工業控制系(xì)統 作爲工廠(chǎng)流程的一部(bu)分出現在世(shì)人面前大約(yuē)是🌍在✏️十八世(shi)紀🌈中期，但事(shì)實上，古代的(de)希臘人與阿(a)拉伯人💚就已(yi)經開始在諸(zhu)如水鍾、油燈(deng)這樣的裝置(zhì)中使用浮動(dòng)閥門進行自(zì)動控制了。世(shi)界上*台有記(ji)載的自動控(kòng)制設備是公(gōng)元前二百五(wǔ)十年左右埃(ai)及🈲人所使用(yòng)的☂️水鍾。這台(tái)水鍾以水作(zuò)爲動力進行(háng)計🛀時與矯正(zheng)，将世💋界zui準确(que)計時工具的(de)頭銜保持了(le)将近兩千年(nián)，直到擺🏃🏻‍♂️鍾被(bei)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(zì)動裝置進⭐行(hang)控制。這種控(kòng)制機構是zui早(zao)真正用于工(gōng)業的控制系(xi)統之一，并且(qie)zui終導緻了由(you)蒸汽引擎引(yǐn)發的🔆*次工業(yè)🌏革命。

之(zhi)後的一個多(duō)世紀，絕大部(bu)分的工業控(kong)制系統所關(guan)注的重點是(shì)對蒸汽系統(tong)中的溫度、壓(ya)力、液面以☎️及(jí)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(gōng)業控制系統(tong)開始了有史(shi)以來*次全面(miàn)發展：

航(háng)海：由于大型(xing)船隻的使用(yong)，舵面轉向因(yīn)流體動力學(xué)的🔆改🈲變變得(de)更加複雜。與(yǔ)此同時，操作(zuò)機構與舵面(mian)之間傳動機(ji)構的增多及(ji)增大導緻動(dong)作響應時間(jiān)更加緩慢。 1873年，讓 .約瑟夫 .萊昂 .法(fǎ)爾，一名法國(guo)企業家兼工(gōng)程師，發明了(le)被其稱爲“動(dòng)🔱力輔助器”的(de)裝置來解決(jue)上述問題。今(jin)天，經後人改(gǎi)進，他的發明(míng)有了新的😍名(míng)字：伺服機構(gòu)。

制造業(yè)：這一時期，繼(ji)電器開始在(zài)工廠中大量(liang)使用👣。通過繼(ji)電器構築的(de)邏輯（如“開 /關”和“是 /否”）代替了(le)之前使用人(ren)工的制造業(yè)控制方式。今(jīn)天🤟廣泛用于(yú)📞工🏃🏻業控制系(xi)統的可編程(cheng)邏輯控制器(qì)（ ProgrammableLogicController： PLC）就(jiù)是繼電器邏(luó)輯發展的産(chǎn)物。

電力(li)：新興的電力(li)行業也在這(zhe)一時期投入(rù)大量資🈲金進(jin)行工業控制(zhi)系統的構建(jiàn)。比如設計并(bing)發明了用于(yu)👉控制電壓或(huò)者電流使其(qí)保持恒定的(de)電力監測與(yǔ)控制系統🙇🏻。到(dào) 1920年，雖然(ran)絕大多數控(kong)制手段隻是(shi)簡單的“開 /關”，*控制室(shì)已經成爲大(da)型工廠和電(diàn)站的标準配(pèi)置。*控🥰制室♌中(zhong)的記錄器能(neng)夠對系統運(yun)行狀況進行(hang)繪🆚制或者使(shi)㊙️用彩色燈🔞泡(pào)反🤩映系統狀(zhuang)态，操作員則(zé)以此爲依㊙️據(ju)對某⭐些開關(guan)🐇進行操作，完(wan)成對系統的(de)控🌈制。用于現(xiàn)代電廠的工(gong)業控制系統(tǒng)已現雛形。

交通：工業(ye)控制系統在(zai)交通領域的(de)發展得益于(yú)用于控制平(ping)衡以及自動(dong)駕駛的陀螺(luo)儀的使用。這(zhè)一✉️時期，埃爾(ěr)🌈默？斯佩裏發(fā)明🐅了早期的(de)主動式平衡(heng)裝置。到 1930年，許多航空(kōng)公司在遠距(jù)離飛行中都(dou)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(zhì)理論中并用(yòng)于新型♍控制(zhì)系統的設計(ji)，并完成控制(zhi)領域中“标準(zhun)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(xi)統的可靠性(xing)及物理安全(quán)性。由于經典(dian)控制理論🔞當(dang)時🈲并未建立(li)，相當多的控(kong)制系統具🤞有(yǒu)很高的失效(xiao)率。當時的工(gōng)程師常常碰(peng)到這樣的問(wen)🌈題，同樣一📧個(gè)控制系統在(zai)不同控制環(huán)境中的可靠(kao)性相差極大(dà)，而他們能夠(gou)做的隻有極(ji)爲有限的定(ding)性分析。富有(yǒu)經驗的工程(cheng)師能夠在一(yī)定程度上通(tong)過安全操作(zuo)規範的形式(shi)解決工業控(kòng)制系統的物(wù)理安全問題(ti)以及一線工(gong)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(xian)及無線通信(xin)技術的應用(yòng)，标志着工業(yè)控🔱制系📐統古(gu)典時期正式(shi)開始。

古(gu)典主義時期(qi)： 1935 年-1950 年

由于(yu)奠定了現代(dai)工業控制理(lǐ)論及相關标(biao)準的基礎， 1935年至 1950年被很多學(xué)者稱爲工業(yè)控制領域的(de)古典主義時(shi)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(suo)建立：

美(měi)國電報公司(si)：專注于通信(xìn)系統的帶寬(kuān)拓寬。

建(jian)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(rù)研究，并開始(shǐ)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(bian)制成正式文(wen)件，并且于 1936年成立了(le)監管委員會(hui)。

福克斯(si)波羅公司：設(she)計了*款現代(dài)工業控制中(zhōng)zui常用的🐇反饋(kuì)回路控制部(bu)件，比例積分(fen)控制器。

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

有了經典控(kòng)制理論作爲(wèi)基礎，工業控(kong)制系統的可(ke)靠♻️性大大增(zeng)💁加，同期的“通(tong)信大繁榮”使(shǐ)工業控制領(lǐng)域的🐆安全焦(jiao)點從物理安(an)全保障轉移(yi)爲通信安全(quán)💃保障，即防止(zhi)工業控制系(xì)統在信号傳(chuán)輸過程中被(bei)幹擾或破壞(huài)。

戰争是(shì)這一時期工(gōng)業控制系統(tong)理論與技術(shù)蓬勃發展的(de)重要原因。第(di)二次世界大(dà)戰期間，各國(guó)都将㊙️控制領(ling)域的專家彙(hui)集起來，解決(jue)諸多軍事上(shàng)的控制問題(tí)：移動平台穩(wen)定性問題、目(mù)标跟蹤問題(ti)以及移動目(mu)标射擊問題(tí)。而這些研究(jiu)成果，在戰後(hòu)都很快地轉(zhuan)換爲🔴民用技(jì)術。有❓了戰時(shí)技術與理論(lun)的積累，工業(ye)控制系統在(zài)百廢待興的(de)戰後時期進(jìn)🌂行了大規模(mó)的更新換⁉️代(dai)：執行機構更(gèng)加耐用、更加(jia)精密；數♈據采(cǎi)集系統效率(lǜ)😄更高、更具實(shi)時性；*控制機(jī)構的操作更(geng)加直觀、更加(jiā)簡單。所有的(de)發電廠、汽車(chē)制造👉廠、煉油(you)廠都全速運(yùn)行，*不👣知道下(xia)一個飛躍即(ji)将來臨。