可編程序控制器問世于20世紀60年代，當時的可編程序控制器功能都很簡單，只有邏輯、定時、計數等功能；硬件方面用于可編程序控制器的集成電路還沒有投入大規模工業化生產，CPU以分立元件組成；存儲器為磁心存儲器，存儲容量有限；用戶指令一般只有二三十條，還沒有成型的編程語言；機型單一，沒有形成系列。一臺可編程序控制器最多只能替代200~300個繼電器組成的控制系統，在體積方面，與現在的可編程序控制器相比，可以說是龐然大物。

進入70年代，隨著中小規模集成電路的工業化生產，可編程序控制器技術得到了較大的發展。可編程序控制器功能除邏輯運算外，增加了數值運算、計算機接口、模擬量控制等；軟件開發有自診斷程序，程序存儲開始使用EPROM；可靠性進一步提高，初步形成系列，結構上開始有模塊式和整體式的區分，整機功能從專用向通用過渡。

70年代后期和80年代初期，微處理器技術日趨成熟，單片微處理器、半導體存儲器進入工業化生產，大規模集成電路開始普遍應用。可編程序控制器開始向多處理器發展，使可編程序控制器的功能和處理速度大為增強，并具有通信和遠程I/O能力，增加了多種特殊功能，如浮點運算、三角函數、查表、列表等，自診斷和容錯技術也迅速發展。

80年代后期到90年代中期，隨著計算機和網絡技術的普及應用，超大規模集成電路、門陣列以及專用集成電路的迅速發展，可編程序控制器的CPU已發展為由16位或32位微處理器構成，處理速度得到很大提高，高速計數、中斷、PID、運動控制等功能引入了可編程序控制器。使得可編程序控制器能夠滿足工業生產過程的各個領域，可編程序控制器已完全取代了傳統的邏輯控制裝置，模擬量儀表控制裝置和以小型機為核心的DDC（直接數字控制）控制裝置。由于聯網能力增強，既可和上位計算機聯網，也可以下掛FLEXI/O或遠程I/O，從而組成分布式控制系統（DCS）已無困難。梯型圖語言和語句表語言完全成熟，基本上標準化，SFC（順序功能圖）語言逐步普及，專用的編程器已被個人計算機和相應編程軟件所替代，人機界面裝置日趨完善，已能進行對整個工廠的監控、管理，并發展了冗余技術，大大加強了可靠性。

進入21世紀，可編程序控制器仍保持旺盛的發展勢頭，并不斷擴大其應用領域，如為用戶配置柔性制造系統（FMS）和計算機集成制造系統（CIMS）。目前可編程序控制器主要向兩個方向擴展：一是綜合化控制系統，它已經突破了原有的可編程序控制器的概念，將工廠生產過程控制與信息管理系統密切結合起來，甚至向上為MES和ERP系統準備了技術基礎，這種發展趨勢會使得舉步為艱的ERP系統有了堅實的技術基礎，從而會帶來工業控制的一場變革，實現真正意義上的電子信息化工廠；二是微型可編程序控制器異軍突起，體積如手掌大小，功能可覆蓋單體設備及整個車間的控制功能，并具備聯網功能，這種微型化的可編程序控制器使得控制系統可將觸角延伸到工廠的各個角落。隨著世界經濟一體化進程的加快，在技術發展的同時，發達國家更加注重了對可編程序控制器的知識產權的保護，國際大型可編程序控制器制造商紛紛加入了可編程序控制器的國際標準化組織，他們利用許多技術標準建立了符合他們經濟利益的技術保護壁壘。