工業控制系(xì)統 作爲工廠(chǎng)流程的一部(bu)分出現在世(shi)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(ā)拉👉伯人就已(yǐ)👄經開始在諸(zhu)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(shi)界上*台有記(ji)載的自動控(kong)制設備是公(gōng)元前二百五(wu)十年左右埃(āi)及人所使用(yong)的水鍾。這台(tái)水鍾以水作(zuò)爲動力進行(hang)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(bei)發明。

1745年(nian)，安裝在風車(che)中控制磨盤(pan)間的間隙，已(yǐ)經開始由自(zì)動裝🧑🏽‍🤝‍🧑🏻置進行(hang)控制。這種控(kong)制機構是zui早(zǎo)真正用于㊙️工(gong)業的控制系(xi)統之一，并🔞且(qie)zui終導緻了由(yóu)蒸汽引擎🌐引(yǐn)發的*次工業(yè)革命。

之(zhi)後的一個多(duo)世紀，絕大部(bu)分的工業控(kong)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(er)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(xué)的👄改變變得(de)更加複雜。與(yu)此同時，操作(zuò)機構與舵面(mian)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(míng)有了新的名(ming)字：伺服機構(gòu)。

制造業(ye)：這一時期，繼(jì)電器開始在(zai)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(yú)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(luo)輯發展的産(chan)物。

電力(lì)：新興的電力(li)行業也在這(zhè)一時期投入(ru)大量資金⛷️進(jin)行工業📧控制(zhì)系統的構建(jian)。比如設計并(bing)發明了用于(yú)控制♋電壓或(huò)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(kòng)制手段隻是(shi)簡單的“開 /關”，*控制室(shì)已經成爲大(dà)型工廠和電(dian)站的标準配(pèi)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(ze)以此爲依據(jù)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(zhe)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(dou)使用他發明(míng)🔞的自動駕駛(shǐ)儀。

研究(jiū)： 1932年，“負反(fan)饋”的概念被(bèi)納入到控制(zhi)理論中并用(yong)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(fāng)法的建立。

這一時期(qī)，工業控制系(xi)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(dian)控制理論當(dang)時并未建立(lì)，相當多的控(kòng)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(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(you)經驗的💘工程(cheng)師能夠在一(yī)定程度上通(tōng)過安全操作(zuò)規範的形式(shì)解決工業控(kòng)制系統的物(wù)理安全問💋題(tí)以及一線工(gōng)人的‼️人身安(an)全問題。

1935年，工業控制(zhì)系統的啓蒙(meng)時期随着“通(tong)信大繁榮”的(de)開🐇始而結束(shu)。遠距離有線(xian)及無線通信(xìn)技術的應用(yong)，标志着工業(ye)控⭐制系統古(gu)典時期正式(shì)開始。

古(gǔ)典主義時期(qi)： 1935 年-1950 年

由于(yu)奠定了現代(dài)工業控制理(lǐ)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(yè)控制領域的(de)古典主義時(shi)👅期。這一時期(qī)的工業控制(zhi)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(sī)：專注于通信(xin)系統的帶寬(kuan)拓寬。

建(jian)設者鑄鐵公(gong)司艾德 .史密斯帶領(lǐng)的過程工程(chéng)師與物理學(xué)家團隊：對自(zì)💋己🆚所使用的(de)工業控制系(xi)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(yóu)說美國機械(xiè)工程師協會(hui)（ ASME）将其編(bian)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(si)波羅公司：設(she)計了*款現代(dai)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(gou)實驗室：引入(ru)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(kòng)制系統的可(ke)靠性大大🌂增(zeng)加，同期的“通(tong)信大繁榮”使(shi)工業控制領(ling)域的安全焦(jiāo)點從物理安(ān)全保障轉移(yí)爲通信安全(quan)保障，即防止(zhi)工業控制系(xi)統在信号傳(chuán)輸過程中被(bèi)幹擾或破壞(huai)。

戰争是(shì)這一時期工(gong)業控制系統(tǒng)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(huì)集起來，解決(jué)諸多軍事上(shang)的控💞制問題(ti)🌈：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(ti)。而這些研🧑🏽‍🤝‍🧑🏻究(jiu)成果，在戰後(hou)都很🎯快地轉(zhuan)換爲民用技(jì)術。有了戰時(shí)技術與理論(lùn)的積累，工業(ye)控制系統在(zai)百廢待興的(de)戰後時期進(jin)行了大規模(mó)的更新換代(dai)：執行機構更(geng)加🤞耐用、更加(jia)精密；數據采(cǎi)集系統效率(lü)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(che)制造廠、煉油(yóu)廠都全速運(yun)行，*不📧知道下(xià)一個飛躍即(jí)将來臨。