控制系統(tǒng)的第一代產生于1930年到1940年，主要代表是以基地式儀表為代表的機械控制技術。第二代產生于1950年，主要是電氣控制技術為主的繼電器控制技術和調節(jié)器為代表的模擬控制技術。目前所稱的控制系統(tǒng)是第三代控制系統(tǒng)，誕生于二十世紀七十年代，主要技術代表是用于流程工業(yè)的集散控制系統(tǒng)（DCS）和用于離散工業(yè)的可編程控制器（PLC）。 PLC和DCS是第三代控制系統(tǒng)的代表，在冶金、電力、石油、化工、輕工等工業(yè)過程控制中應用的很多，PLC和DCS功能相似，但其實使用領域有很大的差別，PLC使用在如繞線機、包裝機等，而DCS則使用在航天、大型工業(yè)控制，最近幾年DCS和PLC公司都轉向共同稱之為“混合型控制系”的領域，嘗試著把DCS系統(tǒng)的強大功能、復雜性和PLC系統(tǒng)的靈活、開放性以及低價位結合起來。為此，DCS公司減少了其系統(tǒng)所占用的空間，而PLC公司則開始集成其組件以制造更完善的系統(tǒng)。

可編程控制器（Programmable Controller）是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC，plc自1966年出現(xiàn)，美國，日本，德國的可編程控制器質量優(yōu)良，功能強大。

PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC已經(jīng)廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，它具有高可靠性、抗干擾能力強、功能強大、靈活，易學易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。

PLC技術發(fā)展呈現(xiàn)新的動向：產品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展 大：I/O點數(shù)達14336點、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化。 ?。河烧w結構向小型模塊化結構發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 2：PLC在閉環(huán)過程控制中應用日益廣泛 3：不斷加強通訊功能 4：。新器件和模塊不斷推出 高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計數(shù)模塊、遠程I/O模塊等專用化模塊。 5：編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標準化 有各種簡單或復雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng) 6：發(fā)展容錯技術 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 7：追求軟硬件的標準化。

但是，目前市場上的用戶并不認為混合控制系統(tǒng)是一種革命性的新產品，也沒有將它們看成一個完全不同的產品。而且，目前的國內市場上，既存在如上所述的混合控制系統(tǒng)，也有可通過裝備回路控制板實現(xiàn)較多過程控制功能的PLC。但是，混合控制系統(tǒng)的概念切合了生產實際，是控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。從理論上講，當代的DCS與PLC都是混合控制系統(tǒng)，但是作為一種產品，混合控制系統(tǒng)無疑為用戶提供了一種新的選擇。

隨著無線技術進一步為公眾所接收，其應用的范圍也在日益擴大，尤其在工業(yè)過程領域，無線技術對習慣于有線技術的工業(yè)過程領域所帶來的沖擊是巨大的。到目前為止，大多數(shù)的無線項目用于開環(huán)回路的監(jiān)測，應該說，現(xiàn)今的無線技術是對有線技術強有力的補充。由于無線技術的應用，解決了有線技術由于投資成本及環(huán)境限制未能實現(xiàn)的功能，提升了過程控制精度，為工廠管理帶來極大效益。應該認識到，過程控制的無線化是一場靜悄悄的革命，是一個逐步滲透的過程，隨著人們認知程度的提高，以及無線技術更為可靠、連續(xù)、兼容的操作方式將給整個工業(yè)界以使用的信心，越來越多的無線設備將用于工廠。然而，安全有效的工廠操作總是放在第一位的，就目前來說控制功能的應用仍然是通過有線電纜來完成的。

DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（Distributed Control System），在國內自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。即所謂的分布式控制系統(tǒng)，或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng)，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎上發(fā)展、演變而來的。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，綜合了計算機，通信、顯示和控制等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活以及組態(tài)方便。

首先，DCS的骨架-系統(tǒng)網(wǎng)絡，它是DCS的基礎和核心。由于網(wǎng)絡對于DCS整個系統(tǒng)的實時性、可靠性和擴充性，起著決定性的作用，因此各廠家都在這方面進行了精心的設計。對于DCS的系統(tǒng)網(wǎng)絡來說，它必須滿足實時性的要求，即在確定的時間限度內完成信息的傳送。這里所說的“確定”的時間限度，是指在無論何種情況下，信息傳送都能在這個時間限度內完成，而這個時間限度則是根據(jù)被控制過程的實時性要求確定的。因此，衡量系統(tǒng)網(wǎng)絡性能的指標并不是網(wǎng)絡的速率，即通常所說的每秒比特數(shù)（bps），而是系統(tǒng)網(wǎng)絡的實時性，即能在多長的時間內確保所需信息的傳輸完成。系統(tǒng)網(wǎng)絡還必須非?？煽?，無論在任何情況下，網(wǎng)絡通信都不能中斷，因此多數(shù)廠家的DCS均采用雙總線、環(huán)形或雙重星形的網(wǎng)絡拓撲結構。為了滿足系統(tǒng)擴充性的要求，系統(tǒng)網(wǎng)絡上可接入的最大節(jié)點數(shù)量應比實際使用的節(jié)點數(shù)量大若干倍。這樣，一方面可以隨時增加新的節(jié)點，另一方面也可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡運行于較輕的通信負荷狀態(tài)，以確保系統(tǒng)的實時性和可靠性。在系統(tǒng)實際運行過程中，各個節(jié)點的上網(wǎng)和下網(wǎng)是隨時可能發(fā)生的，特別是操作員站，這樣，網(wǎng)絡重構會經(jīng)常進行，而這種操作絕對不能影響系統(tǒng)的正常運行，因此，系統(tǒng)網(wǎng)絡應該具有很強在線網(wǎng)絡重構功能。

其次，這是一種完全對現(xiàn)場I/O處理并實現(xiàn)直接數(shù)字控制（DDC）功能的網(wǎng)絡節(jié)點。一般一套DCS中要設置現(xiàn)場I/O控制站，用以分擔整個系統(tǒng)的I/O和控制功能。這樣既可以避免由于一個站點失效造成整個系統(tǒng)的失效，提高系統(tǒng)可靠性，也可以使各站點分擔數(shù)據(jù)采集和控制功能，有利于提高整個系統(tǒng)的性能。DCS的操作員站是處理一切與運行操作有關的人機界面（HMI-Human Machine Interface或operator interface）功能的網(wǎng)絡節(jié)點。

工程師站是對DCS進行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護的網(wǎng)絡節(jié)點，其主要功能是提供對DCS進行組態(tài)，配置工作的工具軟件（即組態(tài)軟件），并在DCS在線運行時實時地監(jiān)視DCS網(wǎng)絡上各個節(jié)點的運行情況，使系統(tǒng)工程師可以通過工程師站及時調整系統(tǒng)配置及一些系統(tǒng)參數(shù)的設定，使DCS隨時處在最佳的工作狀態(tài)之下。與集中式控制系統(tǒng)不同，所有的DCS都要求有系統(tǒng)組態(tài)功能，可以說，沒有系統(tǒng)組態(tài)功能的系統(tǒng)就不能稱其為DCS。

DCS自1975年問世以來，已經(jīng)經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展歷程。在這二十多年中，DCS雖然在系統(tǒng)的體系結構上沒有發(fā)生重大改變，但是經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善，其功能和性能都得到了巨大的提高?？偟膩碚f，DCS正在向著更加開放，更加標準化，更加產品化的方向發(fā)展。

作為生產過程自動化領域的計算機控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)的DCS僅僅是一個狹義的概念。如果以為DCS只是生產過程的自動化系統(tǒng)，那就會引出錯誤的結論，因為現(xiàn)在的計算機控制系統(tǒng)的含義已被大大擴展了，它不僅包括過去DCS中所包含的各種內容，還向下深入到了現(xiàn)場的每臺測量設備、執(zhí)行機構，向上發(fā)展到了生產管理，企業(yè)經(jīng)營的方方面面。傳統(tǒng)意義上的DCS現(xiàn)在僅僅是指生產過程控制這一部分的自動化，而工控自動化系統(tǒng)的概念，則應定位到企業(yè)全面解決方案，即total solution 的層次。只有從這個角度上提出問題并解決問題，才能使計算機自動化真正起到其應有的作用。

當然不可忽視的還有電氣儀表的發(fā)展，不論過程系統(tǒng)如何發(fā)展，功能如何強大，過程儀表的作用不能被忽視，儀表是在工業(yè)生產過程中，對工藝參數(shù)進行檢測、顯示、記錄或者控制的基礎。隨著工業(yè)的發(fā)展，對儀表控制系統(tǒng)提出了更高的要求，電動儀表逐步向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，計算機系統(tǒng)向網(wǎng)絡化、開放化發(fā)展，新一代的儀表主要特點是智能化和數(shù)字化。

工廠的生產好壞很大程度上依賴于過程儀表的狀況，這些儀表除了流量、液位、壓力及溫度等參數(shù)的傳感器和變送器，還包括分析儀及控制閥。用于過程技術的堡盟傳感器和測量設備極其精密和穩(wěn)定，完全能夠滿足應用要求。尤其是在極端環(huán)境條件下，它們也能進行準確的測量。良好的產品質量不僅延長了使用壽命，而且降低了維護周期，提高了過程生產的安全性和效率。

現(xiàn)在，自動化控制系統(tǒng)正在向第四代控制系統(tǒng)發(fā)展，第四代控制系統(tǒng)有兩個趨勢，一是系統(tǒng)的開放性，一是流程工業(yè)控制和離散控制的融合，體現(xiàn)在DCS和PLC功能的融合。目前，PC-BASED控制系統(tǒng)、嵌入式控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)都希望能成為第四代控制系統(tǒng)的主流系統(tǒng)，但是，由于這些系統(tǒng)都有各自的缺點，因此，大家普遍認為第四代控制系統(tǒng)還是會由以目前第三代控制系統(tǒng)的特點，加上開放和融合性的特點組成的柔性控制系統(tǒng)。第四代控制系統(tǒng)的發(fā)展依然是在摸索中，自動化專業(yè)的靴子必將擔當起這個責任。