工(gōng)業控制系統 作(zuò)爲工廠流程的(de)一部分出現在(zài)世人面前大約(yue)是在十🏃‍♂️八世紀(ji)中期，但事實上(shang)，古代的希臘人(ren)與阿拉伯人🔅就(jiu)已經開始在🌈諸(zhū)如水鍾、油燈這(zhè)樣的裝置中使(shi)用浮✊動閥門進(jìn)行自動控制了(le)。世界♌上*台有記(ji)載的自動控制(zhi)設備是❤️公元前(qian)二百五十年左(zuǒ)右埃及人所使(shǐ)用的水鍾。這台(tai)水鍾以水作爲(wei)🧡動力進行計時(shi)與矯正，将世界(jie)zui準确計時工具(ju)的頭銜保持🙇🏻了(le)将近兩千年，直(zhi)到擺鍾被發明(míng)。

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(zhong)導緻了由蒸汽(qì)引擎引發的*次(cì)工業革命。

之後的一個多(duō)世紀，絕大部分(fèn)的工業控制系(xi)統所關注的重(zhong)點是對蒸汽系(xi)統中的溫度、壓(yā)力、液面以及機(jī)器轉❤️速的控制(zhì)。但随着工業革(gé)命的深入，十八(bā)世紀中㊙️期至二(er)🤩十世紀初，工業(yè)控制系統開始(shi)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(ti)動力學☀️的改變(bian)變得更加複雜(za)。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(ming)法國企業家兼(jiān)工程師，發明了(le)被其稱爲“動力(li)輔助❓器🔴”的裝置(zhì)來解決上述問(wen)題。今天，經後人(ren)改進，他的發明(ming)有了新的名字(zi)：伺服機構。

制造業：這一時(shi)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(hé)“是 /否”）代替(tì)了之前使用人(ren)工的制造業控(kong)制方式。今天廣(guǎng)泛用于工㊙️業控(kong)制系統的可編(biān)程邏輯控制器(qì)（ ProgrammableLogicController： PLC）就是(shi)繼電器邏輯發(fa)展的産物。

電力：新興的電(diàn)力行業也在這(zhè)一時期投入大(dà)量資金進行工(gong)業控制系統的(de)構建。比如設計(ji)并發明了用于(yú)控制👣電壓🌐或者(zhe)電流使其保持(chi)恒定的電力監(jian)測與控制系統(tǒng)✨。到 1920年，雖然(rán)絕大多數控制(zhi)手段隻是簡單(dan)的“開 /關”，*控(kòng)制室已經成爲(wei)大型工廠和電(dian)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(jìn)行繪制或者使(shǐ)用彩✂️色燈泡反(fǎn)映系統狀态，操(cao)作員則以此爲(wèi)依據對某💰些開(kai)關✔️進行操作，完(wan)成對系統的控(kòng)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(yè)控制系統在交(jiāo)通領域的發展(zhan)得益于用于😄控(kòng)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(si)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(gong)司在遠距離飛(fei)行中都使用他(ta)發明的🔞自動駕(jia)駛💋儀。

研究(jiu)： 1932年，“負反饋(kuì)”的概念被納入(ru)到控制理論中(zhōng)并用于新型控(kòng)☁️制系統的設計(jì)，并完成控制領(lǐng)域中“标準閉環(huan)分析”方法的建(jian)🔅立。

這一時(shí)期，工業控制系(xi)統所面臨的大(dà)多數問題是如(ru)何保證工📧業控(kòng)制系統的可靠(kào)性及物理安全(quan)性。由于經典控(kong)制🤞理論當時并(bìng)未建立，相當多(duo)的控制系統具(jù)有很高的失效(xiao)率。當時☀️的工程(cheng)師常常碰到這(zhe)樣的問題，同樣(yang)一個控制系統(tong)在不同控制環(huán)境中的可靠性(xìng)❄️相差極大，而他(ta)們能夠做的隻(zhi)有極爲🚶有限的(de)定性分析。富有(you)經驗的工程師(shi)能夠在一定程(chéng)度上通過安全(quan)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(shí)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(nian)

由于奠定(ding)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(qi)的工業控制産(chan)業和相關标準(zhǔn)由四個美國組(zu)織🈲所建📞立：

美國電報公司(sī)：專注于通信系(xì)統的帶寬拓寬(kuān)。

建設者鑄(zhù)鐵公司艾德 .史密斯帶領(lǐng)的過程工程師(shī)與物理學家團(tuan)隊：對自己所使(shǐ)用🌈的工業控制(zhi)系統進行深入(rù)研究，并開始系(xì)統性地研究控(kòng)制理論。他們統(tong)一了控制領域(yu)的大量術👈語，遊(yóu)說美國機械工(gong)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(luó)公司：設計了*款(kuǎn)現代工業控制(zhi)中zui常用的🆚反饋(kuì)回路控制部件(jiàn)，比例積分控制(zhi)器。

麻省理(li)工學院伺服機(jī)構實驗室：引入(rù)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(xì)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(cong)物理安全保障(zhàng)轉移爲通信安(ān)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(guo)都将控制領域(yu)🐇的專家彙集起(qǐ)來，解決諸多軍(jun)事上的控制問(wen)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(hou)都很快地轉換(huan)爲民用技術。有(you)了戰時技術與(yǔ)理論的積累，工(gong)業控制系統在(zài)百廢待興的戰(zhan)後時期進☀️行了(le)大規模的更新(xin)換代：執行機構(gòu)更加耐用、更加(jiā)精密；數據采集(jí)系統效率🌈更高(gāo)、更具實時性；*控(kong)制機構的操作(zuò)更加🔞直觀、更加(jiā)簡單。所有的發(fa)電廠、汽車制造(zao)📐廠、煉油廠都全(quan)速⛷️運行，*不❤️知道(dao)下一個飛躍即(ji)将來🏃‍♂️臨。