DCS在控制上的最大特點是依靠各種控制、運算模塊的靈活組態(tài)，可實現(xiàn)多樣化的控制策略以滿足不同情況下的需要，使得在單元組合儀表實現(xiàn)起來相當繁瑣與復雜的命題變得簡單。隨著企業(yè)提出的高柔性、高效益的要求，以經(jīng)典控制理論為基礎(chǔ)的控制方案已經(jīng)不能適應(yīng)，以多變量預測控制為代表的先進控制策略的提出和成功應(yīng)用之后，先進過程控制受到了過程工業(yè)界的普遍關(guān)注。
需要強調(diào)的是，廣泛應(yīng)用各種先進控制與優(yōu)化技術(shù)是挖掘并提升DCS綜合性能最有效、最直接、也是最具價值的發(fā)展方向。在實際過程控制系統(tǒng)中，基于PID控制技術(shù)的系統(tǒng)占80%以上，PID回路運用優(yōu)劣在實現(xiàn)裝置平穩(wěn)、高效、優(yōu)質(zhì)運行中起到舉足輕重的作用，各DCS廠商都以此作為搶占市場的有力競爭砝碼，開發(fā)出各自的PID自整定軟件。另外，根據(jù)DCS的控制功能，在基本的PID算法基礎(chǔ)上，可以開發(fā)各種改進算法，以滿足實際工業(yè)控制現(xiàn)場的各種需要，諸如帶死區(qū)的PID控制、積分分離的PID控制、微分先行的PID控制、不完全微分的PID控制、具有邏輯選擇功能的PID控制等等。與傳統(tǒng)的PID控制不同，基于非參數(shù)模型的預測控制算法是通過預測模型預估系統(tǒng)的未來輸出的狀態(tài)，采用滾動優(yōu)化策略計算當前控制器的輸出。
根據(jù)實施方案的不同，有各種算法，例如，內(nèi)?？刂啤⒛Ｐ退惴刂?、動態(tài)矩陣控制等。目前，實用預測控制算法已引入DCS，例如IDCOM控制算法軟件包已廣泛應(yīng)用于加氫裂化、催化裂化、常壓蒸餾、石腦油催化重整等實際工業(yè)過程。此外，還有霍尼韋爾公司的HPC，橫河公司的PREDICTROL，山武霍尼韋爾公司在TDC-3000LCN系統(tǒng)中開發(fā)的基于卡爾曼濾波器的預測控制器等等。這類預測控制器不是單純把卡爾曼濾波器置于以往預測控制之前進行噪聲濾波，而是把卡爾曼濾波器作為最優(yōu)狀態(tài)推測器，同時進行最優(yōu)狀態(tài)推測和噪聲濾波。
先進控制算法還有很多。目前，國內(nèi)、外許多控制軟件公司和DCS廠商都在競相開發(fā)先進控制和優(yōu)化控制的工程軟件包，希望在組態(tài)軟件中嵌入先進控制和優(yōu)化控制策略。
當大量現(xiàn)場信息由智能儀表或通過現(xiàn)場總線直接進入計算機控制系統(tǒng)后，存在著計算機內(nèi)部應(yīng)用程序?qū)ΜF(xiàn)場信息的共享與交互問題。由于缺乏統(tǒng)一的連接標準，工控軟件往往需要為硬件設(shè)備開發(fā)專用的驅(qū)動程序。這樣一旦硬件設(shè)備升級換代，就需要對相應(yīng)的驅(qū)動程序進行更改，增加了系統(tǒng)的維護成本。即使計算機中的SCADA有獨立的驅(qū)動程序，但一般也不允許同時訪問相同的設(shè)備，否則很容易造成系統(tǒng)崩潰?？梢姡F(xiàn)場控制層作為企業(yè)整個信息系統(tǒng)的底層部分，必然需要與過程管理層和經(jīng)營決策層進行集成，這樣也存在著監(jiān)控計算機如何與其它計算機進行信息溝通和傳遞的問題。由于控制系統(tǒng)往往是不同廠商開發(fā)的專用系統(tǒng)，相互之間兼容性差，與高層的商業(yè)管理軟件之間又缺乏有效的通信接口，因此通信規(guī)范問題成為了制約控制系統(tǒng)突破“信息孤島”的瓶頸。OPC(OLE
for Process
Control)的出現(xiàn)，建立了一套符合工業(yè)控制要求的通信接口規(guī)范，使控制軟件可以高效、穩(wěn)定地對硬件設(shè)備進行數(shù)據(jù)存取操作，應(yīng)用軟件之間也可以靈活地進行信息交互，極大提高了控制系統(tǒng)的互操作性和適應(yīng)性從軟件的角度來說，OPC可以看成是一個“軟件總線”的標準。首先，它提供了不同應(yīng)用程序間(甚至可以是通過網(wǎng)絡(luò)連接起來的不同工作站上的應(yīng)用程序之間)實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ罉藴?其次，它還針對過程控制的需要定義了在通道中進行傳輸和交換的格式。OPC標準的體系結(jié)構(gòu)為客戶/服務(wù)器模式，即將軟件分為OPC服務(wù)器和OPC
客戶。OPC服務(wù)器提供必要的OPC數(shù)據(jù)訪問標準接口;OPC客戶通過該標準接口來訪問OPC數(shù)據(jù)。運用OPC標準開發(fā)的軟件由于都基于共同的數(shù)據(jù)及接口標準，因此相互之間具有很強的通用性。這在工業(yè)控制領(lǐng)域中，具有十分現(xiàn)實的意義。
OPC服務(wù)器可由不同供應(yīng)商提供，其代碼決定了服務(wù)器訪問物理設(shè)備的方式、數(shù)據(jù)處理等細節(jié)。但這些對OPC客戶程序來說都是透明的，只需要遵循相同的規(guī)范或方法就能讀取服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。同樣，軟件供應(yīng)商則只需將自己的軟件加上OPC接口，即能從OPC服務(wù)器中取得數(shù)據(jù)，而不需關(guān)心底層的細節(jié)。通過OPC接口，OPC客戶程序可以和一個或多個不同的OPC服務(wù)器連接。同時一個OPC服務(wù)器也可以與多個客戶程序相連，形成多對多的關(guān)系。任何支持OPC的產(chǎn)品都可以實現(xiàn)與系統(tǒng)的無縫集成。由于OPC技術(shù)基于DCOM，所以客戶程序和服務(wù)器可以分布在不同的主機上，形成網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)。OPC技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，無論供應(yīng)商還是最終用戶都可以從中得到巨大的益處。首先，OPC技術(shù)把硬件和應(yīng)用軟件有效地分離開，硬件廠商只需要提供一套軟件組件，所有OPC客戶程序都可以使用這些組件，無需重復開發(fā)驅(qū)動程序。一旦硬件升級，只需修改OPC服務(wù)器端I/O接口部分，無需改動客戶端程序。其次，工控軟件只要開發(fā)一套OPC接口就可采用統(tǒng)一的方式對不同硬件廠商的設(shè)備進行存取操作。這樣，軟硬件廠商可以專注于各自的核心部分，而不是兼容問題。
對于最終用戶而言，由于無需擔心互操作性，在選擇和更換軟硬件時有了更多的余地，使異構(gòu)計算機系統(tǒng)集成將變得很簡單。用戶可以將重點放在整個系統(tǒng)的功能及應(yīng)用上，這也意味著成本的降低。此外，OPC組件的使用也十分方便，用戶只需進行簡單的組態(tài)即可。OPC服務(wù)器在底層控制系統(tǒng)中采用統(tǒng)一的標準，實現(xiàn)了應(yīng)用程序與現(xiàn)場設(shè)備的有效連接，發(fā)揮著重要的橋梁作用，同時也促進了企業(yè)現(xiàn)場控制層和生產(chǎn)過程管理層、經(jīng)營決策層的集成。
