工業控制系(xì)統 作爲工廠(chǎng)流程的一部(bù)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(zhū)如水鍾、油燈(deng)這樣的裝置(zhi)中使用浮動(dòng)閥門進行自(zì)🐉動控制了。世(shi)界上*台有記(jì)載的自動控(kòng)制設備是🈲公(gong)元前二百五(wu)十年左右埃(ai)及人所使用(yong)的水鍾。這台(tai)水鍾以水作(zuo)爲動力進行(háng)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(bèi)發明。

1745年(nián)，安裝在風車(chē)中控制磨盤(pan)間的間隙，已(yǐ)經開始由🌂自(zi)動裝置進行(hang)控制。這種控(kong)制機構是zui早(zao)真正用于工(gōng)業的控制系(xì)統之一，并且(qiě)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(bù)分的工業控(kòng)制系統所📱關(guan)注🥵的重點是(shì)對蒸汽系統(tong)中的溫度、壓(yā)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(er)☁️十世紀✊初，工(gong)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(xíng)船隻的使用(yong)，舵面轉向因(yin)流體動力學(xue)的改變變得(dé)更加複雜。與(yu)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(dòng)作響應時間(jian)更加緩慢。 1873年，讓 .約瑟夫 .萊昂 .法(fa)爾，一名法國(guo)企業家兼工(gong)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(ming)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(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(jiù)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(zhe)一時期投入(rù)大量資金進(jìn)行工業控制(zhì)系統的構建(jian)。比如設計并(bìng)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(yu)控❄️制系統✉️。到(dào) 1920年，雖然(rán)絕大多數控(kong)制手段隻是(shì)簡單的“開 /關”，*控制室(shi)已經成爲大(dà)型工廠和電(diàn)站的标準配(pei)置。*控制🏃‍♀️室🌏中(zhong)的記錄器能(neng)夠對系統運(yun)行狀況進行(háng)繪制或者使(shǐ)用彩色燈泡(pao)反映系統狀(zhuàng)态，操作員則(zé)以此爲依據(ju)對某些開關(guān)🈲進行操作，完(wán)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(yè)控制系統在(zài)交通領域的(de)發展得益于(yu)用于控制平(píng)衡以及自動(dòng)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(heng)裝置。到 1930年，許多航空(kong)公司在遠距(ju)離飛行中都(dou)使用他發明(ming)的自動駕駛(shi)儀。

研究(jiu)： 1932年，“負反(fǎn)饋”的概念被(bei)納入到控制(zhì)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(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(ti)是如何保證(zheng)👨‍❤️‍👨工業控制系(xì)統的可靠性(xìng)及物理安全(quan)性。由于經典(diǎn)控制💁理論當(dāng)時并未建立(li)，相當多的控(kong)制✍️系統具有(you)很高的失效(xiao)率。當時的工(gōng)程師常常碰(pèng)到🐅這樣的問(wèn)題，同樣一個(gè)控制系統在(zài)不同👈控制環(huán)境🌂中的可靠(kao)性相差極大(da)，而他們能夠(gou)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(tong)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼過安全操作(zuo)規範的形式(shi)解決工業控(kong)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(méng)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(gǔ)典時期正式(shi)開始。

古(gu)典主義時期(qī)： 1935 年-1950 年

由于(yú)奠定了現代(dai)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(xue)者稱爲工業(ye)控制領域的(de)古典主義時(shí)期。這一時期(qī)的工業控制(zhi)産業和相關(guan)标準由四個(gè)美國組織所(suo)建立：

美(mei)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(gōng)司艾德 .史密斯帶領(ling)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(xi)統進行深入(rù)研究，并開始(shi)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(huì)（ ASME）将其編(biān)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(sī)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(bù)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(jin)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(kě)靠性大大增(zēng)加，同期的“通(tōng)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(yi)爲通信安全(quan)保障，即防止(zhi)工業控制系(xi)統在信号傳(chuan)輸過程中被(bei)幹擾或破壞(huài)。

戰争是(shì)這一時期工(gong)業控制系統(tǒng)理論與技術(shu)蓬勃🔞發展的(de)重🈲要原因。第(di)二次世界大(da)戰期間，各國(guó)都将控制領(lǐng)域的專家彙(hui)集起來，解決(jue)諸多軍事上(shang)的控制問題(tí)：移動平台穩(wěn)定性問題、目(mu)标跟蹤問題(ti)以及移動目(mu)标射擊問題(ti)。而這些研究(jiū)成果，在戰後(hou)都很快地轉(zhuǎn)換爲民用技(ji)術。有了戰時(shi)技術與理論(lùn)的積累，工業(yè)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(lü)更高、更具實(shi)時性；*控制機(ji)構的操作更(geng)加直觀、更加(jia)簡🎯單。所有的(de)發電廠、汽車(chē)⭕制造🌐廠、煉油(you)廠都全速運(yun)行，*不知道下(xia)一個飛躍即(jí)将來🔴臨。