工業(ye)控制系統 作爲工(gōng)廠流程的一部分(fen)出現在世人面前(qian)大約是在十八世(shì)🧡紀中期，但事實上(shàng)，古代的希臘人與(yǔ)阿拉伯人就已經(jing)開始在諸如水鍾(zhōng)、油燈這樣的裝置(zhì)中使用浮動閥門(mén)進行自🤞動控制了(le)。世界上*台有記載(zǎi)🐕的自動控制設備(bei)是公元前二百五(wu)十年左右埃及人(rén)所使用的水鍾。這(zhè)台水💰鍾以水作爲(wei)動力進行計🧑🏾‍🤝‍🧑🏼時與(yǔ)矯正，将🆚世界zui準确(què)計時工🏒具的頭銜(xian)保持❓了将🌈近兩千(qiān)年✌️，直到擺鍾被發(fā)明。

1745年，安裝在(zai)風車中控制磨盤(pan)間的間隙，已經開(kāi)始由自動裝置進(jin)☀️行控制。這種控制(zhi)機構是zui早真正用(yòng)于📧工業♋的控制系(xì)☂️統之一，并且zui終導(dǎo)緻了由蒸汽引擎(qing)引發的*次工業革(gé)命。

之後的一(yi)個多世紀，絕大部(bù)分的工業控制系(xi)統所關注的重點(dian)是對蒸汽系統中(zhōng)的溫度、壓力、液面(mian)以及機器轉速的(de)控制。但随着工業(yè)革命的深入，十八(bā)世紀中期至二十(shí)世紀初，工業控制(zhi)系😄統開始了有史(shi)以來*次全面發展(zhǎn)🐕：

航海：由于大(da)型船隻的使用，舵(duò)面轉向因流體動(dong)力學的改💘變變得(dé)更加複雜。與此同(tong)時，操作機構與舵(duò)面之間傳動機構(gòu)的增多及增大導(dao)緻動作響應時🐉間(jian)更加緩慢。 1873年(nián)，讓 .約瑟夫 .萊昂 .法爾(ěr)，一名法國企業家(jiā)兼工程師，發明了(le)被其稱爲“動力輔(fu)助器❌”的裝置來解(jiě)決上述問題。今天(tiān)，經後人改進，他的(de)🎯發明💜有了✏️新的名(ming)字：伺服機構。

制造業：這一時期(qi)，繼電器開始在工(gōng)廠中大量使用。通(tong)過繼電器構築的(de)邏輯（如“開 /關(guan)”和“是 /否”）代替(ti)了之前使用人工(gōng)的制造業控制方(fāng)式。今天廣🙇‍♀️泛用于(yú)工業控制系統的(de)可編程邏輯控制(zhi)器（ ProgrammableLogicController： PLC）就是(shi)繼電器邏輯發展(zhan)的産物。

電力(lì)：新興的電力行業(yè)也在這一時期投(tóu)入大量資金進📐行(háng)工業控制系統的(de)構建。比如設計并(bing)發明了用于控制(zhi)電壓🔅或者💜電流使(shi)其保持恒定的電(dian)力監測與控制系(xi)統。到 1920年，雖然(rán)絕大多數控制手(shǒu)段隻是簡單的“開(kāi) /關”，*控制室已(yi)經成爲大型工廠(chǎng)和電站的标準配(pèi)置。*控制室中🔞的記(jì)錄器能夠對系統(tǒng)運行狀況進行繪(hui)制或🏃‍♂️者使用彩‼️色(se)燈泡反映系統狀(zhuang)态，操作員則以此(cǐ)爲依🔴據對某些開(kai)關進行操作，完成(chéng)對系統的控制。用(yong)于現代電廠的工(gong)業控制系統已現(xian)雛形。

交通：工(gōng)業控制系統在交(jiao)通領域的發展得(de)益于用于控❌制平(píng)衡以及自動駕駛(shǐ)的陀螺儀的使用(yong)。這一時期，埃爾默(mo)？斯佩裏發明了早(zǎo)期的主動式平衡(héng)裝置。到 1930年，許(xu)多航空公司在遠(yuan)距離飛行中都使(shǐ)用他發明的自動(dong)駕⭐駛儀。

研究(jiū)： 1932年，“負反饋”的(de)概念被納入到控(kòng)制理論中并用于(yú)新型控制系統的(de)設計，并完成控制(zhi)領域中“标準閉環(huan)分析”方法的建立(lì)。

這一時期，工(gōng)業控制系統所面(mian)臨的大多數問題(ti)是如何保證☂️工業(ye)控制系統的可靠(kào)性及物理安全性(xing)。由于經典控制理(li)論✔️當時并未建立(lì)，相當多的控制系(xi)統具有很高的失(shi)效率。當時🔴的工程(cheng)師常常碰到這樣(yang)的問題，同樣一個(ge)控制系統在不同(tóng)控制環境⁉️中的可(kě)靠性相差極大，而(er)他們能夠做的隻(zhi)有極爲⛷️有限的定(dìng)性分析。富有經驗(yan)的工程師能夠在(zai)一定程度上通過(guo)安全操作規範的(de)形式解決工業控(kòng)制系統的物理安(an)全問🈲題以及一線(xiàn)工人🌈的人身安全(quán)問題。

1935年，工業(ye)控制系統的啓蒙(méng)時期随着“通信大(da)繁榮”的開始而結(jie)束🐇。遠距離有線及(ji)無線通信技術的(de)應用，标志着工業(ye)控制系✍️統古典時(shí)期正式開始。

古典主義時期： 1935 年-1950 年

由于奠定了現代(dai)工業控制理論及(ji)相關标準的基礎(chu)， 1935年至 1950年(nian)被很多學者稱爲(wei)工業控制領域的(de)古典主義時期💔。這(zhè)一時期的工業控(kong)制産業和相關标(biao)準由四個美國組(zu)織所建㊙️立：

美(mei)國電報公司：專注(zhu)于通信系統的帶(dai)寬拓寬。

建設(shè)者鑄鐵公司艾德(de) .史密斯帶領(lǐng)的過程工程師與(yu)物理學家團隊：對(duì)自‼️己🍓所使用的工(gōng)業控制系統進行(háng)深入研究，并開始(shǐ)🥰系統性地研究控(kòng)制理論。他們統一(yi)了控制領域的大(da)量術語，遊說美國(guo)機械工程師協會(hui)👣（ ASME）将其編制成(cheng)正式文件，并且于(yu) 1936年成立了監(jian)管委員會。

福(fú)克斯波羅公司：設(she)計了*款現代工業(yè)控制中zui常用的❤️反(fǎn)🍉饋回🛀路控制部件(jian)，比例積分控制器(qì)。

麻省理工學(xue)院伺服機構實驗(yàn)室：引入了控制系(xì)統“框圖”的概念，開(kāi)始對工業控制系(xi)統進行模拟。

有了經典控制理(li)論作爲基礎，工業(yè)控制系統的可靠(kào)🔴性🐕大大增加，同期(qi)的“通信大繁榮”使(shǐ)工業控制領域的(de)安全焦點💚從物♈理(li)安👌全保障轉移爲(wei)通信安全🔴保障，即(jí)防止工業控制系(xi)統在🌂信号傳📐輸過(guò)程中被🈲幹擾或破(pò)壞。

戰争是這(zhe)一時期工業控制(zhi)系統理論與技術(shù)蓬勃發展的重要(yao)原因。第二次世界(jie)大戰期間，各國都(dou)将控制領域的專(zhuan)家彙集起來，解決(jue)諸多軍事上的控(kong)制問題：移動平台(tái)穩定性問題、目标(biāo)跟蹤問題以及移(yi)動目标🔆射擊問題(tí)。而這些研究成果(guo)，在⛹🏻‍♀️戰後都很⛱️快地(dì)轉換爲民用技術(shu)。有了戰時技術與(yǔ)理論的積👣累，工業(ye)控制系統在百廢(fei)待興的戰後時期(qi)進行了😘大規模的(de)更新換代：執行機(ji)構更加耐用、更加(jia)精密；數據采集系(xi)統效率更高、更具(ju)實時性；*控制機構(gòu)的操作更加直觀(guān)、更加簡單。所有🔞的(de)發電廠、汽車制造(zao)廠、煉油廠都全速(sù)運行，*不知道下一(yī)個飛躍即将來🌈臨(lin)。