工(gong)業控制(zhì)系統 作(zuò)爲工廠(chang)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(jì)中期，但(dàn)事實上(shang)，古代的(de)希臘人(ren)與阿拉(lā)伯人就(jiù)已經開(kāi)始在💯諸(zhu)如水鍾(zhōng)、油燈這(zhe)樣的裝(zhuāng)置中使(shǐ)用浮動(dòng)閥門進(jin)行自動(dòng)控制了(le)。世界🔞上(shang)*台有記(jì)載的自(zi)動控制(zhi)設備是(shi)公元前(qian)二🌐百五(wu)十年左(zuo)右埃及(ji)🚩人所使(shǐ)用的水(shui)鍾。這台(tai)水鍾以(yǐ)水作爲(wei)動力進(jin)行計🌂時(shí)與矯正(zhèng)，将世界(jiè)zui準确計(ji)時工具(ju)的頭銜(xian)保持了(le)将近兩(liǎng)千年，直(zhi)到擺鍾(zhong)被發明(ming)。

1745年(nian)，安裝在(zai)風車中(zhōng)控制磨(mó)盤間的(de)間隙，已(yi)經開始(shǐ)由自動(dòng)裝置進(jin)行控制(zhi)。這種控(kong)制機構(gou)是zui早真(zhēn)正用于(yú)工業的(de)控制系(xì)統之一(yī)，并且zui終(zhōng)導緻了(le)由蒸汽(qì)引擎引(yǐn)發的*次(cì)工業革(gé)命。

之後的(de)一個多(duō)世紀，絕(jue)大部分(fèn)的工業(yè)控制系(xi)統所⛷️關(guan)注的重(zhòng)點是對(dui)蒸汽系(xi)統中的(de)溫度、壓(ya)力、液面(miàn)以及機(jī)器轉速(su)的控制(zhì)。但随着(zhe)工業革(gé)命的深(shen)入，十八(ba)世紀中(zhōng)期至二(er)十世紀(jì)初，工業(ye)🤟控制系(xi)統開始(shǐ)了有史(shi)以來*次(ci)全面發(fā)展：

航海：由(yóu)于大型(xing)船隻的(de)使用，舵(duo)面轉向(xiàng)因流體(tǐ)動力學(xué)🔱的改變(biàn)變得更(gèng)加複雜(zá)。與此同(tóng)時，操作(zuò)機構與(yu)舵面之(zhī)間傳動(dòng)機構的(de)增多及(jí)增大導(dǎo)緻動作(zuò)響應時(shi)間更加(jiā)🈲緩慢。 1873年，讓(rang) .約(yue)瑟夫 .萊昂(áng) .法(fa)爾，一名(ming)法國企(qǐ)業家兼(jian)工程師(shi)，發明了(le)被其稱(chēng)爲“動力(lì)輔♻️助器(qì)”的裝置(zhì)來解決(jué)上述問(wen)題。今天(tiān)，經後人(ren)改進❌，他(ta)的發明(míng)有了新(xīn)的名字(zi)：伺服機(jī)構。

制造業(yè)：這一時(shi)期，繼電(diàn)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(qian)使用人(rén)工的制(zhi)造業控(kòng)制方式(shi)。今天廣(guǎng)🔞泛🏃🏻‍♂️用于(yu)工業控(kong)制系統(tong)的可編(biān)程邏輯(jí)控制器(qì)（ ProgrammableLogicController： PLC）就是(shi)繼電器(qì)邏輯發(fa)展的産(chǎn)物。

電力：新(xīn)興的電(dian)力行業(yè)也在這(zhè)一時期(qi)投入大(dà)量資⭐金(jīn)進🧡行工(gong)業控制(zhi)系統的(de)構建。比(bi)如設計(ji)并發明(míng)了用于(yu)控制電(dian)壓✍️或者(zhe)電流使(shǐ)其保持(chi)恒定的(de)電力監(jian)⭕測與控(kòng)制系統(tǒng)。到 1920年，雖然(rán)絕大多(duo)數控制(zhi)手段隻(zhi)是簡單(dan)的“開 /關”，*控(kong)制室已(yǐ)經成爲(wei)大型工(gong)廠和電(dian)站的标(biao)準配置(zhi)。*控制室(shì)中的記(jì)錄器能(néng)夠對系(xi)統運行(hang)狀況進(jìn)行繪制(zhi)或者使(shi)用彩色(sè)燈泡反(fǎn)映系統(tong)狀态，操(cao)作員則(zé)以此爲(wèi)依據對(duì)某些開(kāi)關💔進行(háng)操作，完(wán)成對系(xi)統的控(kòng)制。用于(yu)現代電(dian)廠的工(gōng)業控制(zhi)系統已(yi)現雛形(xíng)。

交(jiao)通：工業(ye)控制系(xì)統在交(jiāo)通領域(yu)的發展(zhan)得益于(yu)用于控(kòng)制🔞平衡(héng)以及自(zì)動駕駛(shǐ)的陀螺(luo)儀的使(shi)用。這一(yi)時期🌈，埃(āi)爾默？斯(sī)佩裏💋發(fa)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(gōng)司在遠(yuǎn)距離飛(fei)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(kui)”的概念(nian)被納入(rù)到控制(zhi)理論中(zhōng)并用于(yú)新型🐉控(kòng)制系統(tǒng)的設計(jì)，并完成(cheng)控制領(lǐng)域中“标(biao)準閉環(huan)分析🤟”方(fāng)法的建(jian)立。

這一時(shi)期，工業(yè)控制系(xì)統所面(miàn)臨的大(dà)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(quán)性💃🏻。由于(yú)經典控(kòng)制理論(lun)當時并(bing)未建立(lì)，相當多(duō)的控制(zhi)系統具(jù)💋有很高(gāo)的失效(xiao)♉率。當時(shi)的工程(chéng)師常常(chang)碰到這(zhe)樣的問(wen)題，同樣(yàng)一🏃🏻‍♂️個控(kong)制系⭕統(tǒng)在不同(tóng)控制環(huán)境㊙️中的(de)可靠性(xing)相差極(jí)大，而他(ta)們能夠(gou)做的隻(zhi)有極爲(wèi)有限的(de)定性分(fèn)析。富有(yǒu)經驗的(de)工程師(shi)能夠在(zài)🤟一定程(cheng)度上通(tong)過安全(quan)操作規(gui)範的形(xíng)式🔞解決(jue)工業控(kong)制系☁️統(tong)的物理(li)安全問(wèn)🌈題以及(jí)一線工(gōng)人的人(ren)身安全(quan)問題。

1935年，工(gōng)業控制(zhì)系統的(de)啓蒙時(shí)期随着(zhe)“通信大(da)繁榮”的(de)開始而(er)結束。遠(yuǎn)距離有(yǒu)線及無(wu)線通信(xin)技術的(de)應用，标(biāo)志着工(gōng)業控制(zhì)系統古(gǔ)典時期(qi)正式開(kāi)始。

古典主(zhu)義時期(qī)： 1935 年(nian)-1950 年(nian)

由(yóu)于奠定(dìng)了現代(dài)工業控(kong)制理論(lun)及相關(guan)标準的(de)基📱礎⛷️， 1935年至(zhi) 1950年(nian)被很多(duo)學者稱(cheng)爲工業(yè)控制領(lǐng)域的古(gu)典主義(yi)時期。這(zhè)一時期(qi)的工業(yè)控制産(chǎn)業和相(xiang)關标準(zhun)由四個(ge)美國組(zu)織❤️所建(jian)立：

美國電(diàn)報公司(si)：專注于(yú)通信系(xì)統的帶(dài)寬拓寬(kuan)。

建(jiàn)設者鑄(zhu)鐵公司(sī)艾德 .史密(mì)斯帶領(lǐng)的過程(chéng)工程師(shi)與物理(li)學家團(tuán)隊：對自(zi)己所使(shǐ)用🤩的工(gōng)業控制(zhi)系統進(jin)行深入(rù)研究，并(bìng)開始系(xì)統性地(dì)研究控(kòng)制🛀理論(lùn)。他們統(tǒng)一了控(kong)制領域(yù)的大量(liàng)術語，遊(you)說美國(guo)機械工(gōng)程師協(xié)會🌈（ ASME）将其編(bian)制成正(zhèng)式文件(jiàn)，并且于(yu) 1936年(nian)成立了(le)監管委(wei)員會。

福克(ke)斯波羅(luo)公司：設(shè)計了*款(kuan)現代工(gōng)業控制(zhì)中zui常用(yong)♋的🌈反饋(kui)💃🏻回路控(kòng)制部件(jiàn)，比例積(jī)分控制(zhi)器。

麻省理(lǐ)工學院(yuan)伺服機(jī)構實驗(yan)室：引入(ru)了控制(zhì)系統“框(kuang)圖”的概(gai)念，開始(shi)對工業(yè)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(da)繁榮”使(shi)工業控(kong)制領🙇🏻域(yu)的安全(quán)✊焦點從(cóng)物理安(an)全保障(zhàng)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(hào)傳輸過(guo)程中被(bèi)幹擾或(huò)破壞。

戰争(zhēng)是這一(yi)時期工(gōng)業控制(zhì)系統理(lǐ)論與技(ji)術蓬勃(bo)👄發展的(de)重要✌️原(yuán)因。第二(èr)次世界(jiè)大戰期(qī)間，各國(guó)都将🌂控(kòng)制領域(yù)的專家(jiā)彙集起(qi)來，解決(jue)諸多軍(jun)事上的(de)控制問(wèn)題：移動(dong)平台穩(wen)定性問(wèn)題、目标(biāo)跟🌂蹤問(wèn)題以及(jí)移動目(mu)标射擊(ji)問題👌。而(er)這些研(yán)🈚究成果(guǒ)，在👅戰後(hòu)都很✏️快(kuai)地轉換(huan)爲民用(yong)技術。有(you)了戰時(shi)技術與(yu)理論的(de)積累，工(gong)業控制(zhì)系統在(zai)百廢待(dài)興🍉的戰(zhàn)後時期(qi)進♌行了(le)大規模(mo)的更新(xīn)換代：執(zhi)行機構(gou)更加耐(nai)用、更加(jiā)精密；數(shu)😍據采集(jí)系統效(xiao)率更高(gāo)、更具實(shí)時性；*控(kong)制機構(gòu)的操作(zuò)更加✏️直(zhi)觀、更加(jiā)簡🈲單。所(suo)有🈲的發(fā)電廠、汽(qì)車🤞制造(zào)廠、煉油(yóu)廠都全(quán)速運行(háng)，*不知道(dào)下一個(ge)飛躍即(jí)将來臨(lin)。