Thông thƣờng, các trạm điều khiển cục bộ đƣợc xây dựng theo cấu trúc module. Các thành phần chính bao gồm:
- Bộ cung cấp nguồn, thông thƣờng có dự phòng.
- Khối xử lý trung tâm (CPU), có thể lựa chọn loại có dự phòng. - Giao diện với bus hệ thống, thông thƣờng cũng có dự phòng. - Giao diện với bus trƣờng nếu sử dụng cấu trúc vào/ra phân tán.
- Các module vào/ra số cũng nhƣ tƣơng tự, đặc biệt là các module vào/ra an toàn cháy nổ.
Các chức năng do trạm điều khiển cục bộ đảm nhiệm bao gồm:
- Điều khiển quá trình (process control): Điều khiển các mạch vòng kín (nhiệt độ, áp suất, lƣu lƣợng, độ pH, độ đậm đặc,...). Hầu hết các mạch vòng đơn đƣợc điều khiển trên cơ sở luật PID, giải quyết bài toán điều khiển điều chỉnh, điều khiển tỉ lệ, điều khiển tầng. Các hệ thống hiện đại cho phép điều khiển mờ, điều khiển dựa mô hình (model-based control), điều khiển thích nghi, ...
- Điều khiển trình tự (sequential control, sequence control) - Điều khiển logic
28
- Đặt các tín hiệu đầu ra về trạng thái an toàn trong trƣờng hợp có sự cố hệ thống
- Lƣu trữ tạm thời các tín hiệu quá trình trong trƣờng hợp mất liên lạc với trạm vận hành
- Nhận biết các trƣờng hợp vƣợt ngƣỡng giá trị và tạo các thông báo báo động.
Chính vì đây là thành phần quan trọng nhất trong hệ thống, đại đa số các trạm điều khiển cục bộ có tính năng kiểm tra và sửa lỗi (error checking and correcting, ECC), cũng nhƣ cho phép lựa chọn cấu hình dự phòng. Một điều quan trọng là một trạm điều khiển cục bộ phải có khả năng đảm bảo tiếp tục thực hiện các chức năng nói trên trong trƣờng hợp trạm vận hành hoặc đƣờng truyền bus hệ thống có sự cố.