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(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(jiù)已經開始在諸(zhu)如水鍾、油燈這(zhe)樣的裝置中使(shǐ)用浮動閥門進(jìn)行自動控制了(le)。世界上*台有記(jì)載的自動控制(zhi)設備是🧑🏾‍🤝‍🧑🏼公元前(qian)二百五十年左(zuo)右埃及人所使(shǐ)用的水鍾。這台(tai)水🌈鍾以水作爲(wèi)動力進行計時(shí)與矯正，将世界(jiè)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(mo)盤間的間隙，已(yǐ)經開始由自動(dòng)裝置進行控制(zhì)。這種控制機構(gòu)是zui早真正用于(yú)工業的控制系(xi)統之一，并且zui終(zhōng)導緻了由蒸汽(qì)引擎引發的🌈*次(cì)工業💘革命。

之後的一個多(duo)世紀，絕大部分(fen)的工業控制系(xì)統所關注的重(zhòng)點是對蒸汽系(xi)統中的溫度、壓(yā)力、液面以及機(ji)器轉👄速的控制(zhi)。但随着工業革(ge)命的深入，十八(ba)世紀中期至二(èr)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(biàn)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻變😄得更加複雜(za)。與此同時，操作(zuo)機構與舵面之(zhī)👈間傳動機構的(de)增多及增大導(dao)緻動作響應時(shi)間更加緩慢。 1873年，讓 .約(yuē)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(li)輔助器”的裝置(zhi)來解決上述問(wen)題。今天，經後人(rén)改進，他的👌發明(ming)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(diàn)器✂️構築的邏輯(ji)（如“開 /關”和(hé)“是 /否”）代替(ti)了之前使用人(ren)工的制造業控(kong)制方式。今天廣(guang)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(fā)展的産物。

電力：新興的電(diàn)力行業也在這(zhe)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(yu)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(tong)。到 1920年，雖然(rán)絕大多數控制(zhì)手段隻是簡單(dān)的“開 /關”，*控(kòng)制室已經成爲(wèi)大型工廠和電(dian)站的标準配置(zhi)🥵。*控🈲制室中的🔞記(jì)錄器能夠對系(xì)統運行狀況進(jin)行繪制或者使(shi)🏃🏻‍♂️用彩色燈泡反(fǎn)映系統狀态，操(cāo)作員則以⛱️此爲(wei)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(xing)。

交通：工業(ye)控制系統在交(jiāo)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(yi)時期，埃爾默？斯(si)🏃佩裏發明了早(zǎo)期的主動式平(ping)衡裝🚶置。到 1930年，許多航空公(gong)司在遠距離飛(fēi)行中都使用他(tā)發明💘的自動駕(jià)駛儀。

研究(jiū)： 1932年，“負反饋(kuì)”的概念被納入(rù)到控制理論中(zhong)并用于新型👉控(kong)制系統的設計(ji)，并完成控制領(lǐng)域中“标準閉環(huan)分析”方法的建(jiàn)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(kòng)制理論當時🔴并(bing)未建立，相當多(duo)的控制系統具(jù)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(huán)境🆚中的可靠性(xing)💛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(yǒu)經驗的工程師(shi)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(lǐ)安全問題以及(ji)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(ér)結束。遠距離有(you)線及無線通信(xìn)技術的應用，标(biao)志着工業控制(zhi)系統古典時期(qi)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(kòng)制理論及相關(guan)标準的基⛱️礎， 1935年至 1950年(nian)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(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(ling)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(zhì)系統進行深入(rù)研究，并開始系(xi)統性地研究✌️控(kong)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(zhì)中zui常用的反㊙️饋(kui)回路✨控制部件(jiàn)，比例積分控制(zhi)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(xì)統進行模拟。

有了經典控(kong)制理論作爲基(jī)礎，工業控制系(xi)統的可靠性✏️大(da)大增加，同期的(de)“通信大繁榮”使(shi)工業控制領域(yù)的安全焦點從(cong)物理安全保障(zhang)轉移爲通信安(an)全保障，即防止(zhǐ)工業控制系統(tǒng)在信号傳輸過(guo)程中被幹擾或(huo)破壞。

戰争(zhēng)是這一時期工(gong)業控制系統理(li)論與技術蓬勃(bó)發展的🈚重🏃🏻要🐅原(yuan)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(jun1)事上的控制問(wèn)題✏️：移動平台穩(wen)定性問題🈲、目标(biao)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(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(gou)更加🔞耐用、更加(jia)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(zuo)更加直觀、更加(jiā)簡單。所有的發(fā)電廠、汽車制造(zao)廠、煉油廠都全(quán)速運行，*不知道(dao)下一個飛躍即(jí)将來臨。