工業控(kòng)制系統 作(zuo)爲工廠流(liú)程的一部(bù)分出現在(zài)世人面前(qian)大約是在(zài)十八🤟世🌈紀(ji)🏃‍♀️中期，但事(shì)實上，古代(dài)的希臘人(ren)與阿拉伯(bo)人就已經(jing)開始在諸(zhū)如水鍾、油(you)燈這樣的(de)裝置中使(shǐ)用浮動閥(fá)門進行自(zì)動控制了(le)。世界上*台(tai)有記載的(de)自動控制(zhi)設備是🧡公(gong)元前二百(bai)五十年左(zuǒ)右埃及人(rén)所使用的(de)水鍾。這台(tái)水鍾以水(shui)作爲動力(lì)進行計時(shí)與矯正，将(jiang)世界zui準确(què)計時工具(jù)的頭銜保(bao)持了将近(jin)兩千年，直(zhi)到擺鍾被(bei)發㊙️明。

1745年，安裝在(zài)風車中控(kòng)制磨盤間(jian)的間隙，已(yi)經開始由(yóu)自動裝置(zhi)進行控制(zhi)。這種控制(zhi)機構是zui早(zǎo)真正用于(yu)✌️工業的控(kòng)制系統之(zhi)一，并且zui終(zhong)導緻了由(yóu)蒸汽引擎(qíng)引發的*次(cì)工業革命(mìng)。

之後(hou)的一個多(duō)世紀，絕大(da)部分的工(gong)業控制系(xi)統所🔴關注(zhù)的重點是(shi)對蒸汽系(xì)統中的溫(wēn)度、壓力、液(ye)面以及機(jī)器轉速的(de)控制。但随(sui)着工業革(ge)命的深入(ru)，十八世紀(ji)中🤟期至二(èr)🛀十世紀💔初(chu)，工業控制(zhi)系✉️統開始(shi)了有史以(yǐ)來*次全面(miàn)發展：

航海：由于(yú)大型船隻(zhi)的使用，舵(duo)面轉向因(yīn)流體動力(lì)學的改變(bian)變得更加(jiā)複雜。與此(ci)同時，操作(zuò)機構與舵(duò)面之🏃🏻‍♂️間傳(chuan)動機🏃‍♀️構的(de)增多及增(zeng)大導緻動(dòng)作響應時(shí)間更加緩(huǎn)慢。 1873年(nián)，讓 .約(yue)瑟夫 .萊昂 .法爾，一名(ming)法國企業(ye)家兼工程(chéng)師，發明了(le)被其稱爲(wèi)“動力輔助(zhù)器”的裝置(zhì)來解決上(shang)述問題。今(jīn)天，經後人(ren)改進，他的(de)發明有了(le)💃新的名字(zi)：伺服機構(gou)。

制造(zao)業：這一時(shí)期，繼電器(qì)開始在工(gōng)廠中大量(liang)使用。通過(guò)繼電器構(gou)築的邏輯(ji)（如“開 /關”和“是 /否”）代替(tì)了之前使(shi)用人工的(de)制造業控(kòng)制方式。今(jin)天廣泛用(yòng)✊于工業控(kong)制系統的(de)可編程邏(luó)輯控制器(qi)（ ProgrammableLogicController： PLC）就是繼電(dian)器邏輯發(fa)展的産物(wù)。

電力(lì)：新興的電(dian)力行業也(ye)在這一時(shi)期投入大(da)量資金進(jìn)行工業控(kong)制系統的(de)構建。比如(ru)設計并發(fā)明了用于(yú)控制電壓(yā)🔆或者電流(liú)使其保持(chí)恒定的電(dian)力監測與(yu)控制系統(tǒng)。到 1920年(nián)，雖然絕大(da)多數控制(zhi)手段隻是(shì)簡單的“開(kai) /關”，*控(kòng)制室已經(jīng)成爲大型(xing)工廠和電(dian)站的标準(zhun)配置。*控🐕制(zhì)室中⛹🏻‍♀️的記(ji)錄器能夠(gou)對系統運(yun)行狀況進(jin)行繪👈制或(huo)者使用彩(cai)🈲色燈泡反(fan)映系統狀(zhuàng)态，操作員(yuan)則以此爲(wèi)依據對某(mǒu)些開關進(jin)行操🔅作，完(wan)成對系統(tong)的控制。用(yong)于現代電(diàn)廠的💛工業(yè)控制🔞系統(tǒng)已現雛形(xing)。

交通(tōng)：工業控制(zhi)系統在交(jiāo)通領域的(de)發展得益(yi)于用于控(kong)制平衡以(yǐ)及自動駕(jià)駛的陀螺(luó)儀的使用(yòng)。這一時期(qi)，埃爾默？斯(si)佩裏發明(míng)了早期的(de)主動式平(ping)衡裝置。到(dào) 1930年，許(xǔ)多航空公(gōng)司在遠距(jù)離飛行中(zhong)都使用他(ta)發明的自(zì)動駕🧑🏾‍🤝‍🧑🏼駛儀(yi)。

研究(jiū)： 1932年，“負(fù)反饋”的概(gai)念被納入(rù)到控制理(lǐ)論中并用(yòng)于新型控(kong)🧡制系統的(de)設計，并完(wán)成控制領(ling)域中“标準(zhǔn)閉環分析(xi)”方法👄的建(jian)立。

這(zhè)一時期，工(gong)業控制系(xi)統所面臨(lin)的大多數(shu)問題是如(rú)何保證工(gōng)業控制系(xì)統的可靠(kào)性及物理(lǐ)安全性。由(you)于經典控(kòng)制理論當(dāng)時并未建(jian)立，相當多(duo)的控制系(xì)統具有很(hen)高🍓的失效(xiào)率。當時的(de)工程師常(cháng)常碰到這(zhe)樣的問題(ti)，同樣一個(ge)控制系統(tong)在不同控(kòng)制環境中(zhong)的可靠性(xìng)相差極大(dà)，而✍️他們能(neng)夠做的隻(zhi)有極爲♈有(yǒu)限的定性(xing)分析。富有(yǒu)經驗的❓工(gong)程師能夠(gòu)在🏃‍♀️一定程(cheng)度上通過(guò)安全🔞操作(zuò)規範的形(xíng)式🔞解決工(gong)業控制系(xì)統的物理(lǐ)安全問📐題(tí)以及一線(xian)工人的人(rén)身安全問(wèn)題。

1935年(nián)，工業控制(zhì)系統的啓(qǐ)蒙時期随(sui)着“通信大(da)繁榮”的開(kāi)始而結束(shu)。遠距離有(you)線及無線(xian)通信技術(shu)的應用🌈，标(biāo)志着工業(ye)控制系統(tong)古典時期(qi)正式開始(shi)。

古典(dian)主義時期(qi)： 1935 年-1950 年

由于奠定(ding)了現代工(gōng)業控制理(lǐ)論及相關(guān)标準的基(ji)礎⚽， 1935年(nian)至 1950年(nian)被很多學(xué)者稱爲工(gong)業控制領(lǐng)域的古典(diǎn)主義時期(qī)。這一時✍️期(qi)的工業控(kòng)制産業和(hé)相關标準(zhǔn)由四個美(mei)國組織所(suo)建立：

美國電報(bào)公司：專注(zhù)于通信系(xì)統的帶寬(kuān)拓寬。

建設者鑄(zhu)鐵公司艾(ài)德 .史(shǐ)密斯帶領(lǐng)的過程工(gong)程師與物(wu)理學家團(tuan)隊：對自己(ji)所使用的(de)工業控制(zhì)系統進行(háng)深入研究(jiū)，并開始系(xì)統性地研(yán)究控制理(li)論。他們統(tǒng)一了控制(zhi)領域的大(dà)量術語，遊(you)說美國機(jī)械工程師(shi)協會（ ASME）将其編制(zhi)成正式文(wen)件，并且于(yu) 1936年成(chéng)立了監管(guǎn)委員會。

福克斯(si)波羅公司(si)：設計了*款(kuǎn)現代工業(ye)控制中zui常(cháng)用的反饋(kuì)回👌路💔控制(zhi)部件，比例(li)積分控制(zhì)器。

麻(ma)省理工學(xue)院伺服機(jī)構實驗室(shi)：引入了控(kòng)制系統💰“框(kuang)🍓圖”的概念(niàn)，開始對工(gōng)業控制系(xì)統進行模(mó)拟。

有(yǒu)了經典控(kong)制理論作(zuò)爲基礎，工(gōng)業控制系(xì)統的可靠(kao)❄️性大🐕大增(zēng)加，同期的(de)“通信大繁(fan)榮”使工業(yè)控制領域(yu)的安全💔焦(jiāo)點從物理(li)安全保障(zhang)轉移爲通(tōng)信安全保(bao)障，即🌂防止(zhi)工業控制(zhi)系統在信(xìn)号傳輸過(guo)程中被👉幹(gan)擾或破🐉壞(huai)。

戰争(zhēng)是這一時(shí)期工業控(kòng)制系統理(li)論與技術(shu)蓬勃發展(zhan)㊙️的重要⛱️原(yuan)因。第二次(cì)世界大戰(zhan)期間，各國(guo)都将控制(zhì)領域的專(zhuān)家彙集起(qǐ)✌️來，解決諸(zhu)多軍事上(shang)的控制問(wèn)題：移動平(ping)台穩定🌈性(xìng)問題、目标(biao)跟蹤問題(ti)以及🔅移動(dòng)目标射擊(ji)問題。而這(zhè)些研究成(cheng)果，在戰後(hou)都很快地(di)轉換爲民(min)用技術。有(you)了戰時技(ji)術☔與理論(lùn)的積累，工(gōng)業控制系(xi)統在百廢(fei)待興的戰(zhàn)後時期進(jìn)行了㊙️大規(gui)模的⛱️更新(xīn)換代：執行(hang)機構更加(jia)耐用、更加(jia)精密；數據(jù)采集系統(tǒng)效率🛀更高(gao)、更具實時(shí)性；*控制機(jī)構的操作(zuo)更加直觀(guān)、更加簡單(dān)。所有的發(fā)電廠、汽車(chē)制造廠、煉(lian)油廠都全(quán)速運行，*不(bu)知道下一(yi)個飛躍即(ji)将來臨。