性能FCS DCS 结构 一对多：一对传输线接多台仪表，双向传输多个信号。 一对一：一对传输线接一台仪表，单向传输一个信号。 可靠性 可靠性好：数字信号传输抗干扰能力强，精度高。 可靠性差：模拟信号传输不仅精度低，而且容易受干扰。 失控状态 操作员在控制室既可以了解现场设备过现场仪表的工作情况，也能对设备进行参数调整，还可以预测或寻找故障，使设备始终处于操作员的过程监控与可控状态之中。 操作员在控制室既不了解模拟仪表的工作情况，也不能对其进行参数调整，更不能预测故障，导致操作员对仪表处于“失控”状态。 控制 控制功能分散在各个智能仪器中。 所有的控制功能集中在控制站中。 互换性 用户可以自由选择不同制造商提供的性能价格比最优的现场设备和仪表，并将不同品牌的仪表互连，实现“即插即用”。 尽管模拟仪表统一了信号标准（4~20mA DC），可是大部分技术参数仍由制造厂自定，致使不同品牌的仪表互换性差。 仪表 智能仪表除了具有模拟仪表的检测、变换、补偿等功能外，还具有数字通信能力，并且具有控制和运算能力。 模拟仪表只具有检测、变换、补偿等功能。 通信方式 采用双数字化、双向传输的通信方式。从最底层的传感器、变送器和执行器就采用现场总线网络，逐层向上直到最高层均为通信网络互联。多条分支通信线延伸到生产现场，用来连接现场数字仪表，采用一对N连接。
采用层次化的体系结构，通信网络分布于各层并采用数字通信方式，唯有生产现场层的常规模拟仪表仍然是一对一模拟信号（如4~20mA DC）传输方式，是一个“半数字信号”系统。
分散控制废弃了DCS的输入/输出单元，由现场仪表取而代之，即把DCS控制站的功能化整为零，功能块分散地分配给现场总线上的数字仪表，实现彻底的分散控制。
生产现场的模拟仪表集中接于输入/输出单元，而与控制有关的输入、输出、控制、运算等功能块都集中于DCS的控制站内。DCS只是一个“半分散”系统。
互操作性现场设备只要采用同一总线标准，不同厂商的产品既可互联也可互换，并可以统一组态，从而彻底改变传统DCS控制层的封闭性和专用性，具有很好的可集成性。 现场级设备都是各制造商自行研制开发的，不同厂商的产品由于通信协议的专有与不兼容，彼此难以互联、互操作。
PLC
系统与dcs系统的结构差异不大，只是在功能的着重点上的不同，DCS着重于闭环控制及数据处理。PLC着重于逻辑控制及开关量的控制，也可实现模拟量控制。
DCS或PLC系统的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统DCS及PLC的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。
DCS的特点
（1）控制功能强。可实现复杂的控制规律，如串级、前馈、解耦、自适应、最优和非线性控制等。也可实现顺序控制。
（2）系统可靠性高。
（3）采用CRT操作站有良好的人机界面。
（4）软硬件采用模块化积木式结构。
（5）系统容易开发。
（6）用组态软件，编程简单，操作方便。
（7）有良好的性价比。
通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一个特定DCS或PLC系统的相对优点与弱点。
（1）系统能处理多少I/O信息。
（2）系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。
（3）能适应多少用户和装置（CRT、控制站等）。
（4）传输数据的完整性是怎样彻底检查的。
（5）数据公路的最大允许长度是多少。
（6）数据公路能支持多少支路。
（7）数据公路是否能支持由其它制造厂生产的硬件（可编程序控制器、计算机、数据记录装置等）。为保证通信的完整，大部分DCS或PLC厂家都能提供冗余数据公路。
为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传输的数据接收与发送。
目前在DCS和PLC系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。
PLC与DCS的前景
大家都知道FCS是由PLC或DCS发展而来，现在FCS系统被广泛的应用，那么，PLC与DCS前景又将如何。
PLC于20世纪60年代末期在美国首先出现，目的是用来取代继电器，执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能，建立柔性程序控制系统。1976年正式命名，并给予定义：PLC（ProgrammablelogicController）是一种数字控制专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过模拟和数字输入、输出等组件，控制各种机械或工作程序。经过30多年的发展，PLC已十分成熟与完善，并具有强大的运算、处理和数据传输功能。并定义为可编程控制器（ProgrammableController PLC）。PLC在FCS系统中的地位似乎已被确定并无多少争论。参见图3：IEC推荐的现场总线控制系统体系结构。PLC作为一个站挂在高速总线上。充分发挥PLC在处理开关量方面的优势。另外，电厂辅助车间，例如水处理车间、循环水车间、除灰除渣车间、输煤车间等，这些车间的工艺过程多以顺序控制为主。PLC对于顺序控制有其独特的优势。辅助车间的控制系统应以遵循现场总线通讯协议的PLC或能与FCS进行通讯交换信息的PLC为优选对象。
现场总线的应用是工业过程控制发展的主流之一。可以说FCS的发展应用是自动化领域一场革命。采用现场总线技术构造低成本现场总线控制系统，促进现场仪表的智能化、控制功能分散化、控制系统开放化，符合工业控制系统技术发展趋势。
DCS的可靠性很高，但在中仍然避免不了会出故障，电工学习网小编在本文和大家分享DCS故障判断思路和DCS故障处理相关知识。通常DCS故障按故障性质可分为人为故障和设备故障；软件故障和硬件故障；按故障的危害程度可分为一般故障和严重故障。
1、DCS故障判断思路
DCS出现故障可能会涉及控制器、网络通信、硬件故障、软件故障、电源、人为等因素，其涉及面很广。经验证明DCS故障绝大多数发生在现场仪表、测量线路及执行器，而安全栅、电源方面也时有发生。DCS和工艺是紧密相连的，出现异常时要结合实际工况，分析测量控制参数是否处于正常状态，以此来判断是工艺问题还是DCS故障。因此，在检查DCS故障时，要综合考虑、从点到面的进行思考、分析、判断。
①软件故障在正常运行时出现的不多，主要出现在调试期间和修改组态后。因此，在判断系统故障时，应该先从硬件作手，尤其是现场仪表、温度变送器/单晶硅变送器等传感部件及执行器的检查。
硬件故障可分别从人机接口和过程通道两方面来判断。人机接口故障处理起来要容易些，因为多个工作站只会是其中的一个发生故障，只要处理及时一般不会影响系统的监控操作。过程通道故障，如发生在就地I/0模件或一次设备时，将直接影响控制或监视功能，其后果比较严重；对修理人员的技术要求也要高，处事不乱对仪表工也是一个考验。
②电子电路最易出故障的是电源电路，对于DCS也不例外。电源发生故障，将直接影响DCS的正常工作。实践证明，电源模块使用时间长后，电子元器件失效导致电源模块发生故障的几率较高。此外，不能忽视电源线连接的故障，如接线头松动、螺栓连接点松动、锈蚀引起的接触不良故障。
③网络通信出现故障轻则掉线、脱网，重则死机、重启；网络通信出故障的影响面很大，但也较容易判断和发现，直接进行修理。
④要重视DCS的干扰问题。要使DCS之间实现信号顺利传送，理想状态就是参与互传互递的DCS共有一个“地”，且它们之间的信号参考点的电位应为零，但在生产现场是不可能做到的。因为，各个“地”之间的接线电阻会产生压降，再者所处环境不同，这“地”之间的差异也会引入干扰，将会影响DCS的正确采样。干扰问题也是检查、判断DCS故障时要首先考虑的因素之一。
2、DCS故障判断及处理
①人机接口常见故障及处理方法如下表所示。
在人机接口中最严重的故障是操作员站死机。操作员站死机的原因很多，且比较复杂，有可能是冷却风扇停转导致主机过热，CPU负荷过重，软件本身有缺陷，硬盘、内存有隐患造成的等。操作员站死机时不要慌张，要冷静耐心的分析，并找出死机的原因。
②电源故障及处理
电源出现严重故障会导致DCS瘫痪，断电故障有时可能就发生在不起眼的小事上。如供电接线头没有采用压接或压接不牢造成的接触不良，或者接线螺钉松动；电源线的连接点因腐蚀产生接触不良，导致电源线的阻抗增大和绝缘下降等。以上问题的出现都有可能导致供电瞬间中断或长时间断电。因此应定期检查电源输出电压，在停产检修时应检查电源线路，固紧螺钉来保证供电无接线问题。UPS的电池寿命到期就要更换，不要等有故障再更换。
地线问题导致的故障，如系统接地电阻增大，接地端与接地网断开了，电源线和接地线布线不合理，没有做好防雷措施等，都将会影响正常供电。为了保障供电系统的正常运行，应定期检查防雷接地设施及线路。
电源模块本身出现故障，更换即可。
③过程通道故障及处理
由于过程通道硬件的可靠性较高，出故障的机率相对要低。但从实际应用来看，很多故障是由于对DCS的维护检查没有到位，对一些细节不够重视。常见故障介绍如下：
a、线路及接线故障等
如接线端或导线接触不良，接线端与实际信号不一致，输入信号线接反、松动、脱落，模块与底座接插不良等。人为的错误如将拨码开关位置放错，通信线接线方向错误或终端匹配器未接等。以上问题只要加强日常维修检查，加强人的责任心是可以杜绝、发现、消除的。
b、较难预料的故障
如供电或通信线路的影响，过程通道的保险损坏，机柜电源不正常等。模件底座通信回路出故障。元器件老化或损坏，模件处于长时间工作导致的损坏。对于以上故障只有在出现故障时尽力修复，但前提是要有备品备件来保障。
c、受电磁干扰
这大多是接地和防干扰措施注意不够引起的。如某厂有不少温度点测量不准，经检查发现是电缆桥架各段槽板之间有漆层，而各段槽板之间又没有用导线连接，由于没有屏蔽作用，干扰信号串入了热电偶的测量回路中，导致温度测量不准的故障。
④网络通信故障及处理
网络通信故障除线路问题引起的以外，还有就是软件原因引起的，如组态不规范。在生产中调节器的组态有变化，但应用软件组态只增加不减少，形成很多无效数据，而系统运行时仍在读取这些数据，如果网络上根本没有这些数据就会造成网络堵塞。最好的办法就是删除无效数据对组态进行优化。
⑤充分利用系统的故障诊断及历史记录功能
DCS具有历史趋势记录、操作记录、报警值、报警时间记录、故障诊断等功能，趋势、操作记录真实地记录了历史上各参数的数值和操作人员所做的工作。而故障诊断是DCS对所有模拟、数字的I/0信息进行监控，通过它可测试和判断问题所在，再结合趋势、操作、报警等记录，可帮助我们迅速找出故障点。
实践证明除提高DCS维修人员的技术水平外，加强管理、严格执行规章制度也是确保DCS安全运行的关键。而加强巡回检查、保障设备运行环境、防范硬件故障、及时备份软件及数据、减少人为误操作，是防止DCS故障的有效手段。
火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。
火力发电站的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。
热电厂为火力发电厂，采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再利用水。40度左右的饱和水经过凝结水泵，经过低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，经过除氧器除氧，利用给水泵送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程。
dcs维护内容多且复杂，所以在出现故障的时候，容易没有头绪。一般常见故障，可以从以下6个方向入手。
一、通信网络故障
通信网络类故障一般易发生在接点总线、就地总线处或因地址标识错误所造成。
节点总线的传送介质一般为同轴电缆，有的采用令牌信号传送方式，有的采用带冲突检测的确良多路送取争用总线信号传送方式。不论采用哪种方式，当总线的干线任一处中断时，都会导致该总线上所有站及其子设备通讯故障。
目前，一般防止此类故障的方法是采用双路冗余配置的方式，避免因一路总线发生故障而影响全局，但这并不能从根本上避免故障的发生，并且一旦一根总线发生故障，处理时极易造成另一个总线故障，其后果是非常严重的。有效的方法应是从防止总线接触不良或开路入手。
比较成功的是系统的节点总线布置方式。其同轴电缆的连接不是在通信模件的前面，而是在模件的后面，这样当系统运行中处理通信模件故障时，可避免误碰同轴电缆，造成网线断路。同时，其同轴电缆除专门进行检查，任何时候都不会去触动，可防止因多次插拔同轴电缆的插头造成松动，增加其故障的可能。另外，应制定同轴电缆检查与更换管理制度，在其接触电阻增大至影响通信之前，进行更换或处理。
就地总线或现场总线-般由双绞线组成的数据通信网络，由于其连接的设备是与生产过程直接发生联系的一次元件或控制设备，所以工作环境恶劣，故障率高，容易受到检修人员的误动而影响生产过程。另外，总线本身也会因种种原因造成通信故障。
防止此类故障的有效措施是：首先要将就地总线与就地设备的联接点进行妥善处理。拆装设备时，不得影响总线的正常运行，总线分支应安装在不易碰触的地方，同时，就在总线最好是采用双路冗余酝置，以提高通信的可靠性。
地址标志的错误不论是就地组件还是总线接口，一旦其地址标识错误，必然造成通信网络紊乱，所以，要防止各组件的地址标识错误，防止人为的误动、误改。系统扩展时，一般应在系统停止运行时进行。尤其是采用令牌式通信方式的系统，任何增加或减少组建的工作都必须在系统停运时，将组态情况向网络发布，以避免引起不可预料的后果。
二、硬件故障DCS系统根据各硬件的功能不同，其故障可分为人机接口故障和过程通道故障，人机接口主要指用于实现人机联系功能的工程师站、操作员站、打印机、键盘、鼠标等；过程通道主要指就地总线、通道、过程处理机、一次元件或控制设备等。人机接口由多个功能相同的工作站组成，当其中一台发生故障时，只要处理及时，一般不会影响系统的监控操作。过程通道故障发生再就地总线或一次设备时，会直接影响控制或检测功能，因而后果比较严重。
人机接口故障
人机接口故障常见的有鼠标操作失效、控制操作失效、操作员站死机、薄膜键盘功能不正常、打印机不工作等。鼠标操作不正常一般是由于内部机械装置长期工作老化或污染，使触点不能可靠通断，或因电缆插接不牢固造成与主机不通信，这时只需将其更换检查即可。
控制操作失效是由于鼠标的操作信号不能改变过程通道的状态，一方面可能是过程通道硬件本身故障，另一方面可能是操作员站本身软件缺陷，在设备负荷过重或打开的过程窗口过多时，导致不响应。在检查过程通道功能正常后，应对操作员站进行检查，必要时进行重启，初始化操作员站。
操作员站死机原因比较多，可能由于硬盘或卡件故障、软件本身有缺陷。
冷却风扇故障导致主机过热，或负荷过重造成。可首先检查主机本身的温升情况，其次用替代法检查硬盘、主机卡件等，以确定故障部分。
薄膜键盘在大多数操作员站上得到应用。其主要功能是快速调取过程图形，便于操作员迅速监控过程参数。当因薄膜键盘组态错误、键盘接触不良、信号电缆松动或主机启动时误动键盘造成启动不完整，均可导致其功能不正常，应针对不同的情况进行处理。
打印机不工作一般是由于配置的原因，同时，以打印机进行屏蔽后，也会使打印功能不能进行。另外，打印机本身的硬件故障会造成其部分功能或全部功能不正常，应重新检查打印机的设置及硬件是否正常并进行处理。
过程通道故障
过程通道出现最多是卡件故障或就地总线故障。一种原因是卡件本身厂时间工作，元器件老化或损坏；另外，因外部信号接地或强点信号串入卡件也会导致通道故障。现在一般卡件本身都采取了良好的隔离措施，一般情况下不会导致故障的扩大，但此类故障一旦出现，则直接造成过程控制或监控功能的不正常。所以要及时查明故障原因，及时进行更换卡件。
一次原件或控制设备出现故障有时不能直接被操作员发现，只有当参数异常或报警时，方引起注意。控制处理机（过程处理机）故障一般会立即产生报警，引起操作员注意。现在控制处理机基本上全是采用1：1冗余配置，其中一台发生故障不会引起严重后果，但应立即处理故障的机器。在处理过程中，绝对不可误动正常的处理机，否则会发生严重的后果。
三、人为故障
对系统进行维护或故障处理，有时会发生认为误操作现象，这对于经常进行系统维护或新参加系统检修维护的人员来说都是会发生的。一般在修改控制逻辑、下装软件、重启设备或强制设备，保护信号是最易发生误操作事件。轻则导致部分测点、设备异常，重则造成机组或主要辅机设备停运，后果是非常严重的。在使用的化工厂，人为误操作发生的故障在不安全事件中占有很大比例。
四、电源故障
电源方面的问题也较多，如备用电源不能自投，保险配置不合理及电源内部故障等造成电源中断，温压电源波动引起保护误动及接插头接触不良导致温压电源无输出；有的系统整个机柜通过一路保险供所有输入信号或一路电源外接负载很大，还的控制电源既未接又未有冗余备用。
SOE记录即事件顺序记录，当电力设备发生遥信变位如开关变位时，电力保护设备或智能电力仪表会自动记录下变位时间、变位原因、开关跳闸时相应的遥测量值（如相应的三相电流、有功功率等），形成SOE记录，以便于事后分析。许多继电保护设备以及智能电力仪表，如GE电力、施奈德电气、ABB、西门子等厂家的电力保护仪表、专用电力RTU设备等等均有SOE记录功能。
SOE的结论对事故的分析判断起了很重要的作用，但在现实中，许多电厂发生保护动作等情况时SOE未记录下拉或记录时间与实际情况不符。如电厂#1机组出现过SOE事件顺序追忆时间与实际跳闸时间不相对应，SOE时间打印浏览后不能返回，首次跳闸原因在时间顺序未能第一个反应，SOE时间顺序数据不能设置等问题。而有的电厂在几次事故分析时发现SOE结论中的时序与历史曲线中的时序有偏差，有时甚至时序颠倒，具体表现于同一个点在历史曲线和SOE中民生时间不一致，且有时偏差很大，这会延误事故分析的进程，有时甚至误导事故分析方向。SOE问题既与系统设计不合理，SOE点没完全集中在一个上有关，也与系统硬件及软件考虑不周有关。
六、干扰造成的故障干扰造成的故障的实例也不少。系统的干扰信号可能来自于系统本身，也可能来自于外部环境。由于不同的系统对接地都有严格要求的规定，一旦接地电阻或接地方式达不到要求，就会使网路通信的效率降低或增加误码的可能，轻则造成部分功能不正常，重则导致网络瘫痪。
电源质量同样影响系统的稳定运行。用于系统的电源既要保证电压的稳定，也要保证在一路电源故障时，无扰切换至另一路电源，否则会对系统工作产生干扰。过程控制处理机主/备处理机之间的切换有时也会导致干扰。另外，大功率的无线电通信设备如手机、对讲机等在工作时，极易造成干扰，危及系统运行。
工控资料窝
dcs维护无论就化工厂、钢厂、冶金厂、电厂等等生产企业来说都有那么几分神秘无论DCS出多么微小或多么紧急的事情都只能等那么几个人到了才能动、才能处理。
在仪表维护人心里DCS维护是个高大上的神圣职业，那么DCS日常维护包括哪些内容呢？
DCS的维护可分为：日常维护;预防性维护和故障维护，日常维护和预防维护是在系统未发生故障所进行的维护。故障维护发生在故障产生之后,往往已造成系统部分功能失灵并对生产造成不良影响;相反,预防性维护是在系统正常运行时,对系统进行有计划的定期维护,及时掌握系统运行状态、消除系统故障隐患、保证系统长期稳定可靠地运行,形成定期维护的概念。实践证明,定期维护能够有效地防止DCS突发故障的产生,形成可观的间接经济效益。
DCS系统的日常维护
系统的日常维护是DCS系统稳定高效运行的基础，主要的维护工作有以下几点：
1）完善DCS系统管理制度。
2）保证空调设备稳定运行,保证室温变化小于±5℃/h,避免由于温度、湿度急剧变化导致在系统设备上的凝露。
3）尽量避免电磁场对系统的干扰,避免移动运行中的操作站、显示器等,避免拉动或碰伤设备连接电缆和通讯电缆等。
4）注意防尘，现场与控制室合理隔离，并定时清扫，保持清洁，防止粉尘对元件运行及散热产生不良影响;
5）严禁使用非正版软件和安装与系统无关软件。
6）做好控制子目录文件的备份,各自控回路的PID参数、调节器正反作用等系统数据记录工作。
7）检查控制主机、显示器、鼠标、键盘等硬件是否完好,实时监控工作是否正常。
8）查看故障诊断画面,是否有故障提示。
预防维护
有计划地进行主动性、预防性维护,保证系统运行稳定可靠。根据大修周期，利用大修进行一次预防性的维护，以掌握系统运行状态,消除故障隐患。大修期间对DCS系统应进行彻底、全面的维护，内容包括：
1）系统冗余测试:对冗余电源、服务器、控制器、通讯网络进行冗余测试。操作站、控制站停电检修。包括计算机内部、控制站机笼、电源箱等部件的灰尘清理。
2）系统供电线路检修。并对UPS进行供电能力测试和实施放电操作。
3）接地系统检修。包括端子检查、对接地电阻测试。
大修后系统维护负责人应确认条件具备方可上电，并应严格遵照上电步骤进行。
故障维护
系统使用者自身进行的日常维护,维护人员应对系统维护技术难度和可操作性有一定的认识,了解应具备的维护工具,明确哪些工作能自己完成,做到心中有数,出现问题要及时制定可行的维护方案。对DCS系统故障维护的关键是快速、准确地判断出故障点的位置，故障维护中的一些经验总结如下下几点：
1）DCS系统往往具有丰富的自诊断功能。根据报警,可以直接找到故障点,并且还可通过报警的消除来验证维修结果。
2）通信接头接触不良会引起通信故障,确认通信接头接触不良后,可以利用工具重做接头;通信线破损应及时更换。
3）某个卡件故障灯闪烁或者卡件上全部数据都为零,可能的原因是组态信息有错、卡件处于备用状态而冗余端子连接线未接、卡件本身故障、该槽位没有组态信息等。
4）当某一生产状态异常或报警时,我们可以先找到反映此状态的仪表,然后顺着信号向上传递的方向,用仪器逐一检查信号的正误,直到查出故障所在。
5）当出现较大规模的硬件故障时，最大的可能是由于DCS系统环境维护不力而造成的系统运故障，除当时采取紧急备件更换和系统清扫工作外，还要及时和厂家取得联系，由厂家专业技术支持工程师进一步确认和排除故障。
对于DCS系统的维护工作,关键是要做到预防第一,作为系统维护人员应根据系统配置和生产设备控制情况,制定科学、合理、可行的维护策略和方式方法,做到预防性维护、日常维护紧密配合,进行系统的、有计划的、定期的维护,保证系统在要求的环境下长期良好地运行,使生产过程控制平稳、运行稳定,为实现生产和效益的目标,提供可靠保证。
dcs维护内容多且复杂，所以在出现故障的时候，容易没有头绪，一般常见故障，可以从以下十一个方向入手：
1、通信网络故障
通信网络类故障一般易发生在接点总线、就地总线处或因地址标识错误所造成。
2、节点总线故障
节点总线的传送介质一般为同轴电缆，有的采用令牌信号传送方式，有的采用带冲突检测的确良多路送取争用总线信号传送方式。不论采用哪种方式，当总线的干线任一处中断时，都会导致该总线上所有站及其子设备通讯故障。
目前，一般防止此类故障的方法是采用双路冗余配置的方式，避免因一路总线发生故障而影响全局，但这并不能从根本上避免故障的发生，并且一旦一根总线发生故障，处理时极易造成另一个总线故障，其后果是非常严重的。有效的方法应是从防止总线接触不良或开路入手。比较成功的是系统的节点总线布置方式。其同轴电缆的连接不是在通信模件的前面，而是在模件的后面，这样当系统运行中处理通信模件故障时，可避免误碰同轴电缆，造成网线断路。同时，其同轴电缆除专门进行检查，任何时候都不会去触动，可防止因多次插拔同轴电缆的插头造成松动，增加其故障的可能。另外，应制定同轴电缆检查与更换管理制度，在其接触电阻增大至影响通信之前，进行更换或处理。
3、就地总线故障
就地总线或现场总线-般由双绞线组成的数据通信网络，由于其连接的设备是与生产过程直接发生联系的一次元件或控制设备，所以工作环境恶劣，故障率高，容易受到检修人员的误动而影响生产过程。另外，总线本身也会因种种原因造成通信故障。防止此类故障的有效措施是：首先要将就地总线与就地设备的联接点进行妥善处理。拆装设备时，不得影响总线的正常运行，总线分支应安装在不易碰触的地方，同时，就在总线最好是采用双路冗余酝置，以提高通信的可靠性。
4、地址标志的错误
不论是就地组件还是总线接口，一旦其地址标识错误，必然造成通信网络紊乱，所以，要防止各组件的地址标识错误，防止人为的误动、误改。系统扩展时，一般应在系统停止运行时进行。尤其是采用令牌式通信方式的系统，任何增加或减少组建的工作都必须在系统停运时，将组态情况向网络发布，以避免引起不可预料的后果。
5、硬件故障
DCS系统根据各硬件的功能不同，其故障可分为人机接口故障和过程通道故障，人机接口主要指用于实现人机联系功能的工程师站、操作员站、打印机、键盘、鼠标等；过程通道主要指就地总线、通道、过程处理机、一次元件或控制设备等。人机接口由多个功能相同的工作站组成，当其中一台发生故障时，只要处理及时，一般不会影响系统的监控操作。过程通道故障发生再就地总线或一次设备时，会直接影响控制或检测功能，因而后果比较严重。
6、人机接口故障
人机接口故障常见的有鼠标操作失效、控制操作失效、操作员站死机、薄膜键盘功能不正常、打印机不工作等。鼠标操作不正常一般是由于内部机械装置长期工作老化或污染，使触点不能可靠通断，或因电缆插接不牢固造成与主机不通信，这时只需将其更换检查即可。
控制操作失效是由于鼠标的操作信号不能改变过程通道的状态，一方面可能是过程通道硬件本身故障，另一方面可能是操作员站本身软件缺陷，在设备负荷过重或打开的过程窗口过多时，导致不响应。在检查过程通道功能正常后，应对操作员站进行检查，必要时进行重启，初始化操作员站。操作员站死机原因比较多，可能由于硬盘或卡件故障、软件本身有缺陷。
冷却风扇故障导致主机过热，或负荷过重造成。可首先检查主机本身的温升情况，其次用替代法检查硬盘、主机卡件等，以确定故障部分。
薄膜键盘在大多数操作员站上得到应用。其主要功能是快速调取过程图形，便于操作员迅速监控过程参数。当因薄膜键盘组态错误、键盘接触不良、信号电缆松动或主机启动时误动键盘造成启动不完整，均可导致其功能不正常，应针对不同的情况进行处理。
打印机不工作一般是由于配置的原因，同时，以打印机进行屏蔽后，也会使打印功能不能进行。另外，打印机本身的硬件故障会造成其部分功能或全部功能不正常，应重新检查打印机的设置及硬件是否正常并进行处理。
7、过程通道故障
过程通道出现最多是卡件故障或就地总线故障。一种原因是卡件本身厂时间工作，元器件老化或损坏；另外，因外部信号接地或强点信号串入卡件也会导致通道故障。现在一般卡件本身都采取了良好的隔离措施，一般情况下不会导致故障的扩大，但此类故障一旦出现，则直接造成过程控制或监控功能的不正常。所以要及时查明故障原因，及时进行更换卡件。
一次原件或控制设备出现故障有时不能直接被操作员发现，只有当参数异常或报警时，方引起注意。控制处理机（过程处理机）故障一般会立即产生报警，引起操作员注意。现在控制处理机基本上全是采用1：1冗余配置，其中一台发生故障不会引起严重后果，但应立即处理故障的机器。在处理过程中，绝对不可误动正常的处理机，否则会发生严重的后果。
8、人为故障
对系统进行维护或故障处理，有时会发生认为误操作现象，这对于经常进行系统维护或新参加系统检修维护的人员来说都是会发生的。一般在修改控制逻辑、下装软件、重启设备或强制设备，保护信号是最易发生误操作事件。轻则导致部分测点、设备异常，重则造成机组或主要辅机设备停运，后果是非常严重的。在使用的化工厂，人为误操作发生的故障在不安全事件中占有很大比例。
9、电源故障
电源方面的问题也较多，如备用电源不能自投，保险配置不合理及电源内部故障等造成电源中断，温压电源波动引起保护误动及接插头接触不良导致温压电源无输出；有的系统整个机柜通过一路保险供所有输入信号或一路电源外接负载很大，还的控制电源既未接又未有冗余备用。
10、SOE工作不正常
SOE的结论对事故的分析判断起了很重要的作用，但在现实中，许多电厂发生保护动作等情况时SOE未记录下拉或记录时间与实际情况不符。如电厂#1机组出现过SOE事件顺序追忆时间与实际跳闸时间不相对应，SOE时间打印浏览后不能返回，首次跳闸原因在时间顺序未能第一个反应，SOE时间顺序数据不能设置等问题。而又的电厂在几次事故分析时发现SOE结论中的时序与历史曲线中的时序有偏差，有时甚至时序颠倒，具体表现于同一个点在历史曲线和SOE中民生时间不一致，且有时偏差很大，这会延误事故分析的进程，有时甚至误导事故分析方向。SOE问题既与系统设计不合理，SOE点没完全集中在一个上有关，也与系统硬件及软件考虑不周有关。
11、干扰造成的故障
干扰造成的故障的实例也不少。系统的干扰信号可能来自于系统本身，也可能来自于外部环境。由于不同的系统对接地都有严格要求的规定，一旦接地电阻或接地方式达不到要求，就会使网路通信的效率降低或增加误码的可能，轻则造成部分功能不正常，重则导致网络瘫痪。电源质量同样影响系统的稳定运行。用于系统的电源既要保证电压的稳定，也要保证在一路电源故障时，无扰切换至另一路电源，否则会对系统工作产生干扰。过程控制处理机主/备处理机之间的切换有时也会导致干扰。另外，大功率的无线电通信设备如手机、对讲机等在工作时，极易造成干扰，危及系统运行。
集散控制系统是通过大量的I/O低电平信号电缆、110V和220V交直流开关量信号电缆与现场的检测装置、执行机构相接，再通过网络和分散在现场的控制设备进行数据通信。因此合理有序的布设现场各种电缆，并有效地实施接地技术将有利于提高dcs系统的抗干扰能力、减小系统对外界的影响、提高系统运行的安全性和可靠性。
一、信号类型
Ⅰ类信号：热电阻信号、热电偶信号、毫伏信号、应变信号等低电平信号。
Ⅱ类信号：0～5V，4～20Ma，0～10mA模拟量输入输出信号、电平型开关量输入输出信号、触点型开关量输入输出信号、脉冲量输入输出信号。
Ⅲ类信号：24～48VDC感性负载或者工作电流大于50mA的阻性负载的开关量输出信号。
Ⅳ类信号：110VAC或220VAC开关量输出信号。
其中Ⅰ、Ⅱ类信号很容易被干扰，而Ⅲ和Ⅳ类信号在开关动作瞬间将成为强烈的干扰源，通过空间环境干扰附近的信号线。
二、布设电缆的注意事项
1．首先要选择有较高抗干扰能力的产品，其中包括电磁兼容性，尤其是抗外部千扰能力。应了解生产厂家给出的抗干扰指标，如共模抑制比、差模抑制比、耐压能力等。
2．在工程实施过程中，合理布设可以有效地减少外部环境对信号的干扰以及各种电缆之间的相互干扰。
(1)对于Ⅰ类信号电缆，必须采用屏蔽电缆，有条件时最好采用屏蔽双绞电缆，电缆屏蔽层必须单端接地。多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，选择适当的接地点，实现单点接地。
(2)对于Ⅱ类信号，尽可能采用屏蔽电缆，其中且类信号中用于控制、联锁的模入模出信号、开关信号，必须采用屏蔽电缆，有条件时最好采用屏蔽双绞电缆。
(3)对于Ⅲ类信号严禁与Ⅰ、Ⅱ类信号捆在一起走线，应作为220V电源线与电缆一起走线，有条件时建议采用屏蔽双绞电缆。
(4)对于Ⅲ类信号，允许与220V电源线一起走线（即与W类信号相同），也可以与Ⅰ、Ⅱ类信号一起走线。但在后者情况下Ⅲ类信号必须采用屏蔽电缆，最好为屏蔽双绞电缆，且与Ⅰ、Ⅱ类信号电缆相距15cm以上。
绝对禁止采用一根多芯电缆中的部分芯线用于传输Ⅰ类或Ⅱ类的信号，剩余部分芯线用于传输Ⅲ类或Ⅳ类信号。
严禁同一信号的几芯线分布在不同的几条电缆中（如三线制的热电阻）。
三、现场电缆的布设
1．如果信号电缆和电源电缆之间的间距小于15cm时，必须在信号电缆和电源电缆之间设置屏蔽用的金属隔板，并将隔板接地。
2．当信号电缆和电源电缆垂直方向或水平方向分开安装时，信号电缆和电源电缆之间的间距应大于15cm。
3．当两组电缆垂直相交时，若电源电缆不带屏蔽层，最好用厚度在1.6mm以上的铁板覆盖交叉部分。
随着科学技术的发展，dcs在电力行业自动控制中的应用越来越广泛。DCS控制系统的可靠性直接影响到机组的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型DCS，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的电磁环境中。要提高DCS控制系统的可靠性，一方面要求DCS生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求在工程设计、安装施工和使用维护中，引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。
1、电磁干扰源及对系统的干扰
1.1干扰源及干扰一般分类
影响DCS控制系统的干扰源与一般影响电力控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。干扰类型通常按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入，地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流，亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，它们直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。
1.2DCS控制系统中电磁干扰的主要来源
1.2.1来自空间的辐射干扰空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若DCS系统置于所射频场内，就会接收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径：一是直接对DCS内部的辐射，由电路感应产生干扰；二是对DCS通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关。
1.2.2来自系统外引线的干扰主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰，这种干扰在现场较严重。
（1）来自电源的干扰：实践证明，因电源引入的干扰造成DCS控制系统故障的情况很多，DCS系统的正常供电电源均由工作电源供电，由于其覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电流。尤其是内部的变化，大型电力设备启停、交直流传动装置引起的谐波等，都通过输电线路传到电源原边。
（2）来自信号线引入的干扰：与DCS控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入，此类干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或与电气系统共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这种干扰往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这种干扰是很严重的，由信号引入干扰会引起I／O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时，将引起元器件损伤；对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。DCS控制系统因信号引入干扰造成I／O模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。
（3）来自接地系统混乱时的干扰：接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一，正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使DCS系统将无法正常工作。DCS控制系统的地线包括：系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对DCS系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起接地环路电流，影响系统正常工作。例如：电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，则有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响DCS内逻辑电路和模拟电路的正常工作。DCS工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响DCS的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
1.2.3来自DCS系统内部的干扰主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生
如：逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于DCS制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变的，可不必过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。
2、DCS控制系统现场应用的抗干扰设计
为了保证系统在电力电磁环境中免受或减少内外电磁干扰，必须从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施：抑制干扰源；切断或衰减电磁干扰的传播途径；提高装置和系统的抗干扰能力。这三点就是抑制电磁干扰的基本原则。DCS控制系统的抗干扰是一个系统工程，要求制造单位设计生产出具有较强抗干扰能力的产品，且有赖于使用部门在工程设计、安装施工和运行维护中予以全面考虑，并结合具体情况进行综合设计，才能保证系统的电磁兼容性和运行可靠性。在进行具体工程的抗干扰设计时，主要从以下两个方面考虑：
2.1设备选型在选择设备时，首先，要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干扰能力，如：采用浮地技术、隔离性能好的DCS系统；其次，还应了解生产厂给出的抗干扰指标，如：共模抑制比、差模抑制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作；严格按我国的标准（GB／T13926）合理选择。另外是靠考察其在类似工程中的应用实绩。
2.2综合抗干扰设计
主要考虑来自系统外部的几种抑制措施。主要内容包括：对DCS系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是动力电缆应分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。另外，还必须利用软件手段，提高系统的安全可靠性。
3、主要抗干扰措施
3.1采用性能优良的电源
抑制电源引入的干扰在DCS控制系统中，电源占有极重要的地位。电源干扰串人DCS控制系统主要通过DCS系统的供电电源（如CPU电源、I/O电源等）和与DCS系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。(http://www.diangon.com/版权所有)目前，对于DCS系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好的电源，而对于变送器供电的电源和DCS系统有直接电气连接的仪表的供电电源，并没受到足够的重视，虽然采取了一定的隔离措施，但普遍还不够。因此，现场多采用在线式不间断供电电源（UPS）供电，提高供电的安全可靠性，其UPS还应具有较强的干扰隔离性能，它是一种DCS控制系统的理想电源。
3.2电缆选择和敷设
为了减少动力电缆辐射电磁干扰，尤其是变频装置馈线电缆，应采用铜带铠装屏蔽电力电缆，能够取得满意的效果，从而降低动力线产生的电磁干扰。不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敷设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠近平行敷设，以减少电磁干扰。
3.3硬件滤波及软件抗干扰措施
信号在接入计算机前，在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰；在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。由于电磁干扰的复杂性，要根本消除干扰影响是不可能的。因此，在DCS控制系统的软件设计和组态时，还应在软件方面进行抗干扰处理，进一步提高系统的可靠性。常用的一些措施：数字滤波和工频整形采样，可有效消除周期性干扰；定时校正参考点电位，并采用动态零点，可有效防止电位漂移；采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件陷阱等提高软件结构的可靠性。
3.4正确选择接地点
完善接地系统完善的接地系统是DCS控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。系统接地方式有：浮地方式、直接接地方式和电容接地三种方式。对DCS控制系统而言，它属高速低电平控制装置，应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输人装置滤波等的影响，装置之间的信号交换频率一般都低于1MHz，所以DCS控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的DCS系统适于并联一点接地方式，各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。如果装置间距较大，应采用串联一点接地方式。用1根大截面铜母线（或绝缘电缆）连接各装置的柜体中心接地点，然后将接地母线直接连接接地极。接地线采用截面大于22mm的铜导线，总母线使用截面大于60mm的铜排。接地极的接地电阻小于2Ω，而且DCS系统接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在DCS侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接地。要严格按DCS厂家的接地要求接地。
4、结束语
DCS控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此，在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制抗干扰，对有些干扰情况还需做具体分析，采取对应措施，才能够使DCS控制系统正常工作。
dcs为分散控制系统的英文（TOTALDISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM）简称。指的是控制危险分散、管理和显示集中。60年代末有人研制了作逻辑运算的可编程序控制器（ProgrammableLogicController）。简称
PLC。主要应用于汽车制造业。70年代中期以完成模拟量控制的DCS推向市场，代替以PID运算为主的模拟仪表控制。首先提出DCS这样一种思想的是原制造仪表的厂商，当时主要应用于化工行业。后又有计算机行业从事DCS的开发。70年代微机技术还不成熟，计算机技术还不够发达。操作站、控制器、I/O板和网络接口板等都是DCS生产厂家自行开发的，也就是所有部件都是专用的。
70年代初，有人用如PDP/1124这样的小型机代替原来的集中安装的模拟仪表控制。连接到中央控制室的电缆很多。如用小型机既作为控制器、同时把连接小型机的CRT又作为显示设备（即人机界面）。一台小型机需接收几千台变送器或别的传感器来的信号，完成几百个回路的运算。很显然其危险有点集中。和模拟仪表连接的电缆一样多，并且一旦小型机坏了，控制和显示都没有了。数字控制没有达到预期的目的。
后有人提出把控制和显示分开。一台计算机完成控制计算任务，另一台计算机完成显示任务。另外，一个工艺过程作为被控对象可能需要显示和控制的点很多，其中有一些还需要闭环控制或逻辑运算，工艺过程作为被控对象的各个部分会有相对独立性，可以分成若干个独立的工序，再把在计算机控制系统中独立的工序上需要显示和控制的输入、输出的点分配到数台计算机中去，把原来由一台小型机完成的运算任务由几台或几十台计算机（控制器）去完成。其中一台机器坏了不影响全局。所谓“狼群代替老虎”的战术，这就是危险分散的意思。把显示、操作、打印等管理功能集中在一起，用网络把上述完成控制和显示的两部分连成一个系统。当时有人把这种系统称为集散系统。
危险究竟要分散到多少算合适呢？这与当时的计算机技术的发展水平有关。70年代中期，彻底分散就是一个控制器完成一个回路的运算。当时由于人们对数字技术不太熟息，习惯于模拟仪表，70年代末、80年代曾经风行回路控制器，把数字控制器做成和原来模拟仪表在外观上几乎完全一样，不改变操作习惯，内部把PID运算数字化。一块仪表（一台计算机）完成一个回路的控制任务。其价格较为昂贵，但危险是分散了。然后用通讯网络把各个控制器和以CRT为基础的人机界面连成一个系统。这时网络结构通常都是星形结构。回路的控制器的制作成本太高，价格/性能比不好。后来为了减低成本，就有两回路的、四回路的控制器，它的价格/性能比稍好一些。对于一个大中型系统来说，DCS的价格/性能比比回路控制器组成的系统要好。有些特殊地方还是要用到一些回路控制器。
如果所要完成的回路太多，如一个控制器采集几千点、完成几百个回路的运算，危险又太集中。在这种情况下，危险必需分散。随着计算机技术的发展，计算机的运算能力、存储容量和可靠性不断提高，一台计算机所完成的任务也可以增加。完成的任务也可集中一点。另外，控制器、网络等冗余技术也得到了发展，控制运算也可集中一些。
从目前的DCS来看，一个控制器完成几十个回路的运算和几百点的采集、再加适量的逻辑运算，经现场使用，效果是比较好的。这就产生控制器升级的问题了。有时控制器和检测元件的距离还是比较远，这就促进现场总线的发展。如CAN、LOONWORKS、FF等现场总线，以及HART协议接收板等都用到DCS系统中。
DCS分为三大部分，带I/O板的控制器、通讯网络和人机界面（hmi）
。由I/O板通过端子板直接与生产过程相连，读取传感器来的信号。I/O板有几种不同的类型，每一种I/O板都有相应的端子板。
模拟量输入，4-20毫安的标准信号板和用以读取热电偶的毫伏信号板；4-16个通道不等；
模拟量输出，通常都是4-20毫安的标准信号，一般它的通道比较少，4-8个个通道；
开关量输入；16-32个通道：
开关量输出，开关量输入和输出还分不同电压等级的板，如直流24伏、125伏；交流220伏或115伏等；8-16个通道不等；
脉冲量输入，用于采集速率的信号；4-8通道不等；
快速中断输入；
HART协议输入板；
现场总线I/O板；
每一块I/O板都接在I/O总线上。为了信号的安全和完整，信号在进入I/O板以前信号要进行整修，如上下限的检查、温度补偿、滤波，这些工作可以在端子板完成，也可以分开完成，完成信号整修的板现在有人称它们为信号调理板。
I/O总线和控制器相连。80年代的DCS由于控制器的运算能力不强，为了增加I/O点数，把控制器的任务分开，实际上是有三种类型的控制器。即：完成闭环运算的控制器、模拟量数据采集器和逻辑运算器。它们分别有自己的I/O总线，各种DCS的I/O总线各不相同。如果要求快速，最好采用并行总线。一般采用串行总线比较多。尤其是RS485总线较多，模拟量数据采集器和逻辑运算器的I/O点数可以多一些。
闭环控制器、模拟量数据采集器和逻辑运算器可以和人机界面直接连在通讯网络上，在网络上的每一个不同的控制器作为网络上的一个独立结点。每一个结点完成不同的功能。它们都应有网络接口。有的DCS为了节省网络接口，把所有的过程控制用的设备即闭环控制器、模拟量数据采集器和逻辑运算器预先连在控制总线上，称为过程控制站。这可以增加过程控制站能接收的I/O点数，又能节省接口。然后再通过接口连到网络上，与人机界面相连。随着计算机计术的发展，控制器的运算能力不断增强，如PC机做的一个控制器能力很强，既可接收模拟量运算，也接收开关量逻辑运算。一个控制器成为网络上的一个结点。通过网络与人机界面相连。
控制器是DCS的核心部件，它相当于一台PC机。有的DCS的控制器本身就是PC机。它主要有CPU、RAM、E2PROM和ROM等芯片，还有两个接口，一个向下接收I/O总线来的信号，另一个接口是向上把信号送到网络上与人机界面相连。ROM用来存贮完成各种运算功能的控制算法（有的DCS称为功能块库）。在库中存功能块，如控制算法PID、带死区PID，积分分离PID，算术运算加、减、乘、除、平方、开方、函数运算一次滤波、正弦、余弦、X-Y函数发生器、超前-滞后；比较先进的算法有史密斯预估，C语言接口、矩阵加、矩阵乘；逻辑运算有逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑与非等。通常用站功能块不仅把模拟量和开关量结合起来，还与人连系起来。功能块越多，用户编写应用程序（即组态）越方便。组态按照工艺要求，把功能块连接起来形成控制方案。把控制方案存在E2PROM中。因为E2PROM可以擦写，组态要随工艺改变而改变，所以把组态存在E2PROM中。不同用户有不同组态。组态时，用户从功能块库中选择要的功能块，填上参数，把功能块连接起来。形成控制方案存到E2PROM中。这时控制器在组态方式，投入运行后就成为运行方式。
控制器中安装有操作系统，功能块组态软件和通讯软件。
为了系统安全运行，闭环控制器一定是冗余运行的，一用一备，并且是热备。为了使冗余成功，应注意以下几点：两个控制器的硬件、软件版本必需一致；检查发送-接收的芯片是否完好；冗余的芯片是否完好。两个模件的设定是否一样、还要检查有没有带手操站等。
通讯网络把过程站和人机界面连成一个系统。通讯网络有几种不同的结构行式。如总线式、环形和星形。总线形在逻辑上也是环形的。星形的只适用于小系统。不论是环形还是总线形，一般都采用广播式。其它一些协议方式已用的较少。通讯网络的速率在10M和100M左右。
人机界面有4种不同形式的结点，它们是操作站、工程师工作站、历史趋势站和动态数据服务器。
操作站安装有操作系统、监控软件和控制器的驱动软件。显示系统的标签、动态流程图和报警信息。
工程师工作站给控制器组态（CAD），也可以给操作站组态（作动态流程图）。如果监控软件作图能力很强，作图工作可以由监控软件独立完成。工程师站的另外一个功能是读控制器的组态，用于控制器升级，查找故障。我们称之为逆向工程师站。
历史趋势站用于存储历史数据，一般用磁盘阵列（称为RAID技术）。
动态数据服务器是DCS和MIS系统的接口，也是DCS和Web的隔离设备。
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