分布式控制系統（DCS）是一種計算機化的控制系統為一過程或工廠通常與許多控制回路，其中自主控制器在整個系統中分布，但沒有中央運營監控。這與使用集中控制器的系統相反。位于中央控制室或中央計算機內的離散控制器。DCS概念通過在過程工廠附近進行遠程監控和監督來定位控制功能，從而提高了可靠性并降低了安裝成本。

分布式控制系統首先出現在大型、高價值、對安全至關重要的過程工業中，并且頗具吸引力，因為DCS制造商將以集成包的形式提供本地控制級別和中央監控設備，從而降低了設計集成的風險。今天，SCADA和DCS系統的功能非常相似，但是DCS往往用于大型連續過程工廠，在這些工廠中，高可靠性和安全性很重要，控制室在地理位置上并不遙遠。

分布式控制系統的關鍵屬性是其可靠性，這歸因于控制處理在系統中節點周圍的分布。這樣可以減輕單個處理器的故障。如果處理器發生故障，它將只影響工廠過程的一部分，而不是中央計算機的故障會影響整個過程。現場輸入/輸出（I / O）連接機架本地的這種計算能力分配還通過消除可能的網絡和中央處理延遲來確保快速的控制器處理時間。

附圖是通用模型，其示出了使用計算機控制的功能制造水平。

• 級別0包含現場設備（例如流量和溫度傳感器）以及最終控制元素（例如控制閥）
• 級別1包含工業化的輸入/輸出（I / O）模塊及其關聯的分布式電子處理器。
• 級別2包含管理計算機，這些計算機從系統上的處理器節點收集信息，并提供操作員控制屏幕。
• 級別3是生產控制級別，它不直接控制流程，但與xxx生產和xxx目標有關
• 級別4是生產計劃級別。

級別1和2是傳統DCS的功能級別，其中所有設備都是來自單個制造商的集成系統的一部分。

在傳統意義上，級別3和4并不是嚴格的過程控制，而是在其中進行生產控制和計劃的地方。

處理器節點和操作員圖形顯示通過專有或行業標準網絡連接，并且通過各種路由上的雙冗余電纜連接提高了網絡可靠性。通過將I / O模塊及其關聯的處理器放置在靠近過程工廠的位置，此分布式拓撲還減少了現場布線的數量。

處理器從輸入模塊接收信息，處理該信息并決定要由輸出模塊發出信號的控制動作。現場輸入和輸出可以是模擬信號，例如4-20 mA DC電流環路，也可以是兩個狀態信號，它們可以“接通”或“斷開”，例如繼電器觸點或半導體開關。

DCS連接到傳感器和執行器，并使用設定點控制來控制物料通過工廠的流量。典型的應用是PID控制器，它由流量計供給，并使用控制閥作為最終控制元件。DCS將過程所需的設定點發送到控制器，控制器指示閥進行操作，以使過程達到并保持在所需的設定點。

大型煉油廠和化工廠擁??有數千個I / O點，并使用非常大的DCS。但是，過程不僅限于通過管道的流體流動，還可以包括諸如造紙機及其相關質量控制，變速驅動器和電動機控制中心、水泥窯、采礦作業、礦石加工設施等許多其他事物。

在非常高可靠性的應用中，DCS可以具有雙冗余處理器，并帶有“熱”故障切換功能，以增強控制系統的可靠性。

盡管4-20 mA已成為主要的現場信令標準，但是現代DCS系統也可以支持現場總線數字協議，例如Foundation Fieldbus、profibus、HART、Modbus、PC Link等，以及其他數字通信協議，例如modbus。

現代分布式控制系統還支持神經網絡和模糊邏輯應用。最近的研究集中在最佳分布式控制器的合成上，該控制器優化了某個H-無窮大或H 2控制準則。

分布式控制系統（DCS）是專用于連續或批量生產過程的系統。

可以使用DCS的過程包括：

• 化工廠
• 石化（石油）和煉油廠
• 紙漿和造紙廠
• 鍋爐控制和電廠系統
• 核電廠
• 環境控制系統
• 水管理系統
• 水處理廠
• 污水處理廠
• 食品和食品加工
• 農藥和化肥
• 金屬和礦山
• 汽車制造業
• 冶金加工廠
• 制藥業
• 制糖工廠
• 農業應用