工業控(kòng)制系統 作(zuo)爲工廠流(liu)程的一部(bù)分出現在(zai)世人面前(qian)大約是在(zài)十八世紀(ji)中期，但事(shi)實上，古代(dai)的希臘人(rén)與阿拉伯(bo)人就已經(jing)開始在諸(zhū)如水鍾、油(you)燈這樣的(de)裝置中使(shi)用浮🙇🏻動閥(fa)門進行自(zì)動控制了(le)。世界上*台(tái)有記載的(de)自動控制(zhì)設備是公(gōng)元前二百(bǎi)五十年左(zuo)右埃及人(rén)所使用的(de)水鍾。這台(tái)水📧鍾以水(shuǐ)作爲動力(lì)進行計時(shí)與矯正，将(jiang)世界zui準确(què)計時工具(ju)的頭銜保(bao)持了将近(jin)兩千年，直(zhi)到擺鍾被(bèi)發明。

1745年，安裝在(zai)風車中控(kong)制磨盤間(jiān)的間隙，已(yi)經開始由(yóu)✉️自㊙️動裝置(zhì)🌐進行控制(zhì)。這種控制(zhi)機構是zui早(zǎo)真正用于(yú)工業的控(kong)制系統之(zhī)一，并且zui終(zhong)導緻了由(yóu)蒸汽引擎(qing)🍓引發的*次(ci)工業革命(mìng)。

之後(hòu)的一個多(duō)世紀，絕大(da)部分的工(gōng)業控制系(xi)統所關🏃注(zhù)的重點是(shi)對蒸汽系(xi)統中的溫(wēn)度、壓力、液(yè)面以✊及機(jī)器轉速的(de)控制☀️。但随(suí)着工業革(gé)命的深入(rù)，十八世紀(jì)中期至二(èr)十世紀📱初(chu)，工業控制(zhi)系⭕統開始(shi)了有🔱史以(yi)來*次全面(miàn)發展🈚：

航海：由于(yu)大型船隻(zhī)的使用，舵(duo)面轉向因(yīn)流體動力(lì)學的😍改變(bian)變得更加(jiā)複雜。與此(ci)同時，操作(zuò)機構與舵(duò)面之間傳(chuán)動機構的(de)增多及增(zēng)大導緻動(dòng)作響應時(shí)間更加緩(huǎn)慢。 1873年(nián)，讓 .約(yuē)瑟夫 .萊昂 .法爾，一名(ming)法國企業(yè)家兼工程(cheng)師，發明了(le)被其稱爲(wei)“動力輔助(zhù)器”的裝置(zhi)來解決上(shàng)述問題。今(jīn)天，經後人(rén)改進，他的(de)發明有了(le)新的名字(zì)：伺服機構(gou)。

制造(zào)業：這一時(shi)期，繼電器(qì)開始在工(gong)廠中大量(liang)使用。通過(guò)繼電器構(gou)築的邏輯(jí)（如“開 /關”和“是 /否”）代替(tì)了之前使(shi)用人工的(de)制造業控(kòng)制方式。今(jīn)天廣泛用(yong)于工業控(kòng)制系統的(de)可編程邏(luó)輯控制器(qi)（ ProgrammableLogicController： PLC）就是繼電(dian)器邏輯發(fa)展的産物(wu)。

電力(li)：新興的電(diàn)力行業也(yě)在這一時(shi)期投入大(da)量資🔴金進(jìn)行工業控(kòng)制系統的(de)構建。比如(rú)設計并發(fa)明了用于(yu)控制電壓(ya)或者電流(liú)使其保持(chi)恒定的電(diàn)力監🚩測與(yu)控制系統(tǒng)🔞。到 1920年(nián)，雖然絕大(dà)多數控制(zhì)手段隻是(shì)簡單的“開(kāi) /關”，*控(kòng)制室已經(jīng)成爲大型(xing)工廠和電(diàn)站的标準(zhun)配置。*控制(zhi)👄室中的記(jì)錄器能夠(gòu)對系統運(yùn)行狀況進(jin)行繪制或(huò)者使用彩(cai)色燈泡反(fan)映系統狀(zhuàng)态，操作員(yuan)則以🌈此爲(wèi)依據對某(mou)💘些開關進(jin)行操作，完(wan)成對系統(tǒng)的控制。用(yòng)于現代電(diàn)廠的工業(yè)控制💞系統(tǒng)已現雛形(xing)。

交通(tōng)：工業控制(zhì)系統在交(jiao)通領域的(de)發展得益(yi)于用于控(kòng)制平❤️衡以(yi)及自動駕(jià)駛的陀螺(luo)儀的使用(yòng)。這一時期(qi)，埃爾默？斯(sī)佩裏發明(míng)了早期的(de)主動式平(píng)衡裝置。到(dào) 1930年，許(xǔ)多航空公(gong)司在遠距(ju)離飛行中(zhōng)都使用他(tā)發明的自(zì)動駕駛儀(yí)。

研究(jiū)： 1932年，“負(fu)反饋”的概(gai)念被納入(rù)到控制理(li)論中并用(yòng)于新型控(kong)制系統的(de)設計，并完(wán)成控制領(ling)域中“标準(zhun)閉環分析(xī)🍓”方法的建(jiàn)立。

這(zhè)一時期，工(gong)業控制系(xi)統所面臨(lín)的大多數(shu)問題是🛀🏻如(ru)何保證工(gōng)業控制系(xi)統的可靠(kào)性及物理(lǐ)安全性⚽。由(you)于經典控(kòng)制理論當(dang)時并未建(jian)立，相當多(duō)的控制⛹🏻‍♀️系(xì)統具🎯有很(hen)高的失效(xiao)率。當時☂️的(de)工程師常(cháng)常碰到這(zhe)樣的問題(ti)，同樣一個(ge)控制系😍統(tong)在不同🐆控(kong)制環境🔴中(zhong)的可靠性(xìng)相差極大(da)，而他們能(neng)夠做的隻(zhī)有極爲🧑🏽‍🤝‍🧑🏻有(yǒu)限的定性(xing)分析。富有(you)經驗的工(gong)程師能夠(gòu)在一定👨‍❤️‍👨程(chéng)度上通過(guo)安全操作(zuo)規範的形(xíng)式解決工(gōng)業控制🥵系(xì)☂️統的物理(li)安全問題(ti)以及一線(xian)工人的人(ren)身安全問(wèn)題。

1935年(nian)，工業控制(zhi)系統的啓(qi)蒙時期随(suí)着“通信大(da)繁榮”的開(kāi)✨始而結束(shù)。遠距離有(yǒu)線及無線(xian)通信技術(shù)的應用，标(biāo)志着工業(yè)控制系統(tong)古典時期(qi)正式開始(shǐ)。

古典(dian)主義時期(qī)： 1935 年-1950 年

由于奠定(dìng)了現代工(gōng)業控制理(li)論及相關(guan)标準的基(ji)礎， 1935年(nian)至 1950年(nian)被很多學(xue)者稱爲工(gōng)業控制領(ling)域的古典(dian)主義時期(qī)。這一時期(qī)的工業控(kòng)制産業和(he)相關标準(zhǔn)由四個美(měi)國組織💃所(suǒ)建立：

美國電報(bao)公司：專注(zhù)于通信系(xi)統的帶寬(kuan)拓寬。

建設者鑄(zhù)鐵公司艾(ài)德 .史(shi)密斯帶領(lǐng)的過程工(gōng)程師與物(wu)理學家團(tuan)隊：對自己(ji)所使用的(de)工業控制(zhi)系統進行(háng)深入研究(jiu)，并開始系(xì)統性地研(yán)究控制㊙️理(lǐ)論。他們統(tǒng)一了控制(zhì)領域的大(dà)量術語，遊(you)說美國機(ji)械工程師(shī)協會（ ASME）将其編制(zhì)成正式文(wén)件，并且于(yú) 1936年成(cheng)立了監管(guan)委員會。

福克斯(sī)波羅公司(si)：設計了*款(kuan)現代工業(ye)控制中zui常(cháng)用的🚶‍♀️反饋(kuì)回路控制(zhì)部件，比例(li)積分控制(zhi)器。

麻(ma)省理工學(xue)院伺服機(jī)構實驗室(shi)：引入了控(kong)制系統“框(kuàng)圖✉️”的概🐆念(nian)，開始對工(gōng)業控制系(xì)統進行模(mo)拟。

有(yǒu)了經典控(kong)制理論作(zuo)爲基礎，工(gong)業控制系(xi)統的可靠(kao)👨‍❤️‍👨性大大增(zēng)加，同期的(de)“通信大繁(fán)榮”使工業(ye)控制領域(yu)的🌈安全焦(jiao)點從物理(li)安全保障(zhàng)轉移爲通(tong)信安全保(bao)障，即防止(zhǐ)工業控制(zhi)系統在⁉️信(xin)号傳輸過(guò)程中被幹(gan)擾或破❌壞(huai)。

戰争(zheng)是這一時(shí)期工業控(kong)制系統理(li)論與技術(shu)蓬勃發👨‍❤️‍👨展(zhan)的💋重要原(yuán)因。第二次(ci)世界大戰(zhan)期間，各國(guo)都将控制(zhi)領域💘的專(zhuan)家彙集起(qǐ)❓來，解決諸(zhu)多軍事上(shàng)的控制問(wen)題：移動平(ping)台穩定性(xìng)問題、目标(biao)跟🏒蹤問題(tí)以及移動(dong)目标射擊(jī)問題🌍。而這(zhè)些研究成(chéng)果，在戰後(hòu)都很快地(di)轉換爲民(mín)用技術。有(yǒu)了戰時技(ji)術與理論(lun)的積累，工(gong)業控制系(xi)統在百廢(fèi)待興的戰(zhan)後時期進(jin)🐅行了大規(guī)模的♋更新(xin)換代：執行(hang)機構更加(jiā)耐用、更加(jiā)精密；數據(ju)采集系統(tǒng)效率更高(gāo)、更具實時(shi)性；*控制機(ji)構的操作(zuò)更加直觀(guān)、更加簡🔱單(dan)。所有的發(fa)電廠、汽車(che)制造廠、煉(liàn)油廠都全(quán)速運行，*不(bu)知道下一(yi)個飛躍即(ji)将來臨。