工業(yè)控制系統 作爲工(gong)廠流程的一部分(fèn)出現在世人面前(qian)大約是在☁️十八世(shi)紀中期，但事實上(shang)，古代的希臘人與(yǔ)阿拉伯人就已經(jing)開始在諸如水鍾(zhong)、油燈這樣的裝置(zhi)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(bèi)是公元前二百五(wu)十年左右埃及🈚人(ren)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(qian)年，直到擺鍾被發(fā)明。

1745年，安裝在(zài)風車中控制磨盤(pán)間的間隙，已經開(kāi)始由自動💯裝置進(jìn)行控制。這種控制(zhi)機構是zui早真正用(yong)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(ge)命。

之後的一(yi)個多世紀，絕大部(bu)分的工業控制系(xi)統所關注🈚的重點(dian)是對蒸汽系統中(zhong)的溫度、壓力、液面(mian)以及機器轉速的(de)控制💋。但随☀️着工業(ye)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(dà)型船隻的使用，舵(duò)面轉向因流體動(dòng)力學的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼改變變得(dé)更加複雜。與此同(tóng)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(jiān)更加🧡緩慢。 1873年(nián)，讓 .約瑟夫 .萊昂 .法爾(er)，一名法國企業家(jiā)兼工程師，發明了(le)被其稱爲✉️“動力輔(fǔ)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(míng)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(tōng)過💔繼電器🈲構築的(de)邏輯（如“開 /關(guān)”和“是 /否”）代替(ti)了之前使用人工(gong)的制造業控制方(fang)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(shì)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(hang)工業控制系統的(de)構建。比如設計并(bìng)發明了用于控制(zhi)電壓或者電流使(shǐ)其保持恒定的電(dian)力監測與控制系(xì)統。到 1920年，雖然(rán)絕大多數控制手(shǒu)段隻是簡單的“開(kai) /關”，*控制室已(yi)經成爲大型工廠(chang)和電站的标準配(pèi)置。*控制🏃室中的記(ji)錄器能夠對系統(tǒng)運行狀況進行繪(huì)制或者使用彩💋色(sè)燈泡反映系統狀(zhuàng)态，操作員則以此(cǐ)爲依據對某些開(kāi)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(xiàn)雛形。

交通：工(gong)業控制系統在交(jiao)通領域的發展得(dé)益于用于控制平(ping)🈚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(shi)用他發明的自動(dòng)駕駛儀。

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

這一時期，工(gong)業控制系統所面(miàn)臨的大多數問題(ti)是如何保♻️證工❓業(yè)控制系統的可靠(kào)性及物理安全性(xing)。由于經典❄️控制理(lǐ)論當時并未建立(lì)，相當多的控制系(xi)統具👣有很高的失(shī)效率。當時的工程(chéng)師常常碰到這樣(yang)的問題，同樣一⁉️個(gè)控制系統在不同(tong)控制環境🐇中的可(ke)靠性相差極大，而(ér)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼他們能夠做🈲的隻(zhī)有極爲🧑🏽‍🤝‍🧑🏻有限的定(dìng)性✊分析。富有經驗(yàn)的工程師能夠在(zai)一定❓程度上通過(guò)安全操作規範的(de)形式解決工業控(kòng)制系統的物理安(ān)全問🍉題以及一線(xiàn)工人的人身安全(quan)問題。

1935年，工業(yè)控制系統的啓蒙(méng)時期随着“通信大(dà)繁榮”的開始而結(jié)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(jí)相關标準的基礎(chǔ)， 1935年至 1950年(nian)被很多學者稱爲(wèi)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(měi)國電報公司：專注(zhu)于通信系統的帶(dài)寬拓寬。

建設(she)者鑄鐵公司艾德(de) .史密斯帶領(lǐng)的過程工程師與(yǔ)物理學家團隊：對(duì)自⛱️己所使用的工(gong)業控制系統進行(hang)深入研究，并開始(shi)🙇‍♀️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(chéng)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(jiàn)，比例積分控制器(qi)。

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(xì)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(shi)工業控制領⛱️域的(de)安全焦點從物理(lǐ)安全保障轉移爲(wèi)通信安全保障，即(jí)防止工業控制🔆系(xi)統在信号傳輸過(guo)程中被幹擾或破(po)壞。

戰争是這(zhè)一時期工業控制(zhì)系統理論與技術(shu)蓬勃發展的重要(yao)原因。第二次世界(jiè)大戰期間，各國都(dou)将控制領域的專(zhuan)家彙集起來，解決(jué)諸多軍事上的控(kòng)制問題：移動平台(tai)穩定性問題、目标(biāo)跟蹤問題以及移(yi)動目标🔞射擊問題(ti)。而這些研究成果(guo)，在戰後都很💞快地(di)轉換爲🔞民用技術(shu)。有🌏了戰時技術🚶‍♀️與(yu)理論的積♊累，工業(yè)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(jī)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)。