操作指令。
從結構上劃分，DCS系統包括過程級、操作級和管理級。過程級主要由過程控制站、I/O單元和現場儀表組成，是系統控制功能的主要實施部分。操作級包括：操作站和工程師站，完成系統的操作和組態。管理級主要是指工廠管理信息系統（MIS系統），作為DCS系統更高層次的應用。

二、DCS系統發展歷史

過程控制及自動化技術的應用，其發展歷史可以追溯到古代，在工業上的應用只能從20世紀20年代算起。那時的過程控制系統為簡單系統，儀表是基地式、大尺寸的。到二戰前后，各種復雜的控制系統發展起來了，在控制方面，單元組合式儀表應運而生，氣動單元組合儀表（QDZ）和電動單元組合儀表（DDZ）成為當時控制儀表的主流，隨著科學技術的發展，微型計算機的出現，過程控制帶來了重大突破，數字計算機進入到了工業控制領域，產生了 代控制系統-計算機控制系統CCS（Concentrated Control System）。CCS取代了傳統的模擬儀表，從而能夠使用更*的控制技術，使過程控制發生了質的飛躍。但由于CCS控制直接面向被控對象，并未形成控制網絡體系，在集中了控制的同時也集中了危險，針對CCS的缺點，人們就研制出了真正意義的工業控制網絡體系DCS。1975年美國Honeywell公司發明 套DCS系統，分散控制系統TDC-2000。
DCS系統的發展歷史主要有五個階段。 代DCS是指叢其誕生的1975-1980年間所出現的 批系統，因為這是有史以來 批DCS,因此控制界稱這個時期為初創期或開創期。這個時期的DCS包括Yokogawa（橫河）公司的CENTUM系統、Honeywell公司的TDC-2000系統、Foxboro公司的Spectrum系統、Bailey公司的Network 90系統、Kent公司的P4000系統、Siemens公司的Teleperm M系統、東芝公司的TOSDIC系統等。 代DCS的構成包括：過程控制單元、數據采集單元、CRT操作站、上位管理計算機以及連接各個單元和計算機的高速數據通道。 代的主要特點是：注重控制功能的實現，分散控制，集中監視；缺點是：人機界面功能弱、通訊能力差、互換性差、成本高。
代DCS系統進入DCS發展的成熟期，是在1980到1985年前后推出的各種控制系統，其中包括Yokogawa（橫河）公司的CENTUM V系統、Honeywell公司的TDC-3000系統、Fisher公司的PROVOX、Taylor公司的MOD300、Westinghouse公司的WDPF等系統。 代的主要特點是：引入了局域網（LAN）作為系統骨干，按照網絡節點的概念組織過程控制站、控制站、系統站、網關（Gate Way,用于兼容早期產品）。
第三代為DCS系統的擴展期，具體時間為1985年到2000年間。第三代DCS采用了ISO標準MAP（制造自動化規約）網絡。這一時期的系統包括Yokogawa（橫河）公司的CENTUM-XL和μXL系統、Foxboro公司的I/A Series系統、還有Honeywell公司的TDC3000UCN系統、Bailey公司的INFI-90、Westinghouse公司的WDPF II、Leed&Northrup公司的MAX1000、日立公司的HIACS系統等。
第四代DCS系統為數字化、信息化和集成化時代，時間段約為2000年至2007年間，DCS更加開放，支持各種智能儀表總線（FF，Hart），同時通過網絡速度的擴展，提高系統規模化，代為為橫河的CENTUM CS和CENTUM CS3000，Honeywell公司的TPS，Westinghouse公司的Oviation等。
第五代DCS系統為一體化、智能化時代，開始時間約為2008年，采用1G高速網絡，實現控制系統一體化、智能化，從而真正實現數字化工廠。代表產品為橫河的CS3000 R3和 版的CENTUM VP，Honeywell公司的PKS，以及EMERSON的Delta V系列等。
第四代以后的DCS體系結構主要分為四層機構：現場儀表層、控制裝置單元層、工廠（車間）層和企業管理層。一般DCS廠商主要提供除企業管理層之外的三層功能，而企業管理層則通過提供開放的數據庫接口，連接第三方的管理軟件平臺（ERP、CRM、SCM等）。目前的DCS充分的體現了信息化和集成化，用戶已經可以采集整個工廠和過程的信息數據，這些大量的數據可以以用戶需要的方式進行展現，幫助用戶對生產過程進行決策。信息化體現在各DCS系統已經不是一個以控制功能為主的控制系統，而是一個充分發揮信息管理功能的綜合平臺系統。DCS提供了從現場到設備，從設備到車間，從車間到工廠，從工廠到企業集團整個信息通道。這些信息充分體現了 性、準確性、實時性和系統性。目前的DCS除了提供過去常規的DCS功能、SCADA（監控和數據采集）功能，還提供了MES（制造執行系統）的大部分功能。與ERP不同，MES匯集了車間中用以管理和優化從下單到產品的生產活動全過程的相關硬件或軟件組件，它控制和利用實時準確的制造信息來指導、傳授、響應并報告車間發生的各項活動，同時向企業決策支持過程提供有關生產活動的任務評價信息系。MES的功能包括車間的資源分配、過程管理、質量控制、維護管理、數據采集、性能分析和物料管理等功能模型，與DCS相關的各功能模塊有資源配置與狀態(Resource Allocation and Status)、派遣生產單元(Dispatching Production Units)、文檔控制(document Control)、數據收集/獲取(Data Collection/Acquisition)、勞工管理(Labor Management)、質量管理(Quality Management)、維護管理(Maintenance Management)、產品跟蹤(Product Tracking)、性能分析（Performance Analysis）。

報警管理一直是工藝裝置操作關注的重點， 上發生的很多石油化工事故與報警管理不當有關。現代石油化工生產裝置及輔助設施報警設置繁多，報警信息頻繁出現，不僅給操作人員造成壓力，并對重要的報警產生疏漏，導致不必要的生產損失，降低生產的安全性。制定有效的報警策略，設置報警管理系統是規范和改進報警現狀的關鍵措施。目前的DCS控制系統更加重視報警管理，設計有專業的報警管理系統。報警管理系統（Advanced Alarm System - AAS）對工藝過程報警和控制系統報警信息進行采集、記錄、分析、管理及優化，幫助操作人員發現生產過程及控制系統出現的問題并作出及時處理。報警管理系統（AAS）通過報警分組、優先級劃分、報警調整、報警過濾、報警抑制，報警信息診斷分析等功能，充分發揮報警系統的功能，提高生產操作安全性。

目前的DCS控制系統也為*控制的應用提供了強有力的硬件和軟件平臺。目前的過程控制工業日趨走向大型化、集成化、連續化、復雜化，對過程控制品質提出了更高的要求，控制目標已不再局限于對某一個變量，或幾個變量的平穩操作，而是越來越多的加入了以經濟效益為代表的其他控制要求，傳統的以單變量技術為基礎的控制技術已無法滿足這些要求，目前大部分DCS公司開發了配套的*控制（APC）及優化控制軟件包，解決了常規控制中無法解決的問題，如大時滯、多變量耦合、被控變量和控制變量間存在著各種約束等。*控制的出現為現在的很多企業帶來了顯著的經濟效益。