工業控(kòng)制系統 作(zuò)爲工廠流(liu)程的一部(bù)分出現在(zai)世人面前(qián)大約是在(zai)🏃‍♀️十八😄世紀(ji)中期，但事(shì)實上，古代(dài)的希臘人(rén)與阿拉伯(bo)人就已經(jing)開🌈始在諸(zhu)如水鍾、油(yóu)燈這樣的(de)裝置中使(shǐ)用浮動閥(fa)門進行自(zi)動控制了(le)。世界上*台(tái)有記載的(de)自動控制(zhi)設備是公(gong)元前二百(bǎi)五十年左(zuo)右埃及人(rén)所使用的(de)水鍾。這台(tái)水👄鍾以水(shuǐ)作爲動力(li)進行計時(shí)與矯正，将(jiang)世界zui準确(que)計時工具(jù)的頭銜保(bǎo)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(jiān)的間隙，已(yǐ)經開始由(yóu)自動🈚裝💞置(zhì)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻進♍行控制(zhì)。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(ming)。

之後(hou)的一個多(duo)世紀，絕大(dà)部分的工(gōng)業控制系(xì)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(ji)器轉速的(de)控制。但随(sui)着工業革(gé)命的深入(rù)，十八世紀(ji)中期至二(èr)十世紀初(chū)，工業控制(zhì)系統開始(shǐ)了有🏃‍♀️史以(yi)來*次全面(miàn)發展👈：

航海：由于(yú)大型船隻(zhī)的使用，舵(duò)面轉向因(yīn)流體動力(lì)學🌍的改變(biàn)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(zēng)大導緻動(dong)作響應時(shi)間更加緩(huan)慢。 1873年(nian)，讓 .約(yue)瑟夫 .萊昂 .法爾，一名(ming)法國企業(ye)家兼工程(cheng)師，發明了(le)被其稱爲(wei)“動力🐇輔助(zhù)器☀️”的裝置(zhi)來解決上(shàng)述問題。今(jin)天，經後人(rén)改進，他的(de)發明有了(le)新的名字(zì)：伺服機構(gou)。

制造(zao)業：這一時(shí)期，繼電器(qì)開始在工(gong)廠中大量(liàng)使用。通過(guo)繼電器構(gòu)築的邏輯(ji)（如“開 /關”和“是 /否”）代替(ti)了之前使(shǐ)用人工的(de)制造業控(kong)制方式。今(jīn)天廣泛用(yong)🔆于🙇‍♀️工業控(kòng)制系統的(de)可編程邏(luó)輯控制器(qì)（ ProgrammableLogicController： PLC）就是繼電(diàn)器邏輯發(fa)展的産物(wu)。

電力(lì)：新興的電(dian)力行業也(yě)在這一時(shí)期投入大(dà)量資金進(jin)行工業🌈控(kòng)制系統的(de)構建。比如(ru)設計并發(fā)明了用于(yu)🏃🏻控制🥰電壓(yā)或者電流(liu)使其保持(chi)恒定的電(dian)力監測與(yǔ)控制系統(tǒng)。到 1920年(nian)，雖然絕大(da)多數控制(zhi)手段隻是(shi)簡單的“開(kāi) /關”，*控(kòng)制室已經(jing)成爲大型(xing)工廠和電(dian)站的标準(zhǔn)配置。*控🔱制(zhì)室中❓的✔️記(ji)錄器能夠(gòu)對系統運(yùn)行狀況進(jin)行繪制或(huò)者使用彩(cai)色燈👣泡反(fǎn)映系統狀(zhuang)态，操作員(yuan)則以此爲(wei)依據對某(mǒu)些開關進(jin)行操🌏作，完(wan)成對系統(tǒng)的控制。用(yòng)于現💛代電(diàn)廠的工業(yè)控制系統(tǒng)已現雛形(xing)。

交通(tong)：工業控制(zhì)系統在交(jiāo)通領域的(de)發展得益(yì)于用于控(kòng)💛制平衡以(yi)及自動駕(jia)駛的陀螺(luo)儀的使用(yong)。這一時期(qi)，埃爾默？斯(sī)佩裏發明(ming)了早期的(de)主動式平(ping)衡裝💞置。到(dào) 1930年，許(xu)多航空公(gōng)司在遠距(ju)離飛行中(zhong)都使用他(tā)發明的✔️自(zì)動駕🐉駛♉儀(yí)。

研究(jiū)： 1932年，“負(fù)反饋”的概(gài)念被納入(ru)到控制理(lǐ)論中并用(yong)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(xī)”方法的建(jian)立。

這(zhè)一時期，工(gong)業控制系(xi)統所面臨(lín)的大多數(shù)問題是如(rú)🛀何保證工(gōng)🐇業控制系(xì)統的可靠(kao)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(duō)的控制系(xi)統具有很(hěn)高💯的失效(xiào)率。當時的(de)工程師常(cháng)常碰到這(zhè)樣的問題(tí)，同樣一個(gè)控制系統(tǒng)在不同控(kong)制環境💃中(zhōng)的可靠性(xing)相差極大(da)，而♻️他們能(neng)夠做的隻(zhī)有極爲有(you)限的定性(xing)分析。富有(yǒu)經驗的工(gong)程師能夠(gou)在一定程(chéng)度上通過(guo)安全⭐操作(zuo)規範的形(xíng)式解決工(gōng)業控制🌂系(xì)統的物理(lǐ)安全問題(tí)以及一線(xiàn)工人的人(ren)身安全問(wen)題。

1935年(nian)，工業控制(zhi)系統的啓(qi)蒙時期随(suí)着“通信大(dà)繁榮”的開(kai)始而結束(shù)。遠距離有(you)線及無線(xiàn)通信技術(shù)的應用，标(biāo)志着工業(yè)控制系統(tong)古典時期(qi)正式開始(shi)。

古典(diǎn)主義時期(qi)： 1935 年-1950 年

由于奠定(ding)了現代工(gong)業控制理(li)論及相關(guān)标準的基(ji)礎， 1935年(nian)至 1950年(nián)被很多學(xué)者稱爲工(gong)業控制領(lǐng)域的古典(dian)主義時期(qī)。這一時期(qi)的工業控(kong)制産業和(hé)相關标準(zhǔn)由四個美(měi)國🙇🏻組織😘所(suǒ)建立：

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

建設者鑄(zhù)鐵公司艾(ai)德 .史(shǐ)密斯帶領(lǐng)的過程工(gōng)程師與物(wù)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(jiu)，并開始系(xi)統性地研(yan)究控制理(lǐ)論👌。他們統(tong)一了控制(zhi)領域的大(dà)量術語，遊(yóu)說美國機(ji)♉械工程師(shī)協會（ ASME）将其編制(zhi)成正式文(wen)件，并且于(yú) 1936年成(chéng)立了監管(guǎn)委員會。

福克斯(sī)波羅公司(sī)：設計了*款(kuǎn)現代工業(yè)控制中zui常(cháng)用的反饋(kui)回路控制(zhi)部件，比例(lì)積分控制(zhi)器。

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

有(yǒu)了經典控(kong)制理論作(zuo)爲基礎，工(gong)業控制系(xì)統的可靠(kao)性大大增(zēng)‼️加，同期的(de)“通信大繁(fán)榮”使工業(ye)控制領域(yù)的安全焦(jiāo)點從物理(lǐ)安全保障(zhang)轉移爲通(tōng)信安全保(bǎo)障，即防止(zhǐ)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(zheng)是這一時(shi)期工業控(kòng)制系統理(lǐ)論與技術(shù)蓬勃發展(zhǎn)的重要原(yuán)因。第二次(cì)世界大戰(zhàn)期間，各國(guó)都将控制(zhi)領域🏃的專(zhuan)家彙♊集起(qi)來，解決諸(zhū)多軍事上(shàng)的控制問(wèn)題：移動平(ping)台穩定💯性(xing)問題、目标(biāo)跟蹤問題(tí)以及移動(dòng)目标射擊(jī)問題。而這(zhe)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(jì)術💚與理論(lun)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(xin)換代：執行(háng)🈲機構更加(jiā)❓耐用、更加(jia)精密🏒；數據(jù)采集系統(tong)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(dan)。所有的發(fā)電廠、汽車(chē)制造✉️廠、煉(lian)油廠都全(quan)速運行，*不(bú)知道下一(yi)個飛躍即(jí)将來臨。