工(gong)業控制(zhì)系統 作(zuo)爲工廠(chǎng)流程的(de)一部分(fèn)出現在(zài)世人面(miàn)前大約(yuē)是㊙️在十(shi)八♈世紀(ji)中期，但(dàn)事實上(shàng)，古代的(de)希臘人(rén)與阿拉(lā)伯人就(jiù)已經開(kāi)始在諸(zhu)如水鍾(zhōng)、油燈這(zhè)樣的裝(zhuang)置中使(shǐ)用浮動(dong)閥門進(jin)行自動(dòng)控制了(le)。世界上(shàng)*台有記(ji)載的自(zì)動控制(zhì)設備是(shì)🈚公元前(qián)二百五(wǔ)十年左(zuǒ)右埃及(ji)人所使(shi)用的🈲水(shui)鍾。這台(tai)水鍾以(yi)水作爲(wèi)動力進(jìn)行計時(shí)與矯正(zhèng)，将世🤞界(jie)zui準确計(ji)時工具(jù)的頭銜(xian)保持📐了(le)将近兩(liǎng)千年，直(zhi)到擺鍾(zhōng)被發明(ming)。

1745年(nián)，安裝在(zài)風車中(zhong)控制磨(mo)盤間的(de)間隙，已(yi)經開始(shi)由自動(dòng)裝置㊙️進(jìn)😍行控制(zhì)。這種控(kòng)制機構(gou)是zui早真(zhen)正用于(yu)工業的(de)控制系(xì)統之一(yi)，并且zui終(zhōng)導緻了(le)由蒸汽(qi)引擎引(yǐn)發的*次(ci)工業革(ge)命。

之後的(de)一個多(duo)世紀，絕(jue)大部分(fèn)的工業(yè)控制系(xì)統所關(guan)注的重(zhong)點是對(dui)蒸汽系(xi)統中的(de)溫度、壓(yā)力、液面(miàn)以及機(ji)器轉速(sù)的控制(zhì)。但随☔着(zhe)工業革(ge)命的深(shen)入，十八(ba)世紀中(zhong)期至二(er)十世紀(jì)初，工業(yè)控制系(xì)統開始(shǐ)了有史(shi)以來*次(cì)全面發(fā)展：

航海：由(you)于大型(xing)船隻的(de)使用，舵(duò)面轉向(xiàng)因流體(ti)動力學(xué)的❗改變(biàn)變得更(gèng)加複雜(zá)。與此同(tóng)時，操作(zuo)機構與(yǔ)舵面之(zhi)間傳動(dòng)機構的(de)增多及(jí)增大導(dao)緻動作(zuo)響應時(shí)🔴間更加(jiā)緩慢。 1873年，讓(rang) .約(yue)瑟夫 .萊昂(áng) .法(fa)爾，一名(míng)法國企(qǐ)業家兼(jian)工程師(shī)，發明了(le)被其稱(chēng)爲“動力(li)輔助🈚器(qi)”的裝置(zhi)來解決(jué)上述問(wèn)題。今天(tiān)，經後人(ren)改進，他(ta)的👉發明(ming)有了☀️新(xin)的名字(zi)：伺服機(jī)構。

制造業(ye)：這一時(shi)期，繼電(dian)器開始(shi)在工廠(chang)中大量(liang)使用。通(tōng)🔴過繼電(dian)器構築(zhù)的邏輯(ji)（如“開 /關”和(he)“是 /否”）代替(tì)了之前(qián)使用人(rén)工的制(zhi)造業控(kong)制方式(shì)。今天廣(guang)泛用于(yú)工業控(kòng)制系統(tong)的可編(biān)程邏輯(ji)控制器(qì)（ ProgrammableLogicController： PLC）就是(shi)繼電器(qi)邏輯發(fā)展的産(chan)物。

電力：新(xīn)興的電(dian)力行業(ye)也在這(zhe)一時期(qi)投入大(dà)量資金(jin)進行工(gong)業控制(zhì)系統的(de)構建。比(bǐ)如設計(ji)并發明(míng)了用于(yu)控制🍓電(dian)壓或者(zhě)🌈電流使(shǐ)其保持(chi)恒定的(de)電力監(jiān)測與控(kong)制系統(tong)。到 1920年，雖然(ran)絕大多(duō)數控制(zhì)手段隻(zhi)是簡單(dān)的“開 /關”，*控(kòng)制室已(yi)經成爲(wei)大型工(gōng)廠和電(dian)站的标(biāo)準配置(zhi)。*控制室(shi)中的記(jì)錄器能(néng)夠對系(xì)統運行(hang)狀況進(jin)行繪💰制(zhì)或者使(shǐ)用彩👄色(se)燈泡反(fǎn)映系統(tong)狀态，操(cao)作員則(ze)以此爲(wei)依據對(dui)某🤞些開(kāi)關進行(háng)操作，完(wan)成對系(xì)統的控(kong)制。用于(yu)現代電(dian)廠的工(gong)業控制(zhì)系統已(yǐ)現📐雛形(xíng)。

交(jiao)通：工業(ye)控制系(xì)統在交(jiao)通領域(yu)的發展(zhan)得益于(yu)用于控(kòng)制平衡(heng)以及自(zi)動駕駛(shi)的陀螺(luó)儀的使(shǐ)用。這一(yī)時期，埃(ai)爾🐅默？斯(si)佩裏發(fā)明💃了早(zao)期的主(zhǔ)動式平(ping)衡裝置(zhì)。到 1930年，許多(duō)航空公(gong)司在遠(yuan)距離飛(fēi)行中都(dōu)使用他(ta)發明的(de)自動駕(jià)駛😍儀。

研究(jiu)： 1932年(nian)，“負反饋(kuì)”的概念(nian)被納入(ru)到控制(zhi)理論中(zhong)并用于(yu)新型控(kong)制💋系統(tǒng)🐆的設計(ji)，并完成(chéng)控制領(ling)域中“标(biāo)準閉環(huan)分析”方(fang)法的建(jian)立。

這一時(shí)期，工業(ye)控制系(xi)統所面(mian)臨的大(da)多數問(wèn)題是如(rú)🔞何保證(zhèng)工🔆業控(kòng)制系統(tǒng)的可靠(kào)性及物(wu)理安全(quan)性。由于(yu)經典✍️控(kòng)制💃🏻理論(lun)當時并(bìng)未建立(lì)，相當多(duo)的控制(zhì)㊙️系統具(ju)有很高(gāo)的失效(xiào)☀️率。當時(shi)的工程(cheng)師常常(chang)碰到這(zhe)樣的問(wen)題，同樣(yang)一個控(kòng)制系統(tǒng)在不同(tong)控制環(huán)境中的(de)可靠性(xìng)🍉相差極(jí)大，而他(tā)們能夠(gou)做的隻(zhi)有極爲(wei)有限的(de)定性分(fen)析。富有(you)經驗的(de)工程師(shi)能夠在(zài)一定程(chéng)度上通(tōng)過安全(quan)操作規(gui)範的形(xíng)式解決(jué)工業控(kong)制系統(tong)的物理(lǐ)安全問(wèn)題以及(ji)一線工(gong)人的人(rén)身安全(quán)🤟問題。

1935年，工(gong)業控制(zhi)系統的(de)啓蒙時(shí)期随着(zhe)“通信大(dà)繁榮”的(de)開始🔴而(ér)結束。遠(yuan)距離有(yǒu)線及無(wu)線通信(xin)技術的(de)應用，标(biāo)志着工(gong)🍉業控制(zhi)系統古(gu)典時期(qī)正式開(kai)始。

古典主(zhǔ)義時期(qi)： 1935 年(nian)-1950 年(nián)

由(yóu)于奠定(dìng)了現代(dài)工業控(kong)制理論(lùn)及相關(guān)标準的(de)基💘礎， 1935年至(zhi) 1950年(nián)被很多(duo)學者稱(chēng)爲工業(ye)控制領(ling)域的古(gu)典主義(yì)時期。這(zhe)一時期(qī)的工業(ye)控制産(chan)業和相(xiang)關标準(zhun)由四個(gè)美國組(zǔ)織🐉所建(jiàn)立：

美國電(diàn)報公司(sī)：專注于(yú)通信系(xì)統的帶(dai)寬拓寬(kuān)。

建(jian)設者鑄(zhù)鐵公司(sī)艾德 .史密(mi)斯帶領(ling)的過程(cheng)工程師(shi)與物理(lǐ)學家團(tuán)隊：對自(zi)己所使(shi)用的⭐工(gong)業控制(zhi)系統進(jìn)行深入(ru)研究，并(bìng)開始💞系(xì)統性地(dì)研究❗控(kong)制理論(lun)。他們統(tong)一了控(kong)制領域(yù)的大量(liang)術🐪語，遊(yóu)說美國(guó)機械工(gong)程師協(xié)會（ ASME）将其編(biān)制成正(zhèng)式文件(jiàn)，并且于(yú) 1936年(nián)成立了(le)監管委(wěi)員會。

福克(kè)斯波羅(luó)公司：設(shè)計了*款(kuan)現代工(gōng)業控制(zhi)中zui常用(yong)的🌂反饋(kuì)回路控(kòng)制部件(jian)，比例積(ji)分控制(zhì)器。

麻省理(li)工學院(yuan)伺服機(jī)構實驗(yàn)室：引入(rù)了控制(zhi)系統“框(kuàng)圖”的💁概(gài)念🐪，開始(shi)對工業(ye)控制系(xi)統進行(hang)模拟。

有了(le)經典控(kòng)制理論(lun)作爲基(jī)礎，工業(ye)控制系(xi)統的可(ke)靠♋性大(dà)㊙️大增加(jia)，同期的(de)“通信大(dà)繁榮”使(shǐ)工業控(kong)制領域(yù)的📞安全(quán)焦點從(cong)物理安(ān)全保障(zhang)轉移爲(wei)通信安(an)全保障(zhàng)，即防止(zhǐ)工業控(kong)制系統(tǒng)在信号(hao)傳輸過(guo)程中被(bei)幹擾或(huo)破壞。

戰争(zheng)是這一(yī)時期工(gong)業控制(zhi)系統理(li)論與技(jì)術蓬勃(bó)發展的(de)重要原(yuan)因。第二(èr)次世界(jiè)大戰期(qi)間，各國(guó)都将😍控(kòng)制領域(yu)的專家(jiā)彙集起(qǐ)來，解決(jue)諸多軍(jun)事上的(de)控制問(wen)題：移動(dòng)平台穩(wen)定性問(wen)題、目标(biao)跟蹤問(wèn)題以及(jí)✨移動目(mu)标射擊(jī)問題。而(er)這些研(yan)究成果(guǒ)，在戰後(hou)都很快(kuài)地轉換(huan)爲❌民用(yòng)技術。有(you)🙇🏻了戰時(shi)技術與(yu)理論的(de)積🌈累，工(gōng)業控制(zhì)系統在(zài)百廢待(dai)興的戰(zhàn)後時期(qī)進行了(le)大規模(mó)的🚶‍♀️更新(xīn)換代：執(zhí)行機構(gou)更加耐(nai)用、更加(jia)精密；數(shù)據采集(jí)系統效(xiào)率更高(gāo)、更具實(shí)時性；*控(kòng)👣制機構(gou)的操作(zuò)更加直(zhí)觀、更加(jia)簡單。所(suǒ)有的發(fā)電廠、汽(qì)車制造(zào)廠、煉油(you)廠都全(quán)速運行(háng)，*不知道(dao)下一個(gè)飛躍即(jí)将來臨(lin)。