20世纪50年代中后期，计算机开始用于化工过程控制。早期常用的控制方式是采取直接数字控制器(DDC)，即计算机直接读取传感器信号并操控最终元件。另外，监督控制系统是采用计算机读取传感器信号并操纵气动和模拟电子控制器的设定值。这看起来很繁琐，但却为过程工业生产装置开启了通向数字计算机世界、采用可编程电子系统的大门。
20世纪60年代后期，可编程逻辑控制器/可编程控制器，通常称为PLC，在汽车行业问世，取代了控制汽车生产线的继电器逻辑电路。PLC是第一个广泛使用的工业用可编程控制系统。Modicon和Allen-Bradley是PLC领域的先驱{注：1968年，迪克·莫利制造出第一台PLC产品莫迪康084}。PLC普及的主要推动力是生产新车型时改装汽车生产线的灵活性。没过多久，PLC的优势就在过程工业得到了认可，特别是应用在顺序控制领域。
20世纪70年代中期，出现了另一种可编程控制技术，称为分散控制系统（DCS）。霍尼韦尔和横河是这项技术的先驱，许多其他公司也随后跟进。尽管分散控制术语本身意指控制的功能分散，但实际上这些系统是对分散架构的大型多回路可编程控制器进行集中控制。控制器的操作员界面安置在控制室，在物理空间上与控制器分开。控制CPU以及其他控制功能设备，如历史数据库，现场输入/输出多路转换器、高级控制模块等则安装在机柜室，通过数字通信总线实现它们之间的数据传输。现代DCS有更高的分散灵活性、控制灵活性，并且操作界面更友好。人们习惯将DCS控制器视同为过程控制系统，但实际上DCS是由数字通信网络把分散控制设备连在一起的一种复杂技术。

20世纪80年代，一些公司开始在安全系统中使用PLC。1984年，ISA S84委员会成立，旨在解决可编程控制器在安全系统应用中存在的问题。人们关注的议题包括其有限的诊断能力、系统可靠性问题以及各种失效模式存在的可能性(硬件、软件和人为因素）。
20世纪90年代，可编程控制器厂商开始寻求第三方安全应用认证。早期是依据德国DIV19251(1995)等标准，后来是遵循IEC61508(2010)等国际标准。
现代的整体控制系统通常是将多回路可编程控制器、离散控制器、安全控制器、操作员界面、监督控制器、数据收集元件和其他控制设备等集成在一起，并通过通信网络将这些分散安装在不同物理区域的设备连接起来。过程控制可以使用DCS或PLC。这两种技术都基于数字计算机进行运算，也都是可编程控制器，PLC设计用于多种环境条件的装置现场，而DCS通常安装在气候条件受控的室内。近年来，现代DCS设计的环境条件要求已接近PLC，而有意思的是，PLC现在也普遍安装在气候条件受控的室内。