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最早的自動化控制要追溯到我國古代的自動化計時器和漏壺指南車，而自動化控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用則開始于歐洲的工業(yè)革命時期。英國人瓦特在發(fā)明 蒸汽機的同時，應(yīng)用反饋原理，于1788年發(fā)明了離心式調(diào)速器。當(dāng)負(fù)載或蒸汽量供給發(fā)生變化時，離心式調(diào)速器能夠自動調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥的開度，從而控制蒸汽機的轉(zhuǎn)速。

150多年前第一代 過程控制體系是基于5－13psi的氣動信號標(biāo)準(zhǔn)（氣動 控制系統(tǒng)PCS，Pneumatic Control System）。簡單的就地操作模式， 控制理論初步形成，尚未有控制室的概念。

第二代過程控制體系（模擬式或ACS,Analog Control System）是基于0－10mA或4－20mA的電流模擬信號，這一明顯的進(jìn)步，在整整25年內(nèi)牢牢地統(tǒng)治了整個自動控制領(lǐng)域。它標(biāo)志了電氣自動控制時代的到來?？刂评碚撚辛酥卮蟀l(fā)展，三大控制論的確立奠定了現(xiàn)代控制的基礎(chǔ)；控制室的設(shè)立，控制功能分離的模式一直沿用至今。

第三代過程控制體系（CCS，Computer Control System）.70年代開始了 數(shù)字計算機的應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的 技術(shù)優(yōu)勢，人們在測量， 模擬和 邏輯控制領(lǐng)域率先使用，從而產(chǎn)生了第三代過程控制體系（CCS，Computer Control System）。這個被稱為第三代過程控制體系是自動控制領(lǐng)域的一次革命，它充分發(fā)揮了計算機的特長，于是人們普遍認(rèn)為計算機能做好一切事情，自然而然地產(chǎn)生了被稱為“集中控制”的中央控制計算機系統(tǒng)，需要指出的是系統(tǒng)的信號傳輸系統(tǒng)依然是大部分沿用4－20mA的模擬信號，但是時隔不久人們發(fā)現(xiàn)，隨著控制的集中和可靠性方面的問題，失控的危險也集中了，稍有不慎就會使整個系統(tǒng)癱瘓。所以它很快被發(fā)展成 分布式控制系統(tǒng)（DCS）。

第四代過程控制體系（DCS，Distributed Control System分布式控制系統(tǒng)）：隨著 半導(dǎo)體制造技術(shù)的飛速發(fā)展， 微處理器的普遍使用，計算機技術(shù)可靠性的大幅度增加，目前普遍使用的是第四代過程控制體系（DCS，或分布式數(shù)字控制系統(tǒng)），它主要特點是整個控制系統(tǒng)不再是僅僅具有一臺計算機，而是由幾臺計算機和一些智能儀表和智能部件構(gòu)成一個了控制系統(tǒng)。于是分散控制成了最主要的特征。除外另一個重要的發(fā)展是它們之間的 信號傳遞也不僅僅依賴于4－20mA的 模擬信號，而逐漸地以數(shù)字信號來取代模擬信號。

第五代過程控制體系（FCS，F(xiàn)ieldbus Control System 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）：FCS是從DCS發(fā)展而來，就象DCS從CCS發(fā)展過來一樣，有了質(zhì)的飛躍?！胺稚⒖刂啤卑l(fā)展到“現(xiàn)場控制”；數(shù)據(jù)的傳輸采用“總線”方式。但是FCS與DCS的真正的區(qū)別在于FCS有更廣闊的發(fā)展空間。由于傳統(tǒng)的DCS的技術(shù)水平雖然在不斷提高，但 通信網(wǎng)絡(luò)最低端只達(dá)到現(xiàn)場控制站一級，現(xiàn)場控制站與現(xiàn)場檢測儀表、執(zhí)行器之間的聯(lián)系仍采用一對一傳輸?shù)?-20mA模擬信號，成本高，效率低，維護(hù)困難，無法發(fā)揮現(xiàn)場儀表智能化的潛力，實現(xiàn)對

現(xiàn)場設(shè)備工作狀態(tài)的全面監(jiān)控和深層次管理。所謂現(xiàn)場總線就是連接智能測

量與控制設(shè)備的全數(shù)字式、雙向傳輸、具有多節(jié)點分支結(jié)構(gòu)的通信鏈路。簡

單地說傳統(tǒng)的控制是一條回路，而FCS技術(shù)是各個模塊如控制器、 執(zhí)行器、檢測器等掛在一條總線上來實現(xiàn)通信，當(dāng)然傳輸?shù)囊簿褪菙?shù)字信號。主要的總

線有 Profibus， LonWorks等。

1、 40年代--60年代初：

需求動力：市場競爭,資源利用，減輕勞動強度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，適應(yīng)批量生產(chǎn)需要。主要特點：此階段主要為單機自動化階段，主要特點是:各種單機自動化加工設(shè)備出現(xiàn)，并不斷擴大應(yīng)用和向縱深方向發(fā)展。典型成果和產(chǎn)品：硬件數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床。

2、60年代中--70年代初期：

需求動力：市場競爭加劇，要求產(chǎn)品更新快，產(chǎn)品質(zhì)量高，并適應(yīng)大中批量生產(chǎn)需要和減輕勞動強度。主要特點：此階段主要以 自動生產(chǎn)線為標(biāo)志，其主要特點是:在單機自動化的基礎(chǔ)上，各種組合 機床、組合生產(chǎn)線出現(xiàn)，同時軟件數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)并用于機床， CAD、 CAM等軟件開始用于實際工程的設(shè)計和制造中，此階段硬件加工設(shè)備適合于大中批量的生產(chǎn)和加工。典型成果和產(chǎn)品：用于鉆、鏜、銑等加工的自動生產(chǎn)線。

3、70年代中期--至今：需求動力：市場環(huán)境的變化，使多品種、中小批量生產(chǎn)中普遍性問題愈發(fā)嚴(yán)重，要求 自動化技術(shù)向其廣度和深度發(fā)展，使其各相關(guān)技術(shù)高度綜合，發(fā)揮整體最佳效能。主要特點：自70年代初期美國學(xué)者首次提出CIM概念至今，自動化領(lǐng)域已發(fā)生了巨大變化，其主要特點是:CIM已作為一種哲理、一種方法逐步為人們所接受；CIM也是一種實現(xiàn)集成的相應(yīng)技術(shù)，把分散獨立的單元自動化技術(shù)集成為一個優(yōu)化的整體。所謂哲理，就是企業(yè)應(yīng)根據(jù)需求來分析并克服現(xiàn)存的“瓶頸”，從而實現(xiàn)不斷提高實力、競爭力的思想策略；而作為實現(xiàn)集成的相應(yīng)技術(shù)，一般認(rèn)為是: 數(shù)據(jù)獲取、分配、共享；網(wǎng)絡(luò)和通信；車間層設(shè)備控制器；計算機硬、軟件的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等。同時，并行工程作為一種經(jīng)營哲理和工作模式自80年代末期開始應(yīng)用和活躍于自動化技術(shù)領(lǐng)域，并將進(jìn)一步促進(jìn)單元自動化技術(shù)的集成。典型成果和產(chǎn)品：CIMS工廠， 柔性制造系統(tǒng)(FMS)。

隨著現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)新成果的推出和 電子計算機的應(yīng)用，為適應(yīng) 宇航技術(shù)的發(fā)展，自動控制理論跨入了一個新階段—— 現(xiàn)代控制理論。主要研究具有高性能，高精度的多變量變參數(shù)的 最優(yōu)控制問題，主要采用的方法是以狀態(tài)為基礎(chǔ)的狀態(tài)空間法。目前，自動控制理論還在繼續(xù)發(fā)展，正向以控制論， 信息論，仿生學(xué)為基礎(chǔ)的智能控制理論深入。

為了實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制任務(wù)，首先要將被控制對象和控制裝置按照一定的方式連接起來，組成一個有機的總體，這就是 自動控制系統(tǒng)。在自動控制系統(tǒng)中，被控對象的輸出量即被控量是要求嚴(yán)格加以控制的物理量，它可以要求保持為某一恒定值，例如溫度， 壓力或飛行航跡等；而控制裝置則是對被控對象施加控制作用的機構(gòu)的總體，它可以采用不同的原理和方式對被控對象進(jìn)行控制，但最基本的一種是基于 反饋控制原理的反饋控制系統(tǒng)。

在反饋控制系統(tǒng)中，控制裝置對被控裝置施加的控制作用，是取自被控量的反饋信息，用來不斷修正被控量和控制量之間的偏差從而實現(xiàn)對被控量進(jìn)行控制的任務(wù)，這就是反饋控制的原理。