1.1　工业控制概述

工业控制指的是工业自动化控制，也就是利用电子电气、机械、软件组合实现的自动化控制，主要是指使用计算机技术、微电子技术和电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、高效化和精确化，并具有可控性和可视性。

20世纪70年代以后，由于市场竞争的需要，怎样利用好资源、减轻劳动强度以及提高产品质量，成为批量生产技术的需求，各种单机自动化加工设备陆续出现。特别是，当市场环境快速变化，多品种、中小批量生产中的普遍性问题愈发严重，自动化技术必须发展其广度和深度，使其各相关技术高度综合，发挥整体最佳效能，于是工业自动化领域发生了巨大变化。

首先，随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有工业领域。现代社会要求制造业对市场需求作出迅速反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极强的可靠性和灵活性，PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）正是顺应了这一要求。PLC是以微处理器为基础的通用工业控制装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

其次，20世纪后期，随着计算机和人工智能技术的发展，机器人进入了实用化时代，并向高速、高精度、轻量化、成套系列化和智能化发展，以满足多品种、小批量的需要。到了20世纪末，随着计算机技术、智能技术的进一步发展，第二代具有一定感觉功能的机器人已经实用化并开始推广，具有视觉、触觉、高灵巧手指且能行走的第三代智能机器人相继出现并开始走向应用。当前，工业机器人已成为面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它既可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

最后，20世纪80年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现，CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）技术在中小型企业逐步普及。80年代中期以来，CAD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，对CAD技术的推广、软件的移植和数据的共享起了重要的促进作用。于是系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统。CAM（Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）的核心是计算机数值控制（简称数控），是将计算机应用于制造生产的过程或系统。

到目前为止，以上三种自动化控制的方式，即PLC、机器人和CAD/CAM，已成为现代工业控制的三大支柱。