從0到N，工業(yè)控制系統(tǒng)經(jīng)時間淬煉、蛻變娃肃，成為工業(yè)自動化以及與國計民生相關(guān)的重點行業(yè)的中樞神經(jīng)。在時間的演進中粱锐，現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)也經(jīng)歷了啟蒙時代疙挺、古典主義時期才完成現(xiàn)代化的蛻變。

啟蒙時代：1935年之前

工業(yè)控制系統(tǒng)作為工廠流程的一部分出現(xiàn)在世人面前大約是在十八世紀中期怜浅，但事實上铐然，古代的希臘人與阿拉伯人就已經(jīng)開始在諸如水鐘、油燈這樣的裝置中使用浮動閥門進行自動控制了恶座。世界上第一臺有記載的自動控制設(shè)備是公元前二百五十年左右埃及人所使用的水鐘搀暑。這臺水鐘以水作為動力進行計時與矯正，將世界最準確計時工具的頭銜保持了將近兩千年跨琳，直到擺鐘被發(fā)明自点。

1745年，安裝在風(fēng)車中控制磨盤間的間隙脉让，已經(jīng)開始由自動裝置進行控制桂敛。這種控制機構(gòu)是最早真正用于工業(yè)的控制系統(tǒng)之一，并且最終導(dǎo)致了由蒸汽引擎引發(fā)的第一次工業(yè)革命溅潜。

之后的一個多世紀术唬，絕大部分的工業(yè)控制系統(tǒng)所關(guān)注的重點是對蒸汽系統(tǒng)中的溫度、壓力枕捺、液面以及機器轉(zhuǎn)速的控制吮蒜。但隨著工業(yè)革命的深入，十八世紀中期至二十世紀初壁歧，工業(yè)控制系統(tǒng)開始了有史以來第一次全面發(fā)展：

航海：由于大型船只的使用催岔，舵面轉(zhuǎn)向因流體動力學(xué)的改變變得更加復(fù)雜。與此同時段扛，操作機構(gòu)與舵面之間傳動機構(gòu)的增多及增大導(dǎo)致動作響應(yīng)時間更加緩慢惑叶。1873年古种，讓?約瑟夫?萊昂?法爾，一名法國企業(yè)家兼工程師旭绝，發(fā)明了被其稱為“動力輔助器”的裝置來解決上述問題绷荔。今天，經(jīng)后人改進桨皂，他的發(fā)明有了新的名字：伺服機構(gòu)茄码。

制造業(yè)：這一時期，繼電器開始在工廠中大量使用衰屡。通過繼電器構(gòu)筑的邏輯（如“開/關(guān)”和“是/否”）代替了之前使用人工的制造業(yè)控制方式构韵。今天廣泛用于工業(yè)控制系統(tǒng)的可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController:PLC）就是繼電器邏輯發(fā)展的產(chǎn)物。

電力：新興的電力行業(yè)也在這一時期投入大量資金進行工業(yè)控制系統(tǒng)的構(gòu)建趋艘。比如設(shè)計并發(fā)明了用于控制電壓或者電流使其保持恒定的電力監(jiān)測與控制系統(tǒng)疲恢。到1920年，雖然絕大多數(shù)控制手段只是簡單的“開/關(guān)”瓷胧，中央控制室已經(jīng)成為大型工廠和電站的標(biāo)準配置显拳。中央控制室中的記錄器能夠?qū)ο到y(tǒng)運行狀況進行繪制或者使用彩色燈泡反映系統(tǒng)狀態(tài)，操作員則以此為依據(jù)對某些開關(guān)進行操作搓萧，完成對系統(tǒng)的控制杂数。用于現(xiàn)代電廠的工業(yè)控制系統(tǒng)已現(xiàn)雛形。

交通：工業(yè)控制系統(tǒng)在交通領(lǐng)域的發(fā)展得益于用于控制平衡以及自動駕駛的陀螺儀的首次使用矛绘。這一時期耍休，埃爾默?斯佩里發(fā)明了早期的主動式平衡裝置刃永。到1930年货矮，許多航空公司在遠距離飛行中都使用他發(fā)明的自動駕駛儀。

研究：1932年斯够，“負反饋”的概念被納入到控制理論中并用于新型控制系統(tǒng)的設(shè)計囚玫，并完成控制領(lǐng)域中“標(biāo)準閉環(huán)分析”方法的建立。

這一時期榕华，工業(yè)控制系統(tǒng)所面臨的大多數(shù)問題是如何保證工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性及物理安全性方较。由于經(jīng)典控制理論當(dāng)時并未建立，相當(dāng)多的控制系統(tǒng)具有很高的失效率粮忍。當(dāng)時的工程師常常碰到這樣的問題衷求，同樣一個控制系統(tǒng)在不同控制環(huán)境中的可靠性相差極大，而他們能夠做的只有極為有限的定性分析肄蓄。富有經(jīng)驗的工程師能夠在一定程度上通過安全操作規(guī)范的形式解決工業(yè)控制系統(tǒng)的物理安全問題以及一線工人的人身安全問題搞督。

1935年，工業(yè)控制系統(tǒng)的啟蒙時期隨著“通信大繁榮”的開始而結(jié)束偷瀑。遠距離有線及無線通信技術(shù)的應(yīng)用胚搂，標(biāo)志著工業(yè)控制系統(tǒng)古典時期正式開始喉隙。

古典主義時期：1935年-1950年

由于奠定了現(xiàn)代工業(yè)控制理論及相關(guān)標(biāo)準的基礎(chǔ)，1935年至1950年被很多學(xué)者稱為工業(yè)控制領(lǐng)域的古典主義時期脐炼。這一時期的工業(yè)控制產(chǎn)業(yè)和相關(guān)標(biāo)準由四個美國組織所建立：

美國電話電報公司：專注于通信系統(tǒng)的帶寬拓寬畏帖。

建設(shè)者鑄鐵公司艾德?史密斯帶領(lǐng)的過程工程師與物理學(xué)家團隊：對自己所使用的工業(yè)控制系統(tǒng)進行深入研究，并開始系統(tǒng)性地研究控制理論丁恭。他們統(tǒng)一了控制領(lǐng)域的大量術(shù)語曹动，游說美國機械工程師協(xié)會（ASME）將其編制成正式文件，并且于1936年成立了監(jiān)管委員會牲览。

溉势冢克斯波羅公司：設(shè)計了第一款現(xiàn)代工業(yè)控制中最常用的反饋回路控制部件，比例積分控制器竭恬。

麻省理工學(xué)院伺服機構(gòu)實驗室：引入了控制系統(tǒng)“框圖”的概念跛蛋，開始對工業(yè)控制系統(tǒng)進行模擬。

有了經(jīng)典控制理論作為基礎(chǔ)痊硕，工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性大大增加赊级，同期的“通信大繁榮”使工業(yè)控制領(lǐng)域的安全焦點從物理安全保障轉(zhuǎn)移為通信安全保障，即防止工業(yè)控制系統(tǒng)在信號傳輸過程中被干擾或破壞岔绸。

戰(zhàn)爭是這一時期工業(yè)控制系統(tǒng)理論與技術(shù)蓬勃發(fā)展的重要原因理逊。第二次世界大戰(zhàn)期間，各國都將控制領(lǐng)域的專家匯集起來盒揉，解決諸多軍事上的控制問題：移動平臺穩(wěn)定性問題晋被、目標(biāo)跟蹤問題以及移動目標(biāo)射擊問題。而這些研究成果刚盈，在戰(zhàn)后都很快地轉(zhuǎn)換為民用技術(shù)彪趣。有了戰(zhàn)時技術(shù)與理論的積累，工業(yè)控制系統(tǒng)在百廢待興的戰(zhàn)后時期進行了大規(guī)模的更新?lián)Q代：執(zhí)行機構(gòu)更加耐用蓄梯、更加精密拌微；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)效率更高、更具實時性游推；中央控制機構(gòu)的操作更加直觀殊储、更加簡單。所有的發(fā)電廠胳雁、汽車制造廠瘤慕、煉油廠都全速運行，完全不知道下一個飛躍即將來臨康逝。

新疆域：1950年至今

1950年鹰柄，斯佩里-蘭德公司造出了第一臺商業(yè)數(shù)據(jù)處理機UNIVAC，工業(yè)控制系統(tǒng)正式全面與通信系統(tǒng)及電子計算機結(jié)合，開啟了工業(yè)控制系統(tǒng)數(shù)字化的新疆域私周。

數(shù)年后贮爹，全球第一個數(shù)字化工業(yè)控制系統(tǒng)建設(shè)完成。這個系統(tǒng)使用單一計算機控制整個工業(yè)控制系統(tǒng)育勺，被稱為直接數(shù)字控制（DirectDigitalControl：DDC）,也就是第一代工業(yè)控制系統(tǒng)：計算機集中控制系統(tǒng)但荤。同時，現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也逐漸清晰起來涧至，其核心組件開始形成：

可編程邏輯控制器（PLC）：用于工業(yè)控制系統(tǒng)的繼電器逐漸顯示出其局限腹躁。繼電器價格昂貴，并且一旦配置完成并啟動南蓬，就難以對其控制邏輯進行改變纺非，這些缺陷導(dǎo)致了可編程邏輯控制器的發(fā)展。第一個交付使用的可編程邏輯控制器名為Modicon赘方，其名稱來源于模塊化數(shù)字控制器英文縮寫的組合烧颖。之后，它被用于佛蒙特州普林菲爾德市的科比查克研磨公司窄陡，用戶對其評價極高炕淮，稱其“沒有大量的開關(guān)、沒有風(fēng)扇跳夭、沒有噪音涂圆、沒有任何的易損部件”。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展湃儒，可編程邏輯控制的控制能力日趨增強还纤，其可用輸入輸出端口從早期的數(shù)個到現(xiàn)在的上百個，控制頻率也隨著大規(guī)模集成電路運算速度的提升而急速上升氯摆。需要密集并精確控制的精密制造業(yè)因可編程邏輯控制器的發(fā)展而獲益埠邻。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯控制器也由封閉的私有通訊協(xié)議轉(zhuǎn)而使用開放的公共協(xié)議搔肉，大幅度提高了系統(tǒng)的兼容性疹返，方便了系統(tǒng)的維護與更新。

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