工業控制系(xì)統 作爲工廠(chang)流程的一部(bu)分出現在世(shi)人面前大約(yuē)是在🍉十八世(shì)紀中期，但事(shi)實上，古代的(de)希臘人與阿(a)拉伯人⭕就已(yi)經開始在🏃‍♀️諸(zhū)如水鍾、油燈(dēng)這樣的裝置(zhì)中使用浮🏃‍♂️動(dòng)閥門進行自(zì)動控制了。世(shì)界上*台有記(ji)載⭕的自動控(kòng)制設備是🏃🏻公(gong)元前二百五(wu)十年左右埃(āi)及人所使用(yòng)的水鍾。這台(tai)水鍾以水作(zuo)爲動力進行(háng)計時與矯正(zheng)，将世界zui準确(què)計時工具的(de)頭銜保持了(le)将近兩千年(nian)，直到擺鍾被(bèi)發明。

1745年(nian)，安裝在風車(che)中控制磨盤(pán)間的間隙，已(yi)經開始由自(zi)動🏃裝置進♌行(háng)控制。這種控(kong)制機構是zui早(zao)真正用于工(gōng)業的控制系(xi)統之一，并且(qiě)zui終導緻了由(you)蒸汽引擎引(yǐn)發的🚶‍♀️*次工業(ye)革命。

之(zhi)後的一個多(duō)世紀，絕大部(bù)分的工業控(kòng)制系統所🙇‍♀️關(guān)注的重點是(shi)對蒸汽系統(tǒng)中的溫度、壓(yā)力、液面以及(ji)機器轉速的(de)控制。但随着(zhe)工業革命的(de)深入，十八世(shì)紀中期至二(èr)十世紀初，工(gong)業控制系統(tǒng)開始了有㊙️史(shǐ)以來*次全面(mian)發展：

航(hang)海：由于大型(xíng)船隻的使用(yong)，舵面轉向因(yin)流體動力學(xue)的改♍變❗變🔞得(de)更加複雜。與(yǔ)此同時，操作(zuo)機構與舵🌏面(miàn)之間傳動機(jī)構的增多🧑🏽‍🤝‍🧑🏻及(jí)增大導緻動(dong)作響應時間(jian)更加緩慢。 1873年，讓 .約瑟夫 .萊昂 .法(fǎ)爾，一名法國(guó)企業家兼工(gōng)程師，發明了(le)被其稱爲🐪“動(dong)力輔助器”的(de)裝置來解決(jué)上述問題。今(jin)天，經後人🛀🏻改(gai)進，他的發明(ming)有了新的名(míng)字：伺服機構(gòu)。

制造業(ye)：這一時期，繼(ji)電器開始在(zài)工廠中大量(liàng)使用👄。通過繼(jì)電🔞器構築的(de)邏輯（如“開 /關”和“是 /否”）代替了(le)之前使用人(rén)工的制造業(ye)控制方式。今(jin)天廣泛用于(yu)工業控制系(xi)統的可編程(chéng)邏輯控制器(qi)（ ProgrammableLogicController： PLC）就(jiu)是繼電器邏(luó)輯發展的産(chǎn)物。

電力(lì)：新興的電力(lì)行業也在這(zhè)一時期投入(ru)大量資金進(jìn)👈行工業👈控制(zhì)系統的構建(jiàn)。比如設計并(bìng)發明了用于(yú)控制電壓或(huo)者電流使其(qí)保持恒定的(de)電力監測與(yu)控制系統。到(dao) 1920年，雖然(ran)絕大多數控(kong)制手段隻是(shì)簡單的“開 /關”，*控制室(shì)已經成爲大(da)型工廠和電(dian)站的标準配(pei)置。*控制室中(zhong)的🚶‍♀️記錄器能(neng)夠對系統運(yùn)行狀況進行(hang)繪制或者使(shi)用彩🌈色燈泡(pao)反⚽映系統狀(zhuàng)态，操作員則(zé)以此爲依據(ju)對某🔞些開關(guān)進行操作，完(wán)成對系統的(de)控📐制。用于現(xiàn)代電廠的☔工(gōng)業控制系統(tong)已現雛形。

交通：工業(yè)控制系統在(zài)交通領域的(de)發展得益于(yú)用🌏于💋控制平(ping)衡以及自動(dòng)駕駛的陀螺(luó)儀的使用。這(zhè)一時期，埃爾(ěr)默？斯佩裏發(fa)明了早期的(de)主動式平衡(héng)裝置。到 1930年，許多航空(kong)公司在遠距(jù)離飛行中都(dōu)使用他發明(ming)的自動駕駛(shǐ)儀。

研究(jiu)： 1932年，“負反(fan)饋”的概念被(bèi)納入到控制(zhi)理論中并用(yòng)于新型控制(zhi)系🌈統的設計(ji)，并完成控制(zhi)領域中“标準(zhǔn)閉環分析”方(fang)法的建立。

這一時期(qi)，工業控制系(xì)統所面臨的(de)大多數問題(tí)是如⭐何保證(zhèng)工業控制系(xì)統的可靠性(xing)及物理安全(quán)性♊。由于經典(diǎn)控制理論😄當(dang)時并未建立(lì)，相當多的控(kòng)制系統具有(you)很高的失效(xiao)率。當時的工(gong)程師常常碰(pèng)到💋這樣的問(wèn)題，同樣一♌個(ge)控制系統在(zài)不同控制環(huán)境🏃🏻中的可靠(kào)性相差極大(da)，而他們能夠(gòu)做🏃‍♂️的隻有極(jí)爲有限的定(dìng)性🈚分🏃‍♀️析。富有(yǒu)經驗的工程(cheng)師能夠在一(yī)定程度上通(tōng)過安全操作(zuo)規範的形式(shì)解決工業控(kong)制🔱系統的物(wu)理安全問題(ti)以及一線工(gōng)人的人身安(ān)全問題。

1935年，工業控制(zhì)系統的啓蒙(meng)時期随着“通(tōng)信大繁榮”的(de)開始☎️而結束(shù)。遠距離有線(xiàn)及無線通信(xìn)技術的應用(yòng)，标志着工✂️業(yè)控制系統古(gu)👣典時期正式(shì)開始。

古(gǔ)典主義時期(qī)： 1935 年-1950 年

由于(yú)奠定了現代(dài)工業控制理(li)論及相關标(biāo)準的基📧礎， 1935年至 1950年被很多學(xué)者稱爲工業(ye)控制領域的(de)古典主義時(shí)期。這一時期(qī)的工業控制(zhì)産業和相關(guān)标準由四個(ge)美國組織所(suǒ)建立：

美(mei)國電報公司(sī)：專注于通信(xin)系統的帶寬(kuān)拓寬。

建(jiàn)設者鑄鐵公(gong)司艾德 .史密斯帶領(lǐng)的過程工程(cheng)師與物理學(xue)家團隊：對自(zi)己所使😍用的(de)工業控制系(xì)統進行深入(ru)研究，并開始(shi)系統性地研(yán)究控制理論(lùn)⚽。他們統一了(le)控制領域的(de)大量術語，遊(you)說美國機🐉械(xiè)工程師協會(huì)（ ASME）将其編(biān)制成正式文(wén)件，并且于 1936年成立了(le)監管委員會(huì)。

福克斯(sī)波羅公司：設(she)計了*款現代(dài)工業控制中(zhong)zui常用的😄反💋饋(kuì)🤩回🤟路控制部(bù)件，比例積分(fen)控制器。

麻省理工學(xué)院伺服機構(gòu)實驗室：引入(rù)了控制系統(tǒng)“框圖”的概念(niàn)，開始對工業(ye)控制系統進(jìn)行模拟。

有了經典控(kong)制理論作爲(wei)基礎，工業控(kong)制系統的可(ke)靠性大大增(zēng)加，同期的“通(tong)信大繁榮”使(shǐ)工業控制領(lǐng)域的安全焦(jiāo)點從物理安(ān)全保障轉移(yi)爲通信安全(quan)保障，即✂️防止(zhi)工業控制✏️系(xì)統在信号傳(chuán)輸過程中被(bèi)幹擾或破壞(huai)。

戰争是(shi)這一時期工(gong)業控制系統(tong)理論與技術(shu)蓬勃🈲發展的(de)重要原因。第(di)二次世界大(da)戰期間，各國(guó)都将控制領(ling)域的專家彙(hui)集起來，解決(jué)諸多軍事上(shang)的控制問題(tí)：移動平⭐台穩(wen)定性問題❤️、目(mù)标跟蹤問題(tí)以及移動目(mu)标射擊問題(ti)。而這些研究(jiu)成果，在戰後(hou)都很快地轉(zhuǎn)換爲民用技(ji)術。有了戰時(shí)技術👣與理論(lùn)的積☀️累，工業(yè)控制系統在(zài)百廢待興🌐的(de)戰後時期進(jin)行了大規模(mo)的更新換代(dài)：執行機構更(geng)加🏃‍♂️耐用、更加(jiā)精密；數據采(cǎi)集系統效率(lü)更高、更具實(shí)時性；*控制機(ji)構的操作更(geng)加直觀、更加(jia)簡單。所有的(de)發電廠、汽車(che)制造廠、煉油(you)廠都全速🧑🏾‍🤝‍🧑🏼運(yun)行，*不🤞知道下(xia)一個飛躍即(ji)将來👈臨。