dcs不僅能完成原來(lái)模擬儀表的功能，而且大大超過(guò)模擬儀表。這是因?yàn)樗捎昧讼冗M(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、crt技術(shù)和控制技術(shù)等4c技術(shù).采用數(shù)字控制以后，控制器中預(yù)先存到rom中的算法可以說(shuō)是無(wú)限的，每一種算法代表一種功能。這些功能在模擬儀表中是用模擬線路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它受到模擬線路的漂移、電阻、電容等器件的限制，作一個(gè)精度很高的模擬儀表成本很高，甚至幾乎是不可能的。而數(shù)字控制的算法是用程序?qū)崿F(xiàn)的。用程序來(lái)代替模擬線路所能實(shí)現(xiàn)的功能。在理論上是無(wú)限的，這是很大的進(jìn)步。對(duì)于各種dcs系統(tǒng)其原理都是一樣的。通常稱(chēng)各種算法為功能塊。功能塊的總成稱(chēng)為功能塊庫(kù)。
dcs的控制器主要是由cpu、rom、ram、e2prom、地址設(shè)定開(kāi)關(guān)等組成。cpu完成運(yùn)算，rom用來(lái)存操作系統(tǒng)、功能塊庫(kù)，功能塊在rom中的排列是確定的，用戶是不能改變的。ram用來(lái)存cpu的運(yùn)算結(jié)果和i/o信號(hào)。e2prom存用功能塊連成的控制方案。下電時(shí)，控制方案是不會(huì)丟失的。不僅如此，控制方案不合適，還可以修改。修改采用紫外線照射，抹去e2prom中的內(nèi)容。控制器在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)該有地址，由這些地址開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)定。功能塊在rom中的排列有的dcs稱(chēng)這種排列為功能碼。碼的次序就是功能塊在庫(kù)中的地址。各種廠家的dcs對(duì)運(yùn)算算法的處理有些差異，所以名稱(chēng)也不一樣。如有的dcs稱(chēng)這些算法為內(nèi)部?jī)x表，但其實(shí)質(zhì)都是一段程序，本質(zhì)是一樣的。在運(yùn)用這些功能塊時(shí)，應(yīng)該標(biāo)明該功能塊輸入輸出之間運(yùn)算的關(guān)系，還有運(yùn)算所需要的許多參數(shù)。在用戶根據(jù)被控對(duì)象，確定控制策略形成控制方案時(shí)，在功能塊庫(kù)中選擇控制用所需要的功能塊，弄清各功能塊之間的聯(lián)接關(guān)系，并首先定義它在e2prom中的地址，和其它功能塊的聯(lián)系也都是用地址來(lái)表示的。同時(shí)填入所需參數(shù)。這些工作稱(chēng)為組態(tài)，這是為了區(qū)別于用語(yǔ)言編程。組態(tài)時(shí)，可以用作圖的方式，即cad方式。作cad有一個(gè)軟件，可以畫(huà)出每一個(gè)控制回路所需的功能塊以及它們之間的連接關(guān)系。它稱(chēng)為工程師站。用它給控制器組態(tài)。組態(tài)時(shí)，先畫(huà)出sama圖或isa圖。在用小功能塊時(shí)，畫(huà)sama圖、大功能塊時(shí)，畫(huà)isa圖。
功能塊庫(kù)中最重要的功能塊是pid功能塊，它的輸出y(t)和輸入x(t)的關(guān)系是比例-積分-微分關(guān)系，即
它在過(guò)程控制中有極其重要的作用。在完成閉環(huán)控制時(shí)一定要用到pid功能塊。閉環(huán)控制的一個(gè)控制回路和串級(jí)控制回路的方框圖如圖一，圖二所示，圖三和圖四是infi90的組態(tài)圖。
含pv-sp的pid功能塊是實(shí)現(xiàn)過(guò)程變量（pv）和設(shè)定值（sp）之差進(jìn)行比例-積分-微分運(yùn)算，它的參數(shù)有設(shè)定、過(guò)程變量、比例-積分-微分的系數(shù)。它的輸出通常送到輸出板的端子板的地址。最后把輸出送給閥門(mén)。一般情況下，pid功能塊中包括pv-sp的運(yùn)算。有的pid功能塊沒(méi)有sp和pv的減法運(yùn)算，這是為了在pid之前還可以加入其它運(yùn)算。如加死區(qū)。在功能塊庫(kù)中另外一個(gè)重要功能塊是站功能塊，它不能用數(shù)學(xué)公式表示輸入和輸出的直接關(guān)系，它是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交流的功能塊，把由人決定的設(shè)定值送給控制回路，并送進(jìn)控制回路何時(shí)接入的條件和實(shí)現(xiàn)手/自動(dòng)切換的條件等。
有的dcs的pid功能塊幾乎是包羅萬(wàn)象的，有100多個(gè)參數(shù)。1，首先問(wèn)pv從那里來(lái)，要填入pv的地址；pv值來(lái)自一塊模擬輸入模件或端子板；2，sp的地址，sp的地址通常是站的地址；3，有沒(méi)有死區(qū)，沒(méi)有死區(qū)，這一項(xiàng)就不用管了，有死區(qū)，要寫(xiě)入死區(qū)的寬度和高度；4，要不要積分，要積分，積分常數(shù)是多少，5，要不要微分，要微分，微分常數(shù)是多少；6，比例是多少；7，要不要死區(qū)，如果要，需輸入死區(qū)寬度，死區(qū)的高度。8，要不要史密斯預(yù)估，如果要，就要填寫(xiě)史密斯預(yù)估器的參數(shù)；9，pid功能塊的輸出到那里，如輸?shù)侥M輸出模件或端子板的功能塊。其輸出是真正到閥門(mén)。輸出也可以到存儲(chǔ)器中，但要規(guī)定一個(gè)地址。這時(shí)pid功能塊的輸出成為另一塊功能塊的輸入。如串級(jí)控制，第一個(gè)pid的輸出是第二個(gè)pid的設(shè)定，這時(shí)pv有二個(gè)，也用二個(gè)站功能塊，但只有一個(gè)站功能塊有手/自切換關(guān)系。手操站和操作站直接與該功能塊通訊，其優(yōu)先權(quán)手操站高于操作站。
算術(shù)運(yùn)算加、減、乘、除，平方、開(kāi)方等dcs是必不可少的。其次是函數(shù)運(yùn)算，三角幾何運(yùn)算，矩陣運(yùn)算，c語(yǔ)言接口和basic語(yǔ)言接口功能塊等。與硬件連接的功能塊，如讀取模擬和開(kāi)關(guān)輸入的功能塊，模擬和開(kāi)關(guān)輸出的功能塊，從網(wǎng)上讀取模擬量和開(kāi)關(guān)量的功能塊，送到網(wǎng)上的模擬量和開(kāi)關(guān)量的功能塊。
作為一個(gè)dcs控制器，必須具備的功能塊有：與硬件連接的功能塊通常是4塊，這與輸入板的類(lèi)型有關(guān)；包括模擬量輸入功能塊、模擬量輸出功能塊、開(kāi)關(guān)量輸入功能塊、開(kāi)關(guān)量輸出功能塊。每一個(gè)功能塊必須與特定的端子板連接在一起。如果有接收現(xiàn)場(chǎng)總線的信號(hào)，還需要接收現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)的功能塊。另外有4塊與網(wǎng)絡(luò)相連的功能塊。他們分別是：模擬量網(wǎng)絡(luò)輸入、模擬量網(wǎng)絡(luò)輸出、開(kāi)關(guān)量網(wǎng)絡(luò)輸入、開(kāi)關(guān)量網(wǎng)絡(luò)輸出。其次是pid功能塊、站功能塊，再其次是算術(shù)運(yùn)算（加、減、乘、除）。然后才是函數(shù)運(yùn)算（一次濾波、超前-滯后、二維曲線等）、三角幾何運(yùn)算（正弦、余弦、正切、余切等）和三維矩陣運(yùn)算。一些高級(jí)運(yùn)算，如模糊邏輯，模型控制等是可多可少的，但它們是判斷dcs系統(tǒng)功能強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)。至于一些行業(yè)的被控對(duì)象功能必須有一些特殊的硬件支持，如：電廠的soe功能，必需有快速中斷的硬件輸入板。
為了增加控制器的i/o點(diǎn)數(shù)和增加控制器到現(xiàn)場(chǎng)的距離，可以把現(xiàn)場(chǎng)總線和控制器連接，如lonworks總線，這時(shí)控制器內(nèi)應(yīng)該有連接lonworks時(shí)的功能塊。lonworks總線上的模塊有獨(dú)立的輸入輸出板和運(yùn)算板，在運(yùn)算板中還有少量的功能塊。