过程控制系统的发展可以分为如下5个阶段。1.仪表化与局部自动化系统

仪表化与局部自动化系统的主要特点是过程检测控制仪表为基地式仪表和部分单元组合式仪表，其结构方案大多数是单输入-单输出的单回路定值系统。仪表化与局部自动化系统运行、设计、分析的理论基础是以频域法和根轨迹法为主体的经典控制理论，一般只能实现简单参数的PID调节和简单的串级、前馈控制，主要任务是稳定系统，实现定值控制；无法实现如自适应控制、最优化控制等复杂的控制形式。

2.计算机集中式数字控制系统

对于强化的生产过程、复杂和多样的被控对象（即高维、大时滞、严重非线性、耦合及严重不确定性对象），上述简单的控制系统已经无能为力。随着计算机技术的发展，人们试图用计算机控制系统替代全部模拟控制仪表，即模拟技术由数字技术来替代。计算机集中式数字控制系统主要经历了2个阶段：直接数字控制系统（Direct Digital Control System，DDCS）和计算机集中监督控制系统（Supervisory Computer Control System，SCCS）。计算机集中式数字控制系统所采用的主要理论基础是现代控制理论。各种改进或者复合PID算法大大提高了传统PID控制的性能与效果。多输入-多输出的多变量控制理论、克服对象特性时变和环境扰动等不确定影响的自适应控制、消除因模型失配而产生不良影响的预测控制，以及保证系统稳定的鲁棒控制等新理论与策略的应用，为计算机集中控制奠定了坚实的理论基础。

3.集散式控制系统（Distributed Control System，DCS）

计算机集中式数字控制系统在将控制集中的同时，也将危险集中，因此可靠性不高，抗扰动能力较差。并且，随着现代工业生产的迅速发展，不仅要求系统能够完成生产过程的在线控制任务，还要求系统能够实现现代化集中式管理。DCS既有计算机集中式数字控制系统控制算式先进、精度高、响应速度快的优点，又有仪表与局部自动化系统安全可靠、维护方便的特点。DCS的数据通信网络是连接分级递阶结构的纽带，是典型的局域网。该数据通信网络传递的信息以引起物质、能量的运动为最终目的，因而它强调的是其可靠性、安全性、实时性和广泛的适用性。

4.现场总线控制系统（Field Control System，FCS）(www.daowen.com)

DCS大多采用网络通信体系结构，采用专用的标准和协议，加之受到现场仪表在数字化、智能化方面的限制，它没能将控制功能彻底地分散到现场。而FCS是计算机技术、通信技术、控制技术的综合与集成，它通过现场总线，将工业现场具有通信特点的智能化仪器仪表、控制器、执行器等设备和通信设备连接成网络系统。连接在总线上的设备，彼此之间可直接进行数控传输和信息交换。同时，现场设备和远程监控计算机也可实现信息传输。这样，将现场控制站中的控制功能下移到连接网络的现场智能设备中，构成了虚拟控制站，通过现场仪表就可构成控制回路，从而实现了彻底的分散控制。FCS较好地解决了过程控制的两大基本问题，即现场设备的实时控制和现场信号的网络通信。它不仅实现了智能下移，数据传输从“点到点”发展到采用“总线”方式，而且用大系统的概念来看整个过程控制系统，即整个控制系统可以看作一台巨大的按总线方式运行的计算机。因此，全数字化、全分散式、全开放、可互操作和开放式互联网络是FCS的主要特点和发展方向。基于人工神经网络、模式识别、模糊理论基础而开发的软测量技术，为FCS提供了强大的信息监测功能。过程优化（即稳态优化）和最优控制等各种先进控制理论，以及多学科和技术的交叉与融合，为FCS提供了坚实的理论基础；计算机网络技术的发展和成熟为FCS的实现提供了技术基础。

5.计算机集成过程系统（Com puter Integrated Process System，CIPS）

尽管各种先进的控制系统能明显提高控制品质和经济效益，但是它们仍然只是相互孤立的控制系统。从发展的必要性和可能性来看，过程控制系统必将向综合化、智能化的方向发展。因此，CIPS作为全集成自动化系统，既是对设备的集成，也是对信息的集成。

当前，过程控制已进入全新的、基于网络的计算机综合自动化系统时代。CIPS以综合生产指标（包括产品质量、产量、能耗等）为性能指标，以计算机和网络技术为手段，以生产流程的控制过程和管理过程为主要对象，实现生产过程控制、运行和管理的优化集成，从而实现管理的扁平化和综合生产指标的优化。

CIPS覆盖操作层、管理层、决策层，涉及企业生产全过程的计算机优化，其最大特点是多重技术的综合与全企业信息的集成。

CIPS的实现与发展依赖于计算机网络技术、数据库管理系统、各种接口技术、过程操作优化技术、先进控制技术、远距离测量技术等的发展，分布式控制系统、先进过程控制及网络技术、数据库技术是实现CIPS的重要技术和理论基础。