20世紀70年代中期，大規模集成電路取得實破性的發展，8位微處理器普及，使自動化儀表工業發生巨大的變化，其中原來正處在十字路口的集中式計算機控制系統，很快吸收了微處理器技術，誕生了微機集散系統，全稱為微處理器的總體分散型控制系統(Total Distributed Control System with μp)，在1975年首先由美國Honeywell公司發表了TDC2000總體分散型控制系統，其特征是完成8個回路控制的基本控制器(BC)可以分散的設置，通過數據高速公路(DHW)的數據總線把多臺BC與CRT(陰極射線管)操作站連接在一起，形成各節點都有計算機的分布式計算機控制系統，與其同時，美國、日本、英國、法國、加拿大等國都開發出相應的產品，相繼應用在以模擬量回路控制為主的系統中，應用行業遍及石油、化工、冶金、電力、輕工，建材、公用工程等各行業，這類產品統稱DCS( Distributed Control System)。
70年代，煉油和石油化工這些以石油原油和天燃氣為原料的流程工業發展非常迅猛，如我國那個時期就引進了多套年產30萬噸乙烯為首的整套裝置，其它還有大型化肥、化纖、塑料合成橡膠等裝置，所以DCS在市場細分中以滿足石油化工等流程工業為主，這是市場的需要。在這些行業中，溫度、壓力、流量、液位的檢測和控制占了絕大部分，所以這些模擬量的數據采集和控制成為DCS的首先應滿足的功能，而DCS的前身(集中計算機控制系統)，已有了成熟的DDC(直接數字控制)技術；此外石化工業中，在塔、釜、罐等大型工藝設備運轉中，少不了各種機電設備如風機、泵類及各種閥門的開關量的檢測和控制，所以開關量的順序控制也是很重要的，這是DCS應滿足的第二個功能；在石化工業中，反應罐等設備是間歇式工作的，即一批原料投入，經過反應，形成產品，產出后，經過間歇，再投第二批原料，這種批量控制是石化行業中不少產品的生產裝置的控制形式，這要求開關量、模擬量結合進行控制，現在也有稱它為混合控制系統(Hybrid Control System)。當然，除此三項控制功能外，還有人機界面友好、安全可靠、易于安裝、容易使用、便于維護、便于擴展和升級換代等要求。另外在石油化工大型裝置和中、小型裝置要求對應DCS產品又有所細分，所以產生了大型DCS和中小型DCS產品，而且各DCS廠家在應用實績方面也產生了細分市場，如有些廠家的DCS產品用于鍋爐控制能力更強，有些廠家的DCS用于海上采油平臺業績更多等等。目前，世界上有數十家DCS廠家，據美國ARC(Automation Research Corporation)1996年統計，下述排名前10家公司占到80%以上的市場份額：Honeywell(21.6%)、Elsag Bailay(12.6%，包括H&B公司)、ABB(9.7%)、Yokogawa(9.6%)、Foxboro-Eckardt(9.3%)、Fisher-Rosemount(6.0%) Yamatake Honeywell(4.6%)、Siemens(4.0%)、Cegelec/AEG Automatic System(ATT)(3.2%)、Westinghouse(3.1%)。在亞洲(日本以外)的市場份額為：Honeywell(27.4%)、Yokogawa(12.6%) 、Foxboro-Eckardt(1.4%)、ABB(8.1%)、Elsag Bailay(6.4%)、Cegelec/ATT(5.5%)、Fisher-Rosemount(4.8%)、Yamatak Honeywell(4.2%)、其它公司19.6%。ARC對1996-2004年的DCS市場分析指出：亞洲DCS市場增長較快，1996年DCS整個世界市場為70.08億美元，2000年為96.37億美元，其中亞洲市場分別為11.388億美元和20.67億美元，即由亞洲占世界份額由16.25%增至21.45%，或稱亞洲2000年比1996年DCS市場增長了82%，即每年增長20%。其中小型DCS(10萬美元，30回路以下)增長最快，其次為中型DCS(50萬美元，150回路以下)，具體見附表，事實表明，21世紀開放幾年亞洲形勢更好。
關于DCS應用行業的分布，以日本CENTVM系統應用實績為例：化工(含石油化工)占50.74%，石油和天燃氣占15.73%，鋼鐵占7.72%，水處理(自來水廠等)占4.81%，有色金屬占4.24%，紙槳和造紙占8.25%，其它占8.4%。當然這個比例與日本國情有關，如其中未計入電力行業應用DCS，這是因為橫河公司雖然在鍋爐控制方面應用實例很多，但多屬于石化等企業內工業鍋爐和自備電廠鍋爐，而未進入火力發電廠、原子能發電廠等電力行業。而日本電力行業應用DCS是比較多的，日本東芝、富士、日立、三菱等公司火力發電設備均由本公司產的DCS配套，又日本貝利公司的DCS，在日本電力市場中占有率也較高。
我國在大型進口設備成套中引入國外的DCS及石化等行業改造中設計采用國外DCS以外，經過20多年的努力，國內已有多家生產DCS的廠家，其中和利時、浙江中控、上海新華3家已具有相當規模。國內石化行業已使用國內外出產的700多套DCS，應用水平也較高，自動投運率在90%以上，目前正向充分發揮DCS功能和開展先進控制和優化方向發展。據估計，由于DCS在石化行業大中型自控裝置中近5年內沒有可替代產品，到2005年，我國石化行業要有1000多套裝置需要應用DCS控制，而設備更新改造擴容也需要擴大原來DCS系統，至於日常維護、備品備件，那也是很可觀的，所以今后一段時間內，DCS在石化行業中的重要性是不容置疑的，但改善功能、兼容新技術、降低價格、提高應用水平、改善服務水平的任務也迫在眉睫的。
溫故而知新，讓我們順著DCS的發展軌跡來了解DCS吧！
2、近30年來DCS的發展
近30年來，DCS產品雖然在基本原理和產品市場定位上沒有根本上的改變，但隨著技術的進步、外界環境和市場需求的變化，設計思想也相應發展，如橫河公司為了生存，從1975年發表的CENTVM系統至現在的CENTVM CS 3000R3，已經有16代了，其它公司也是如此。從宏觀上看，DCS經歷了3代，即1975年至1980年代前期、80年代中期至90年代前期和90年代中期到21世紀初。3代產品的區別可以從DCS的三大部分，即控制站、操作站和通信網絡的發展來判斷。當然，由于產品生命周期是個復雜的問題，加之各DCS生產廠家情況不同，產品換型年代不同，所以劃分產品的年代(3-4代的)觀點也不盡相同，所以以下分析，權作商榷。
(1) 控制站
DCS系統中，控制站繼承了DDC(直接數字控制)技術，它是一個完整的計算機，實際運行中可以暫時在不與操作站及網絡相連的脫機情況下，完成過程控制策略，保證生產裝置運行。從計算機系統結構來說，控制站屬于過程控制專用計算機，其特點是第一代采用8位微處理器，第二代采用16位微處理器，第三代采用32位(直至64位)微處理器，這對于中小型DCS控制器來說比較確切。大型DCS控制站對中央處理器要求較高，必須為專用的處理器，準16位和準32位或64位運算方式。第二代DCS控制站采用精簡指令系統(RISC，Reduced Instruction Set Computer)。第三代DCS控制站已采用多CPV分別用于控制、通信、冗余切換等操作。
控制站作為一個完整的計算機，它的主要I/0設備為現場的輸入、輸出處理設備，即過程輸入/輸出(PI/0)，包括信號變換與信號調理，A/D、D/A轉換。它在第二代和第三代產品中已陸續采用了嵌入式技術，并采用單片機等完成量程調整，遠程I/0數據傳輸、小型化、減少PI/0卡硬件規格等功能，直至連接智能化的現場變送器或接受采用現場總線技術的數字信號。在信號變換過程中采用隔離技術以防止來自現場的干擾信號，這是至關重要的；與現場連接的端子及輸入、輸出信號的物理位置的方便確認，也是用戶非常關心的。這些在DCS控制站的更新換代中，都有很大改進。在這方面，原來生產自動化儀表的廠家表現尤佳，所以說DCS是繼承了自動化儀表技術的計算機系統。
關于DCS控制站的系統軟件，原則上也有實時操作系統、編程語言及編譯系統、數據庫系統、自診斷系統等，只是完善程度不同而已。第一代DCS控制站的功能更近似于多回路調節器，而且每個控制站都可以配置人機界面和備用操作器；第二代DCS控制站的實時操作系統及程序編譯系統比較完整，編程語言有面向過程語言和高級語言，控制策略的組態由操作站或工作站在與控制站聯機的情況下，完成編譯和下裝；第三代DCS控制站的系統軟件齊全，操作站或工師站可以完成離線組態及在線修改控制策略。
為了完成控制策略，實現對應功能模塊及模塊之間連接的功能，可構成反饋控制回路，這在3代DCS控制站中變化不大，而且是不斷積累完善的過程，如PID算法等典型的數值計算就是如此。目前典型的功能模塊有50多種，這是DCS廠家的專有技術。對於順序控制和批量控制組態編程，各種DCS控制站采用不同的方法，直到近來才向IEC 61131-3編程語言標準靠攏。
DCS系統的數據主要為來自現場的信號和各種變量，在控制站中表現為與工位號(TAG)對應的相關的測量值(PV)、設定值(SV)、操作輸出值(MV)及回路狀態(AVTO/MAV/CAS)等。這些數據在DCS控制站相應的存儲器里，構成實時數據，其它屬于與工位號有關的組態信息，如量程、工程單位、回路連接信息、順序控制信息等，也在控制站中存儲，但同時必須在操作站或工程師站中存貯，而且有映像關系，至於歷史數據存貯，一般不是在DCS控制站中。
在完善的DDS技術中，對A/D、D/A轉換及控制算法，分別引入掃描周期和控制周期概念，在第二代、第三代DCS控制站中，掃描周期可以比缺省值1秒更短(注意1秒對一般溫度的等物理量的測量控制是足夠的)，如可以選用0.2-0.5秒，以滿足少數反應快的控制對象的要求。
對於第一代、第二代DCS控制站，為了完成回路控制以外的順序控制、批量控制及數據采集，分別開發了不同型號、規格的控制站產品；而第三代控制站因為其功能強大，對開關量和模擬量處理能力很強，所以一般不做區分。大型DCS的一臺控制站可以完成上百個回路的控制，其容錯技術完善，可靠性高，所以"分散控制以消除危險"的初衷已很難體現。當然對於一個工廠只有一個中央控制室及多套工藝裝置，而且每套裝置就近安裝1-2臺控制站的大系統來說，這也是一種分散型控制，只是對控制站的可靠性要求更高了。
中小型DCS控制站，控制8回路、16回路、32回路幾種型式，分散性較易為人們接受。目前小型DCS系統所占有的市場，已逐步與PLC、IPC、FCS、I/0系統共享，今后小型DCS可能首先與這些系統融合，而且"軟DCS"技術將得到發展。
控制站是整個DCS的基礎，它的可靠性和安全性最為主要，死機和控制失靈的現象是絕對不允許的，而且冗余、掉電保護、抗電磁干擾、構成防爆系統等方面都有效而可靠，才能滿足用戶要求。以后DCS廠家在通信網絡、操作站、工程師站幾方面制作逐步開放或可以互換并以提供"解決方案"為主時，作為制造廠，仍應保持控制站的軟硬件的生產專有，因為這是傳統DCS或稱常規DCS的根本。