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DDC系统是一种基本的计算机控制系统，它的基本组成是计算机硬件、软件和算法，它是计算机应用于工业控制的基础。DDC系统是在仪表控制（Instrument Control，IC）系统、操作指导控制（Operation Guide Control，OGC）系统和设定值控制（Set-Point Control，SPC）系统的基础上逐步发展形成的。由DDC系统可以形成监督计算机控制（Supervisory Computer Control，SCC）系统，进一步发展成集散控制系统（Distributed Control System，DCS）、现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）、过程控制系统（Process Control System，PCS）或可编辑逻辑控制（Programmable Logic Control，PLC）系统。
计算机控制系统是从OGC系统、SPC系统、DDC系统、SCC系统等逐步发展完善的。前两种系统属于计算机与仪表的混合系统，直接参与控制的仍然是仪表，计算机只起到指导操作和改变设定值的作用；后两种系统中由计算机承担全部任务，而且SCC系统属于两级计算机控制系统。DDC系统中计算机的输入和输出均为数字量，首先将来自传感器或变送器的被控量信号（4~20 mA）经过模拟量输入（Analog Input，AI）通道转换成数字量传送给计算机，再用软件实现PID算法，然后将数字量经过模拟量输出（Analog Output，AO）通道转换成模拟量信号传送给执行器（电动阀或气动阀），由此构成闭环控制回路。由于计算机运算速率快，可以分时处理多个控制回路，不仅可以实现简单控制，而且可以实现复杂控制，如前馈控制、串级控制、选择性控制、迟延补偿控制和解耦控制等。DDC系统一般用于小型或中型生产装置的控制。
DDC系统由被控对象、检测仪表（传感器或变送器）、执行器（电动阀或气动阀）和工业控制机组成，其中工业控制机是DDC系统的核心，它由主机、过程输入输出设备、入机接口和外部设备组成。
DDC系统是一种闭环控制系统。由一台计算机通过多点巡回检测装置对过程参数进行采样，并将采样值与存于存储器中的设定值进行比较，再根据两者的差值和相应于指定控制规律的控制算法进行分析和计算，以形成所要求的控制信息，最后将其传送给执行机构，用分时处理方式完成对多个单回路的各种控制（如比例积分微分、前馈、非线性、适应等控制）。DDC系统具有在线实时控制、分时方式控制以及灵活和多功能控制三个特点。
（1）在线实时控制 DDC系统是一种在线实时控制系统。在线控制是指受控对象的全部操作（反馈信息检测和控制信息输出）都是在计算机直接参与下进行的，无须系统管理人员干预，因此又称联机控制。实时控制是指计算机对外来信息的处理速率足以保证在所容许的时间区间内完成对被控对象运动状态的检测和处理，并形成和实施相应的控制。这个容许时间区间的大小要根据被控过程的动态特性来决定。对于一个快速的被控过程，容许时间区间较小；对于慢速的被控过程，容许时间区间较大。计算机还应当配有实时时钟和完整的中断系统，并应有相当高的可靠性，以满足实时性要求。一个在线系统不一定是实时系统，但是一个实时系统必定是在线系统。
（2）分时方式控制 DDC系统是按分时方式进行控制的，即按照固定的采样周期对所有的被控制回路逐个进行采样，并依次计算和形成控制信息输出，以实现一个计算机对多个被控回路的控制。计算机对每个回路的操作分为采样、计算、输出三个步骤。为了增加控制回路数（采样周期不变）或缩短采样周期（控制回路数一定），以满足实时性要求，通常将三个步骤在时间上交错地安排。例如，对第1个回路进行输出控制时，可同时对第2个回路进行计算处理，而对第3个回路进行采样输入。这既能提高计算机的利用率，又能缩短对每个回路的操作时间。
（3）灵活和多功能控制 DDC系统具有很大的灵活性和多功能控制能力，其中计算机起到多回路数字调节器的作用。通过组织和编排各种应用程序，可以实现任意的控制算法和各种控制功能。DDC系统所能完成的各种控制功能最后都集中到应用程序中，如直接控制程序、报警程序、操作指导程序、人机联系程序、数据记录程序等。这些程序平时存储在数据库中，使用时再从数据库中调出。
DCS亦称分散控制系统，前者更符合其本质含义及体系结构。这是因为其本质是采用分散控制和集中管理的设计思想、分而自治和综合协调的设计原则，并采用层次化的体系结构。其基本构成是直接控制层和操作监控层，另外可以拓展生产管理层和决策管理层。DCS是以DDC系统为基础，集成了多台操作、监控和管理计算机，形成了层次化的体系结构，构成了集中分散型综合控制系统。
随着DCS的发展，工业上的应用越来越广泛。应用领域不同，其结构、内容及特点也有区别，但主体结构大体相同，主要由人机接口、现场控制站、通用计算机接口、上位机、通信网络五大部分构成。
（1）人机接口 它主要包括操作员接口和工程师接口。利用操作员接口可实现对工艺过程运行的监视和操作，其通过通信网络与现场控制站连接；利用工程师接口可实现对控制功能的组态，其直接与现场控制站连接。
（2）现场控制站 它是DSC的核心部分，DCS依靠它实现对现场过程信号进行输入、输出、数据采集、反馈控制和顺序控制等。
（3）通用计算机接口 它主要用于DCS与通用计算机连接通信，从而完成更高层次的控制和管理。
（4）上位机 它主要是实现高层次的优化管理，在优化控制、成本管理与控制等单元中使用。
（5）通信网络 它主要用于连接各个站点，以便进行相互通信、交换数据。
DCS问世以来，其随着计算机、控制、通信和屏幕显示技术的发展而发展，并一直处于上升发展状态，广泛地应用于工业控制的各个领域。究其原因是DCS有一系列特点和优点，主要体现在以下六个方面：分散性和集中性，自治性和协调性，灵活性和扩展性，先进性和继承性，可靠性和适应性，友好性和新颖性。
（1）分散性和集中性 DCS分散性的含义是广义的，不单是控制分散，还包括地域分散、设备分散、功能分散和危险分散。分散的目的是使危险分散，进而提高系统的可靠性和安全性。DCS的集中性是指集中监视、集中操作和集中管理。分布式DCS是集中性的具体体现，利用通信网络把物理分散的设备组成统一的整体，利用分布式数据库实现全系统的信息集成，进而达到信息共享的目的。因此，它可以同时在多台操作员站上实现集中监视、集中操作和集中管理。当然，操作员站的地理位置不必强求集中。
（2）自治性和协调性 DCS的自治性是指系统中的各台计算机均可独立工作，例如，控制站能自主地进行信号输入和输出、运算和控制；操作员站能自主地实现监视、操作和管理；工程师站的组态功能更为独立，既可在线组态，也可离线组态，甚至可以在与组态软件兼容的其他计算机上组态，形成组态文件后再装入DCS运行。DCS的协调性是指系统中的各台计算机通过通信网络互联在一起，相互传送信息，相互协调工作，以实现系统的总体功能。DCS的分散性和集中性、自治性和协调性不是互相对立的，而是互相补充的。DCS中的分散是相互协调的分散，各台分散的自主设备是在统一集中管理和协调下各自分散独立工作，构成了统一的有机整体。正因为有了这种分散和集中的设计思想、自治和协调的设计原则，DCS才获得进一步发展，并得到广泛的应用。
（3）灵活性和扩展性 DCS软件采用模块式结构，其提供输入、输出和运算功能块，可灵活地组态构成简单、复杂的各类控制系统。另外，还可以根据生产工艺和流程的改变，随时修改控制方案，在系统容量允许的范围内，只需要通过组态就可以构成新的控制方案，而不需要改变硬件配置。
（4）先进性和继承性 DCS综合了“4C”（计算机、控制、通信和图形显示）技术，并随着“4C”技术的发展而发展。也就是说，DCS的硬件采用先进的计算机技术、通信技术和图形显示技术；软件采用先进的操作系统、数据库网络管理和算法语言；算法采用自适应、预测、推理、优化等先进的控制算法，建立生产过程数学模型和专家系统。DCS问世以来，其更新换代比较快，几乎一年一更新。当出现新型DCS时，老式DCS作为新型DCS的一个子系统继续工作，新、老DCS之间还可以相互传递信息。这种DCS的继承性为用户消除了后顾之忧——因为新、老DCS之间的不兼容给用户带来经济上的损失。
（5）可靠性和适应性 DCS的分散性导致系统的危险分散，因而提高了系统的可靠性。DCS采用了一系列容错与冗余技术，如控制站主机、I/O板、通信网络和电源灯均可双重化，并采用热备份工作模式自动检查故障，一旦出现故障立即自动切换。DCS安装了一系列故障诊断与维护软件，实时检查系统和软件故障，并采用工作屏蔽技术使工作影响尽可能小。DCS采用高性能的电子器件、先进的生产工艺和各项干扰技术，可使DCS能够适应恶劣的工作环境。DCS设备的安装位置可适应生产装置的地理位置，尽可能满足生产的需要。DCS的各项功能可适应现代化大生产的控制和管理要求。
（6）友好性和新颖性 DCS为操作人员提供了友好的人机界面。操作员站采用色彩阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT）显示器或液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）和交互式图形画面，常用的画面有总貌、组、点、趋势、报警、操作指导和流程图画面等。采用图形窗口、专用键盘、鼠标器或球标器等，操作简便。DCS的新颖性主要表现在人机界面，采用动态画面、工业电视、合成语音等多媒体技术，图文并茂，形象直观，使操作人员有身临其境之感。