以往的电气控制装置即继电器控制系统主要采用继电器、接触器或电子元器件来实现，由连接导线将这些元器件按照一定的方式组合在一起，以完成一定的控制功能。这种系统结构简单、容易掌握、价格便宜，在一定的范围内能够满足控制要求。但它的电气装置体积大，接线复杂，故障率高，需要经常地、定时地进行检修维护。而且，当生产工艺或对象有所改变时，就需重新进行硬件组合，增减元器件，改变接线，使用起来不灵活。
20世纪60年代初，美国的汽车制造业竞争激烈，产品更新换代的周期越来越短，其生产线必须随之频繁地变更。传统的继电器控制系统很难适应频繁变动的生产线。因此，人们对控制装置提出了更高的要求，即经济、可靠、通用、易变、易修。
1968年，美国通用汽车（GM）公司为适应生产工艺不断更新的需要，提出一种设想：把计算机的功能完善、通用、灵活等优点与继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置。这种通用控制装置把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化并采用面向控制过程、面向对象的语言编程，使不熟悉计算机的人也能方便地使用。美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年研制成功了第一台PDP-14可编程序控制器。该控制器以计算机为核心，用存储的程序控制代替了原来的接线程序控制。由于其控制功能是通过存储在计算机中的程序来实现的，所以人们常称之为存储程序控制。又因为当时该控制器主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。
这项新技术的成功使用，在工业界产生了巨大影响，发展极为迅速。1971年，日本研制成功了日本第一台DCS-8可编程序控制器。1973—1974年，德国和法国也研制出了可编程序控制器。我国于1977年研制成功了以MCl4500微处理器为核心的可编程序控制器，并开始在工业中应用。(www.xing528.com)
进入20世纪80年代，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程序控制器逐步形成了各具特色的多种系列产品。系统中不仅使用了大量的开关量，也使用了模拟量，其功能已经远远超出逻辑控制和顺序控制的应用范围，故称为可编程序控制器（Programmable Controller，PC）。但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer，PC）混淆，所以人们还沿用PLC作为可编程序控制器的英文缩写名字。可编程序控制器一直在发展中，到现在为止，还未能对其下一个明确的定义。
国际电工委员会（IEC）曾于1982年11月颁发了可编程序控制器标准草案第一稿，1985年1月又发表了第二稿。1987年2月，在可编程序控制器国际标准草案第三稿中，对可编程序控制器定义如下：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出控制各种机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
定义强调了可编程序控制器是“数字运算操作的电子系统”，具有“存储器”，具有运算“指令”，可见它是一种计算机，而且是“专为工业环境下应用而设计”的工业计算机。因此，可编程序控制器能直接应用于工业环境，它必须具有很强的抗干扰能力，广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于一般微机控制系统的一个重要特性。同时它还具有“数字式、模拟式的输入和输出”的能力，“易于与工业控制系统联成一个整体”，易于“扩充”。
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