一、硬件革新時(shí)期（1935年以前）

硬件革新時(shí)代。繼電器開始廣泛應(yīng)用，大規(guī)模代替人工控制，但遠(yuǎn)距離通信還未普及。

這一時(shí)期工業(yè)控制系統(tǒng)所面臨的大多數(shù)問題是如何保證工控系統(tǒng)的可靠性及物理安全性。

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二、理論革新時(shí)期（1935-1950）

理論革新時(shí)代。奠定工業(yè)控制理論及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。

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)美國組織所建立，由分散電路控制過渡到集中電路控制。

戰(zhàn)爭是這一時(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。

有了戰(zhàn)時(shí)技術(shù)與理論的積累，工業(yè)控制系統(tǒng)在百廢待興的戰(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、更加簡單。

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三、數(shù)字化時(shí)期（1950-1980）

數(shù)字化時(shí)代。1950年，斯佩里-蘭德公司造出了第一臺(tái)商業(yè)數(shù)據(jù)處理機(jī)UNIVAC，工業(yè)控制系統(tǒng)正式全面與通信系統(tǒng)及電子計(jì)算機(jī)結(jié)合，開啟了工業(yè)控制系統(tǒng)數(shù)字化的新疆域。數(shù)年后，全球第一個(gè)數(shù)字化工業(yè)控制系統(tǒng)建設(shè)完成。這個(gè)系統(tǒng)使用單一計(jì)算機(jī)控制整個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)，被稱為直接數(shù)字控制（Direct Digital Control：DDC），也就是第一代工業(yè)控制系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)。

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。繼電器價(jià)格昂貴，并且一旦配置完成并啟動(dòng)，就難以對(duì)其控制邏輯進(jìn)行改變，這些缺陷導(dǎo)致了可編程邏輯控制器的發(fā)展。第一個(gè)交付使用的可編程邏輯控制器名為Modicon，其名稱來源于模塊化數(shù)字控制器英文縮寫的組合。

數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)開始應(yīng)用于地區(qū)或地理跨度非常大的工業(yè)控制系統(tǒng)，比如用于與火力發(fā)電廠毗鄰的高壓變電站、自來水給水系統(tǒng)和廢水收集系統(tǒng)、石油與天然氣管道系統(tǒng)等等。其主要功能是收集系統(tǒng)狀態(tài)信息，處理數(shù)據(jù)以及遠(yuǎn)距離通信。根據(jù)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)所采集的各種數(shù)據(jù)，控制中心的管理人員可以進(jìn)行各種操作，維持整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

遠(yuǎn)程終端單元（RTU）：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的完善需要遠(yuǎn)程終端單元的發(fā)展。20世紀(jì)60年代，第一代遠(yuǎn)程終端單元在發(fā)電廠進(jìn)行了布設(shè)。即使是在發(fā)電廠斷電的情況下，遠(yuǎn)程終端單元也需要進(jìn)行動(dòng)作，所以其均配備有額外的供電系統(tǒng)。由于遠(yuǎn)程終端單元是在連續(xù)掃描且須快速反應(yīng)的工作狀態(tài)中進(jìn)行操作，其通訊協(xié)議必須兼具高效與安全，且安全是重中之重，所以早期的遠(yuǎn)程控制單元供應(yīng)商所使用的協(xié)議各不相同，各供應(yīng)商的系統(tǒng)完全無法兼容。在國際電氣與電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）的推動(dòng)以及基于微處理器的通訊接口的發(fā)展下，遠(yuǎn)程終端單元的兼容性問題逐步得到了解決。

但這個(gè)時(shí)期各供應(yīng)商的通信標(biāo)準(zhǔn)不同，無法兼容。

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四、標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)期（1981-1990）

標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代。由于數(shù)字化控制設(shè)備的蓬勃發(fā)展，各種不同產(chǎn)品和業(yè)務(wù)模式精細(xì)化，不同廠商設(shè)備無法兼容和接入成為了巨大阻礙。

協(xié)議：隨著可編程控制器、遠(yuǎn)程終端單元以及智能電子設(shè)備的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)中所傳遞的早已不是“開”與“關(guān)”這樣簡單的信號(hào)?，F(xiàn)在，維基百科中所列舉的自動(dòng)化協(xié)議已經(jīng)有37種之多，另外還有6種電力系統(tǒng)協(xié)議。協(xié)議的巨大差異為系統(tǒng)部署、操作以及維護(hù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，并且這種情況還在隨時(shí)間的推移不斷惡化。20世紀(jì)80年代，IEEE成立了一個(gè)工作組專門對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)日益擴(kuò)大的協(xié)議兼容性問題尋找可行的解決方案。在對(duì)120個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)協(xié)議進(jìn)行篩選之后，制定了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議：分布式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議版本3（DNP3）以及國際電工委員會(huì)（IEC）60870-5-101。目前，DNP3已經(jīng)是使用最為廣泛的工業(yè)控制系統(tǒng)協(xié)議。

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五、電腦化時(shí)期（1990-2000）

工業(yè)PC時(shí)代。由于PC的發(fā)展，其具有的豐富硬件資源、軟件資源和人力資源，很快得到廣大工程技術(shù)人員的支持。因此，基于PC（包括遷入式PC）的工業(yè)控制系統(tǒng)，以極強(qiáng)的開放性勢不可擋地進(jìn)入工控系統(tǒng)領(lǐng)域。各大可編程邏輯控制器廠商、工業(yè)控制系統(tǒng)集成商也逐步接受了工業(yè)PC的技術(shù)路線。

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六、網(wǎng)絡(luò)化時(shí)期（2000-2010）

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深入工控領(lǐng)域，管控一體化、工業(yè)企業(yè)信息化及基于網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化成為提高企業(yè)生產(chǎn)效率的最佳解決方案。通過以太網(wǎng)和web技術(shù)實(shí)現(xiàn)開放性分布式的智能系統(tǒng)是該階段工控技術(shù)發(fā)展的主要方向?；谝蕴W(wǎng)和TCP/IP協(xié)議的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提供模塊化、分布式、可重用的工業(yè)控制方案。

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七、智能化時(shí)期（2010-至今）

萬物互聯(lián)時(shí)代。工業(yè)機(jī)器人，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等概念興起。多種技術(shù)集成，包括設(shè)備互操作技術(shù)、通用數(shù)據(jù)交換技術(shù)、EtherNET和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等多種技術(shù)的集成。Ehernet+TCP/IP直接實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場控制參數(shù)和節(jié)點(diǎn)狀態(tài)直接在企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)中傳輸和共享。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的工业控制系统发展历程的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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