Trong đa số cỏc ứng dụng cú qui mụ vừa và lớn, mụ hỡnh điều khiển tập trung sẽ khụng cũn phự hợp do 1 thiết bị điều khiển trung tõm khú cú thể đảm nhận được việc điều khiển toàn bộ hệt thống. Do đú cỏc chức năng điều khiển sẽ được phõn tỏn tới nhiều thiết bị điều khiển khỏc nhau. Một dõy truyền sản xuất thường được chia thành nhiều phõn đoạn, cú thể được phõn bố tại nhiều vị trớ cỏch xa nhau. Tại mỗi cụng đoạn ta cú thể sử dụng hoặc một vài mỏy tớnh điều khiển cục bộ và cỏc mỏy tớnh cục bộ này sẽ được kết nối về trung tõm.
Hỡnh 2.4: Cấu trỳc điều khiển phõn tỏn với vào ra tập trung
Cỏc mỏy tớnh điều khiển cục bộ thường được đặt rải rỏc tại cỏc phũng điều khiển của từng phõn đoạn, phõn xưởng, ở vị trớ khụng xa với quỏ trỡnh kỹ thuật. Cỏc phõn đoạn cú thể liờn hệ tương tỏc với nhau, vỡ vậy để điều khiển quỏ trỡnh tổng hợp cần cú sự điều khiển phối hợp giữa cỏc mỏy tớnh điều khiển. Do đú cỏc mỏy tớnh điều khiển được nối mạng với nhau và với một hoặc một vài mỏy tớnh giỏm sỏt tập trung qua bus hệ thống. Giải phỏp này dẫn đến cỏc hệ thống cú cấu trỳc điều khiển phõn tỏn, hay được gọi là cỏc hệ điều khiển phõn tỏn.
Ưu thế của hệ thống điều khiển phõn tỏn khụng chỉ dừng lại ở độ linh hoạt cao hơn so với cấu trỳc tập trung. Hiệu năng cũng như độ tin cậy tổng thể của hệ
thống được nõng cao nhờ sự phõn tỏn chức năng xuống cỏc cấp dưới.