1.1　工業控制概述

工業控制指的是工業自動化控制，也就是利用電子電氣、機械、軟件組合實現的自動化控制，主要是指使用計算機技術、微電子技術和電氣手段，使工廠的生產和制造過程更加自動化、高效化和精確化，并具有可控性和可視性。

20世紀70年代以后，由于市場競爭的需要，怎樣利用好資源、減輕勞動強度以及提高產品質量，成為批量生產技術的需求，各種單機自動化加工設備陸續出現。特別是，當市場環境快速變化，多品種、中小批量生產中的普遍性問題愈發嚴重，自動化技術必須發展其廣度和深度，使其各相關技術高度綜合，發揮整體最佳效能，于是工業自動化領域發生了巨大變化。

首先，隨著微處理器、計算機和數字通信技術的飛速發展，計算機控制已擴展到了幾乎所有工業領域。現代社會要求制造業對市場需求作出迅速反應，生產出小批量、多品種、多規格、低成本和高質量的產品。為了滿足這一要求，生產設備和自動生產線的控制系統必須具有極強的可靠性和靈活性，PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）正是順應了這一要求。PLC是以微處理器為基礎的通用工業控制裝置，它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。

其次，20世紀后期，隨著計算機和人工智能技術的發展，機器人進入了實用化時代，并向高速、高精度、輕量化、成套系列化和智能化發展，以滿足多品種、小批量的需要。到了20世紀末，隨著計算機技術、智能技術的進一步發展，第二代具有一定感覺功能的機器人已經實用化并開始推廣，具有視覺、觸覺、高靈巧手指且能行走的第三代智能機器人相繼出現并開始走向應用。當前，工業機器人已成為面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它既可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，還可以根據人工智能技術制定的原則綱領行動。

最后，20世紀80年代，隨著強有力的超大規模集成電路制成的微處理器和存儲器件的出現，CAD（Computer Aided Design，計算機輔助設計）技術在中小型企業逐步普及。80年代中期以來，CAD技術向標準化、集成化、智能化方向發展。一些標準的圖形接口軟件和圖形功能相繼推出，對CAD技術的推廣、軟件的移植和數據的共享起了重要的促進作用。于是系統構造由過去的單一功能變成綜合功能，出現了計算機輔助設計與輔助制造聯成一體的計算機集成制造系統。CAM（Computer Aided Manufacturing，計算機輔助制造）的核心是計算機數值控制（簡稱數控），是將計算機應用于制造生產的過程或系統。

到目前為止，以上三種自動化控制的方式，即PLC、機器人和CAD/CAM，已成為現代工業控制的三大支柱。