工業控制系(xi)統 作爲工廠(chang)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(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(dong)閥門進行自(zì)動控制了。世(shì)界上*台有記(ji)載🏃‍♀️的自動控(kòng)制設備是公(gōng)元前二🐇百五(wǔ)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(háng)計時與矯正(zheng)，将世界zui準确(que)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(nián)，安裝在風車(chē)中控制磨盤(pán)間的間隙，已(yi)經開始由自(zi)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(qiě)zui終導緻了由(you)蒸汽引擎引(yin)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(shi)對蒸汽系統(tǒng)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(shi)紀中🤟期至二(er)十世紀初，工(gōng)業控制系統(tǒng)開始了有史(shi)以來*次全面(mian)發展：

航(hang)海：由于大型(xing)船隻的使用(yong)，舵面轉向因(yīn)流體動力學(xué)的改變變得(dé)更加複雜。與(yu)此同時，操作(zuò)機構與舵面(miàn)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(fǎ)爾，一名法國(guó)企業家兼工(gong)程師，發明了(le)被其稱爲💯“動(dòng)力輔助器”的(de)裝置來解決(jue)上述問題。今(jīn)天，經後人改(gai)進，他的發明(ming)有了新的名(míng)字：伺服機構(gou)。

制造業(ye)：這一時期，繼(jì)電器開始在(zài)工廠中大量(liang)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(ren)工的制造業(ye)控制方式。今(jīn)天廣🏃泛用于(yu)工業控制系(xi)統的可編程(cheng)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(li)：新興的電力(lì)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(jiàn)。比如設計并(bing)發明了用于(yu)‼️控制電壓♌或(huò)者電流使其(qi)保持恒定的(de)電力監🤩測與(yǔ)控制系統。到(dao) 1920年，雖然(rán)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(da)型工廠和電(diàn)站的标準配(pei)置。*控☂️制💔室中(zhōng)的記錄器能(néng)夠對系統運(yùn)行狀況進行(hang)繪制或🤩者使(shi)用彩色燈㊙️泡(pào)反映系統狀(zhuang)态，操作員則(zé)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(xian)‼️代電廠的工(gong)業控制系統(tong)已現雛形。

交通：工業(ye)控制系統在(zài)交通領域的(de)發展得益于(yu)用于控🤟制平(ping)衡以及自動(dòng)駕駛的陀螺(luó)儀的使用。這(zhe)一時期，埃爾(er)默？斯佩裏發(fā)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(ju)離飛行中都(dou)使用他發明(míng)的自動駕駛(shi)🔞儀。

研究(jiu)： 1932年，“負反(fǎn)饋”的概念被(bèi)納入到控制(zhi)理論中并用(yòng)于新型控制(zhi)系統的設計(jì)，并完成控制(zhì)領域中“标準(zhǔn)閉環分析”方(fāng)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(tí)是如何保證(zheng)工業控制系(xi)統的可靠性(xing)及物理安全(quan)性。由于經典(diǎn)控制理論🌐當(dang)時并未建立(lì)，相當多的控(kòng)制⚽系統具有(you)很高的失效(xiao)率。當時的工(gong)程師常常碰(peng)到這樣的問(wèn)題，同樣一個(gè)控制系統在(zai)不同🍓控制環(huan)境中的可靠(kào)性相差極大(da)，而他們能夠(gòu)做的隻有極(ji)爲有限的定(ding)性分析。富有(yǒu)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(gong)人的人身安(ān)全問題。

1935年，工業控制(zhi)系統的啓蒙(meng)時期随着“通(tong)信大繁榮”的(de)開⚽始而結🧑🏽‍🤝‍🧑🏻束(shù)。遠距離有線(xiàn)及無線通信(xin)技術的應用(yòng)，标志着工業(yè)控制系統古(gǔ)典時期正式(shi)開始。

古(gu)典主義時期(qi)： 1935 年-1950 年

由于(yú)奠定了現代(dài)工業控制理(lǐ)論及相關标(biao)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(shi)期。這一時期(qī)的工業控制(zhì)産業和相關(guān)标準由四個(ge)💚美國組織所(suo)建立：

美(mei)國電報公司(si)：專注于通信(xin)系統的帶寬(kuān)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(zi)己所使用的(de)工業控制系(xì)統進行深入(rù)研究，并開始(shǐ)⚽系統性地🌐研(yan)究⛷️控制🔱理論(lun)💋。他們統一了(le)控制領域的(de)大量術語，遊(yóu)說美國機械(xie)工程師協會(hui)（ ASME）将其編(biān)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(sī)波羅公司：設(she)計了*款現代(dài)工業控制中(zhong)zui常用⁉️的反饋(kui)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(rù)了控制系統(tǒng)“框圖”的💜概念(niàn)，開始對工業(ye)控制系統進(jin)行模拟。

有了經典控(kong)制理論作爲(wèi)基礎，工業控(kong)制系統的可(ke)㊙️靠性大大增(zēng)加，同期的“通(tong)信大繁榮”使(shi)工業控制領(ling)域的安全焦(jiao)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(xì)統在信号傳(chuán)輸過程中被(bèi)幹擾或破壞(huai)。

戰争是(shi)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(dì)二次世界大(da)戰期間，各國(guo)都将控制領(ling)域的專家彙(huì)集起來，解決(jue)諸多軍事上(shàng)的控制問題(tí)：移動平台穩(wěn)定性問題、目(mu)标跟蹤問題(tí)以及😄移動目(mu)标射擊問題(tí)。而這些研究(jiu)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(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(jiā)精密；數據采(cai)集系統效率(lü)更高、更具實(shí)時性🧑🏽‍🤝‍🧑🏻；*控制機(jī)構的操作更(gèng)加直觀、更加(jiā)簡單。所有的(de)發電廠、汽車(che)制造🈚廠、煉油(you)廠都全速運(yùn)行，*不知道下(xia)一個飛躍即(ji)将來💘臨。