工(gong)業控制系統 作(zuo)爲工廠流程的(de)一部分出現在(zai)世人面前大約(yuē)是❌在十八世紀(ji)中期，但事實上(shàng)，古代的希臘人(ren)與阿拉伯人就(jiù)已😍經開❗始在諸(zhu)如水鍾、油燈這(zhe)樣的裝置中使(shi)用浮動閥門進(jin)行自動控制了(le)。世界上*台有記(ji)載的自動控🔴制(zhì)設備是公元前(qian)二百五十年左(zuo)右埃及人所使(shi)用的水鍾。這台(tái)水鍾以水作爲(wei)動力進行計📱時(shí)與矯正，将世界(jie)zui準确計時工具(jù)的頭銜保持了(le)将近兩千年🐇，直(zhí)到擺鍾被發明(ming)。

1745年，安裝在(zai)風車中控制磨(mó)盤間的間隙，已(yǐ)經開始由自動(dòng)裝置進❓行控制(zhi)。這種控制機構(gòu)是zui早真正用于(yú)工業的控制系(xì)統之一，并且zui終(zhōng)導緻了由蒸汽(qi)引擎引發的*次(ci)工業革命。

之後的一個多(duo)世紀，絕大部分(fen)的工業控制系(xi)統所關注的🔞重(zhòng)點是對蒸汽系(xì)統中的溫度、壓(yā)力、液面以及機(jī)器轉速的控制(zhi)。但随着工業革(gé)命的深入，十八(ba)世紀中期至二(er)十世紀初，工業(yè)控制系統開始(shǐ)了有史以來*次(ci)全面發展㊙️：

航海：由于大型(xíng)船隻的使用，舵(duò)面轉向因流體(tǐ)動力學🐅的改🆚變(bian)變得更加複雜(zá)。與此同時，操作(zuò)機構與舵面之(zhī)間傳動機構的(de)增多及增大導(dǎo)緻動作響應時(shi)間更加緩慢。 1873年，讓 .約(yue)瑟夫 .萊昂(áng) .法爾，一名(míng)法國企業家兼(jian)工程師，發明了(le)被其稱爲“動☁️力(lì)輔助器”的裝置(zhì)來解決上述問(wèn)題。今天，經後人(rén)改進，他的🛀🏻發明(míng)有了👌新的名字(zi)：伺服機構。

制造業：這一時(shí)期，繼電器開始(shi)在工廠中大量(liang)使用。通過📧繼電(dian)器構築的邏輯(ji)（如“開 /關”和(he)“是 /否”）代替(tì)了之前使用人(rén)工的制造業控(kòng)制方式。今天廣(guǎng)泛用于工業控(kòng)制系統的可編(bian)程邏輯控制器(qì)（ ProgrammableLogicController： PLC）就是(shì)繼電器邏輯發(fā)展的産物。

電力：新興的電(dian)力行業也在這(zhè)一時期投入大(dà)量資金進行工(gōng)業控制系統的(de)構建。比如設計(ji)并發明了⭐用于(yu)控制電壓或者(zhe)電流使其保持(chi)恒定的電力監(jiān)測與控制系統(tong)。到 1920年，雖然(ran)絕大多數控制(zhi)手段隻是簡單(dan)的“開 /關”，*控(kong)制室已經成爲(wei)大型工廠和電(diàn)站的标準配置(zhi)。*控制💛室🌂中的記(ji)錄器能夠對系(xì)統運行狀況進(jin)行繪制或者使(shǐ)用彩色燈☁️泡反(fǎn)映系統狀态，操(cāo)作員則以此爲(wèi)依據對某些開(kāi)關進行操作，完(wan)成對系統的控(kong)制。用于現代電(dian)廠的工業控制(zhi)系統已現雛形(xíng)。

交通：工業(ye)控制系統在交(jiao)通領域的發展(zhan)得益于用于控(kong)制平衡以及自(zì)動駕駛的陀螺(luó)儀的使用。這一(yī)🛀時期，埃爾默？斯(sī)佩裏⭐發明了早(zǎo)期的主動式平(píng)衡裝置。到 1930年，許多航空公(gōng)司在遠距離飛(fei)行中都使用他(tā)發明的自㊙️動♈駕(jia)駛儀。

研究(jiu)： 1932年，“負反饋(kui)”的概念被納入(ru)到控制理論中(zhong)并用于新型🤟控(kong)制💞系統🌈的設計(jì)，并完成控制領(lǐng)域中“标準閉環(huán)🌈分析”方法的建(jiàn)立。

這一時(shi)期，工業控制系(xi)統所面臨的大(da)多數問題是🔞如(rú)何保證🌏工業控(kong)制系統的可靠(kào)性及物理安全(quán)性。由于經典控(kong)制理論當時并(bing)未建立，相當多(duō)的控制系統具(ju)有很高🙇‍♀️的失效(xiào)率。當時的工程(chéng)🏃師常常碰到這(zhè)樣的問📞題，同樣(yang)一個控制系統(tǒng)在不同⛹🏻‍♀️控制環(huan)境中的可靠性(xing)相差極大，而他(tā)們能夠做的隻(zhi)有極爲有限的(de)定性分析。富有(yǒu)經驗的工程師(shī)能夠在一定📱程(chéng)度上通過安全(quán)💛操作規範的形(xing)式解決工業控(kong)制系統的物理(li)安全問💯題以及(jí)一線工人的人(rén)身安全問題。

1935年，工業控制(zhì)系統的啓蒙時(shi)期随着“通信大(dà)繁榮”的開始而(er)結束。遠距離有(yǒu)線及無線通信(xìn)技術的應用，标(biāo)志着工業控制(zhi)系統古典時期(qī)正式開始。

古典主義時期(qī)： 1935 年-1950 年(nián)

由于奠定(dìng)了現代工業控(kong)制理論及相關(guan)标準的基礎， 1935年至 1950年(nián)被很多學者稱(chēng)爲工業控制領(ling)域的古典主義(yi)時期。這一時❓期(qī)的工業控制産(chǎn)業和相關标準(zhun)由四個美國組(zǔ)織所建立：

美國電報公司(sī)：專注于通信系(xì)統的帶寬拓寬(kuan)。

建設者鑄(zhù)鐵公司艾德 .史密斯帶領(lǐng)的過程工程師(shi)與物理學家團(tuán)隊：對自己所㊙️使(shǐ)用的工業控制(zhì)系統進行深入(rù)研究，并開始系(xi)統性地研究控(kòng)制理論。他們統(tǒng)一了控制領域(yu)的🈲大量術語，遊(yóu)說美國機械工(gōng)程師協會（ ASME）将其編制成正(zheng)式文件，并且于(yu) 1936年成立了(le)監管委員會。

福克斯波羅(luo)公司：設計了*款(kuan)現代工業控制(zhì)中zui常用的反💰饋(kuì)🙇‍♀️回路控制部件(jiàn)，比例積分控制(zhì)器。

麻省理(lǐ)工學院伺服機(ji)構實驗室：引入(ru)了控制系統“框(kuang)圖”的概念，開始(shǐ)對工業控制系(xi)統進行模拟。

有了經典控(kòng)制理論作爲基(jī)礎，工業控制系(xi)統的可靠性大(dà)大增♌加，同期的(de)“通信大繁榮”使(shi)工業控制領域(yu)的安全焦點👨‍❤️‍👨從(cóng)物理安全保障(zhàng)轉移爲通信安(an)全保障，即防止(zhǐ)工📞業控制系統(tong)在信号傳輸過(guò)程中被🧑🏽‍🤝‍🧑🏻幹擾或(huo)破壞。

戰争(zheng)是這一時期工(gong)業控制系統理(li)論與技術蓬勃(bo)發展的重❤️要原(yuán)因。第二次世界(jiè)大戰期間，各國(guó)都将控制🏃‍♀️領域(yù)的專家彙集起(qi)來，解決諸多軍(jun)事上的控制問(wèn)題：移動平🌈台穩(wen)定性問題、目标(biāo)跟㊙️蹤問題以及(ji)⚽移動目标射擊(ji)問題。而這些研(yán)究成果，在戰後(hòu)都很快地轉換(huàn)爲民用技術。有(yǒu)♊了戰時技術與(yu)理論的積🔞累，工(gong)業控制系統在(zai)百廢待興💃的戰(zhàn)後時期進行了(le)🧡大規模的更新(xin)換代：執行機構(gou)更加耐用、更加(jiā)精密；數✏️據采集(ji)系統效率更高(gāo)、更具實時性；*控(kòng)制機構的操作(zuò)更加直觀、更加(jiā)簡✔️單。所有的發(fā)電廠、汽車制造(zào)🛀廠、煉油廠都全(quan)速運行，*不知道(dao)下一個飛躍即(jí)将來臨。