DDC系統的全稱為直接數字控制器，是從PLC和FCS系統中派生出來的，它是用于監視和控制系統中有關機電設備的控制器，一個完整的控制器應具有相應的軟硬件，才能夠獨立完成相關控制。因此，DDC系統構成應符合以下要求：
(1)以16 bit或者32 bit微處理器為核心的可編程DDC；
(2)具有可脫機控制的獨立運行或聯網運行能力；
(3)具有獨立的電源模塊；
　(4)具有通信模塊；
　(5)DDC具有LED顯示模塊，具備單獨的后備電源，當外電斷開時，能使RAM中的數據在60天內不丟失。
　(6)當外電重新供應時，在無需人工干預的情況下，DDC能自動恢復功能。
　為了達到上述要求，本設計采用依據IEC61131-3[1]標準定義的編程模塊和IEC61131-5[2]定義通信模塊及多種現場總線CAN的FCS來實現；引入模塊化和開放設計理念，將整個系統分為上位機和下位機兩大模塊。其中上位機主要完成通信管理和控制功能，而下位機則實現功能模塊的執行、系統管理、變量通信、用戶程序的通信[3]并可根據用戶的需要進行I/O擴展等內容。
1 系統總體設計方案
　該系統按功能可分為現場層、控制層、管理層3個部分，現場層由下位機完成，主要通過傳感器實現相關數據的采集，各執行器、傳感器、儀表與控制系統是通過CAN總線完成的相互之間的聯接；而控制層和管理層兩個功能是由上位機實現的，其中控制層由DDC控制器組成，完成整個系統的控制，管理層則由服務器、數據庫、管理員和操作員站組成，主要實現人機對話、對相關數據管理等功能。系統方框圖如圖1所示。
1．1 上位機編程軟件模塊
　 上位機由工程師站、數據庫及操作員站和遠程管理站組成，能夠實現用戶自定義功能的C/C++編輯調試界面，支持擴展DDC支持的硬件單元，對I/O映射表單元進行修改等滿足DDC需要的體系結構。其上位機的軟件開發界面[6]有菜單、工程管理欄、編輯欄、狀態信息欄等欄目，該界面具有直觀，易操作的特點。
1．2 下位機模塊硬件系統
　硬件系統由一系列模塊組成，包括CPU模塊（解題模塊和PP通信程序）、MODBUS總線模塊、智能模塊、通信模塊和I/O模塊等等,各模塊之間的關系如圖2所示。模塊中CPU處理數據量最大。傳感器采集來的數據經過I/O接口，通過映射表映射到下位機CPU的內存表，CPU直接對內存數據進行處理，并經過總線告之上位機。

1．2．1 CPU[4-5]模塊功能要求
　(1)管理功能：對采集的狀態數據進行處理、管理。
　(2)通信功能：利用CPU中的接口UBS、RS232、RS485、CAN等總線及相關的通信協議實現與上位機通信的功能。
　(3)執行功能：執行上位機經過編程、編譯后的用戶程序。
　(4)調試和監控功能：支持對上位機所編程序調試及監控功能。
　(5)外設管理功能：對I/O模塊的管理及數據更新功能。
1．2．2 CPU模塊[6]
　CPU模塊是整個控制系統的核心部分，它是用來調試、處理、管理和執行用戶程序，負責掃描和驅動I/O模塊，如圖3所示。該模塊有中央處理單元、I/O擴展單元、狀態使用權集單元、存貯單元和通信單元等。對CPU模塊進行開發，首先構建硬件模塊，即CPU的最小系統，再進行功能擴展；對下位機的采集、處理和通信程序等下位機系統程序的開發；最后進行系統集成三個步驟。