以表徵生產過程的參數為被控制量使之接近給定值或保持在給定範圍內的自動控制系統。這裏“過程”是指在生產裝置或設備中進行的物質和能量的相互作用和轉換過程。例如，鍋爐中蒸汽的產生、分餾塔中原油的分離等。表徵過程的主要參數有溫度、壓力、流量、液位、成分、濃度等。通過對過程參數的控制，可使生產過程中產品的產量增加、品質提高和能耗減少。
蒸汽鍋爐的液位控制系統是過程控制系統的一個例子（圖1）。當產生蒸汽的耗水量與鍋爐進水量相等時，液位保持在給定的正常標準值。蒸汽量的增加或減少即引起液位的下降或上升。差壓傳感器將液、汽間的壓差（代表實際液位）與給定壓差（代表給定液位）比較，得到兩者的差值，稱為偏差（代表實際液位與給定液位之差）。控制器根據偏差值按照指定規律發出相應信號，控制調節閥的閥門，使液位恢復到給定的標準位置，從而實現對液位的自動控制。一般的過程控制系統(圖2)通常采用反饋控制的形式，這是過程控制的主要方式。而在批量型的過程操作中則需要采用順序控制系統。例如，化學反應器中催化劑的註入需要等到反應物升溫至一定數值後才能開始，操作必須遵守嚴格的順序。順序控制常采用可編程序邏輯控制器來實現。
在實際生產過程中，往往有多個參數（被控量）需要控制,又有多個變量可用作控制量。在很多情況下,被控量與控制量之間呈現出交互影響的關系，每個控制量的變化會同時引起幾個被控量變化。這種變量間的交互影響稱為耦合。耦合的存在會使過程控制系統變得復雜化。簡化控制系統結構的一種方法是采用解耦控制（見解耦控制問題），通過引入某種補償網絡或補償通道把一個有耦合的多變量過程化成一些無耦合的單變量過程來處理，或者經過適當的變換和處理以減小耦合影響。多變量頻域方法是研究和設計多變量耦合過程控制系統的一種有效工具。
過程控制在石油、化工、電力、冶金等部門有廣泛的應用。50年代，過程控制主要用於使生產過程中的一些參數保持不變,從而保證產量和質量穩定。60年代,隨著各種組合儀表和巡回檢測裝置的出現，過程控制已開始過渡到集中監視、操作和控制。70年代，出現瞭過程控制最優化與管理調度自動化相結合的多級計算機控制系統。它具有5個層次的功能：①調度；②操作模式確定；③質量控制；④反饋控制(自動調節)和順序控制；⑤故障的防止和彌補。80年代，過程控制系統開始與過程信息系統相結合，具有更多的功能。過程信息系統在操作員與自動化系統之間提供瞭人機交互功能，各種顯示屏幕能顯示過程設備的狀態、報警和過程變量數值的流程圖，並能在屏幕的一定區域顯示過去的信息。過程信息系統還能統一處理銷售、設計、內部運輸、存儲、包裝、行情調查、會計、維修、管理等環節的信息，溝通企業內部和企業內外的信息，並能根據使用人員的需要有選擇地提供信息報告。例如，顧客的訂貨單可在門市部送到信息系統中而立即傳送到信息系統的生產調度部門。
參考書目
塗植英主編：《過程控制系統》,機械工業出版社,北京，1983。