Возникновение программируемых контроллеров неотделимо от требований развития современного производства промышленной автоматизации в США. ПЛК возникла в 1960-х годах. В то время General Motors из США, чтобы решить проблемы трудоемкой модификации схемы системы управления последовательностью реле и сложного обслуживания и обслуживания при настройке заводской производственной линии. До появления программируемых логических контроллеров общее управление, управление последовательностью и логическое управление блокировкой безопасности в автомобильной промышленности должны были полностью полагаться на многочисленные реле, таймеры и специализированные контроллеры с обратной связью. Они огромны по размеру и имеют серьезный шум. Мало того, что ежегодные работы по техническому обслуживанию требуют много трудовых и материальных ресурсов, но и обслуживание электропроводки релейно-контакторной системы предъявляет высокие требования к квалификации обслуживающего персонала.
В ответ на эти проблемы корпорация General Motors в Соединенных Штатах объявила открытый тендер для общества в 1968 году, требуя разработки новой системы для замены релейной системы, и предложила знаменитый индекс торгов «General Ten». Впоследствии, согласно этой идее, Американская корпорация цифрового оборудования (DEC) в 1969 году успешно разработала первый контроллер PDP-14, который успешно использовался на линии автоматической сборки автомобилей. Поскольку система в основном использовалась для последовательного управления и могла выполнять только логические операции, она получила название Programmable Logic Controller (PLC).
Самый ранний ПЛК имел только простую логическую функцию включения/выключения, но по сравнению с традиционным методом релейного управления он имеет преимущества простой модификации, установки, диагностики и меньшего пространства.
В начале 1970-х годов ПЛК представила микропроцессорную технологию, которая позволила ПЛК иметь функции арифметических операций и функции вывода/ввода многобитных цифровых сигналов, а также возможность напрямую писать программы с помощью символов лестничной диаграммы. Использование этой новой технологии вызвало огромный резонанс в отрасли. Япония представила эту технологию из США в 1971 году и вскоре разработала собственный программируемый логический контроллер DCS-8. Германия и Франция также имели свои собственные технологии с 1973 по 1974 год. Китай успешно разработал свой первый программируемый логический контроллер в 1977 году, но ядром используемого микропроцессора был MC14500. В середине-1970х годов к функциям ПЛК были добавлены такие технологии, как удаленная связь, аналоговый вывод и ввод, а также сервоуправление ЧПУ. После 1980-х годов была введена функция высокоскоростной сети связи ПЛК, и в то же время были добавлены некоторые специальные интерфейсы вывода / ввода, человеко-машинный интерфейс, высокофункциональные функциональные инструкции, возможности сбора и анализа данных.