啟蒙時(shí)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(jì)中期，但事實(shí)上，古代的希臘人與阿拉伯人就已經(jīng)開(kāi)始在諸如水鐘、油燈這樣的裝置中使用浮動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行自動(dòng)控制了。世界上第一臺(tái)有記載的自動(dòng)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。這臺(tái)水鐘以水作為動(dòng)力進(jìn)行計(jì)時(shí)與矯正，將世界最準(zhǔn)確計(jì)時(shí)工具的頭銜保持了將近兩千年，直到擺鐘被發(fā)明。

1745年，安裝在風(fēng)車(chē)中控制磨盤(pán)間的間隙，已經(jīng)開(kāi)始由自動(dòng)裝置進(jìn)行控制。這種控制機(jī)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。

之后的一個(gè)多世紀(jì)，絕大部分的工業(yè)控制系統(tǒng)所關(guān)注的重點(diǎn)是對(duì)蒸汽系統(tǒng)中的溫度、壓力、液面以及機(jī)器轉(zhuǎn)速的控制。但隨著工業(yè)革命的深入，十八世紀(jì)中期至二十世紀(jì)初，工業(yè)控制系統(tǒng)開(kāi)始了有史以來(lái)第一次全面發(fā)展：

航海：由于大型船只的使用，舵面轉(zhuǎn)向因流體動(dòng)力學(xué)的改變變得更加復(fù)雜。與此同時(shí)，操作機(jī)構(gòu)與舵面之間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的增多及增大導(dǎo)致動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間更加緩慢。1873年，讓.約瑟夫.萊昂.法爾，一名法國(guó)企業(yè)家兼工程師，發(fā)明了被其稱(chēng)為“動(dòng)力輔助器”的裝置來(lái)解決上述問(wèn)題。今天，經(jīng)后人改進(jìn)，他的發(fā)明有了新的名字：伺服機(jī)構(gòu)。

制造業(yè)：這一時(shí)期，繼電器開(kāi)始在工廠中大量使用。通過(guò)繼電器構(gòu)筑的邏輯（如“開(kāi)/關(guān)”和“是/否”）代替了之前使用人工的制造業(yè)控制方式。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(shí)期投入大量資金進(jìn)行工業(yè)控制系統(tǒng)的構(gòu)建。比如設(shè)計(jì)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(cè)與控制系統(tǒng)。到1920年，雖然絕大多數(shù)控制手段只是簡(jiǎn)單的“開(kāi)/關(guān)”，中央控制室已經(jīng)成為大型工廠和電站的標(biāo)準(zhǔn)配置。中央控制室中的記錄器能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)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(duì)某些開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作，完成對(duì)系統(tǒng)的控制。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(dòng)駕駛的陀螺儀的首次使用。這一時(shí)期，埃爾默？斯佩里發(fā)明了早期的主動(dòng)式平衡裝置。到1930年，許多航空公司在遠(yuǎn)距離飛行中都使用他發(fā)明的自動(dòng)駕駛儀。

研究：1932年，“負(fù)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(jì)，并完成控制領(lǐng)域中“標(biāo)準(zhǔn)閉環(huán)分析”方法的建立。

這一時(shí)期，工業(yè)控制系統(tǒng)所面臨的大多數(shù)問(wèn)題是如何保證工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性及物理安全性。由于經(jīng)典控制理論當(dāng)時(shí)并未建立，相當(dāng)多的控制系統(tǒng)具有很高的失效率。當(dāng)時(shí)的工程師常常碰到這樣的問(wèn)題，同樣一個(gè)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。富有經(jīng)驗(yàn)的工程師能夠在一定程度上通過(guò)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(wèn)題以及一線(xiàn)工人的人身安全問(wèn)題。

1935年，工業(yè)控制系統(tǒng)的啟蒙時(shí)期隨著“通信大繁榮”的開(kāi)始而結(jié)束。遠(yuǎn)距離有線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的應(yīng)用，標(biāo)志著工業(yè)控制系統(tǒng)古典時(shí)期正式開(kāi)始。

古典主義時(shí)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(zhǔn)的基礎(chǔ)，1935年至1950年被很多學(xué)者稱(chēng)為工業(yè)控制領(lǐng)域的古典主義時(shí)期。這一時(shí)期的工業(yè)控制產(chǎn)業(yè)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由四個(gè)美國(guó)組織所建立：

美國(guó)電話(huà)電報(bào)公司：專(zhuān)注于通信系統(tǒng)的帶寬拓寬。

建設(shè)者鑄鐵公司艾德.史密斯帶領(lǐng)的過(guò)程工程師與物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)：對(duì)自己所使用的工業(yè)控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，并開(kāi)始系統(tǒng)性地研究控制理論。他們統(tǒng)一了控制領(lǐng)域的大量術(shù)語(yǔ)，游說(shuō)美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）將其編制成正式文件，并且于1936年成立了監(jiān)管委員會(huì)。

?？怂共_公司：設(shè)計(jì)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。

麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室：引入了控制系統(tǒng)“框圖”的概念，開(kāi)始對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)進(jìn)行模擬。

有了經(jīng)典控制理論作為基礎(chǔ)，工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性大大增加，同期的“通信大繁榮”使工業(yè)控制領(lǐng)域的安全焦點(diǎn)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(hào)傳輸過(guò)程中被干擾或破壞。

戰(zhàn)爭(zhēng)是這一時(shí)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。第二次世界大戰(zhàn)期間，各國(guó)都將控制領(lǐng)域的專(zhuān)家匯集起來(lái)，解決諸多軍事上的控制問(wèn)題：移動(dòng)平臺(tái)穩(wěn)定性問(wèn)題、目標(biāo)跟蹤問(wèn)題以及移動(dòng)目標(biāo)射擊問(wèn)題。而這些研究成果，在戰(zhàn)后都很快地轉(zhuǎn)換為民用技術(shù)。有了戰(zhàn)時(shí)技術(shù)與理論的積累，工業(yè)控制系統(tǒng)在百?gòu)U待興的戰(zhàn)后時(shí)期進(jìn)行了大規(guī)模的更新?lián)Q代：執(zhí)行機(jī)構(gòu)更加耐用、更加精密；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)效率更高、更具實(shí)時(shí)性；中央控制機(jī)構(gòu)的操作更加直觀、更加簡(jiǎn)單。所有的發(fā)電廠、汽車(chē)制造廠、煉油廠都全速運(yùn)行，完全不知道下一個(gè)飛躍即將來(lái)臨。