Lịch sử đo lường tự động hoá (P2)

Những năm cuối của thế kỷ 19, các đầu đo nhiệt (thermometer) hay còn gọi là nhiệt kế được thiết kế với khung bằng kim loại hay bằng gỗ được phổ biến trong thương mại. Ngày nay các loại nhiệt kế này được rao bán hàng trăm đô la trên ebay vì tính thẩm mỹ cao của nó. Vào thời này, thiết bị đo áp suất khí quyển bằng thủy ngân (barometer) cũng dần được đưa vào sử dụng rộng rãi. Bằng cách đo chiều cao cột chất lỏng  thủy ngân trong áp kế, người ta có thể suy ra áp suất khí quyển. Đầu thế kỷ 20, các bộ ghi bằng chì, các bộ điều khiển khí nén (pneumatic controller) và các bộ điều khiển nhiệt độ được sản xuất đại trà.

Wood case thermometer

 Mercury barometer

Trong suốt thế chiến thứ I (world war I), nhu cầu về đo lường và điều khiển tăng cao đã tạo đà cho sự phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp tự động hóa và đo lường. Các phòng điều khiển trung tâm ra đời, các bộ thuật toán điều khiển tỷ lệ (P), Tích phân (I), Vi phân (D) được khai sinh. Giữa những năm 30 của thế kỷ 20, các bộ đo lưu lượng, các biến trở điện tử (potentiometers) và các bộ phân tích (analyzer) được ra đời. Tại thời điểm này, có khoảng 600 công ty về thiết bị đo lường tự động hóa hoạt động trên khắp toàn cầu.

Phương pháp tinh chỉnh điều khiển Ziegler-Nichols nổi tiếng và vẫn còn được sử dụng cho đến nay ra đời vào những năm 1940. Cuộc chạy đua vũ trang hiện đại trong chiến tranh thế giới thứ 2 đã đưa ngành tự động hóa lên tầm cao mới. Bộ chuyển đổi áp suất (pressure transmitter), các thiết bị đo lường điện tử được sản xuất. Đầu thập kỷ 50 của thế kỷ 20, với sự ra đời của transistor, ngành công nghiệp tự động hóa quá trình biến đổi mạnh mẽ. Trong suốt thời gian này, các khái niệm như ngõ ra tương tự dạng dòng 4-20mA, các thiết bị đo chênh áp, các mặt điều khiển điện tử được giới thiệu ra thị trường.

Những năm 1960, máy tính được phát minh cùng với màn hình hiển thị CRT, kết hợp với các bộ điều khiển lập trình được (PLC), đo lưu lượng bằng dòng xoáy vortex, và các van điều khiển. Những năm 1970 chứng kiến sự ra đời của bộ vi xử lý, hệ thống điều khiển phân tán (DCS) , truyền dẫn quang học, các bộ phân tích ô xy và bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên RAM.

Những năm 1980 và 1990, máy tính cá nhân ra đời, công nghệ chế tạo chip vi xử lý phát triển theo định luật Moore, cùng với các ngôn ngữ lập trình bậc cao, các phần mềm đã tạo đà phổ biến cho hệ thống tự động hóa. Các thuật toán điều khiển hiện đại như điều khiển mờ, hệ chuyên gia (expert system), các thiết bị đo thông minh, các bộ điều khiển có khả năng tự chẩn đoán cũng lần lượt được giới thiệu.