继电器逻辑控制柜是PLC诞生之前最广泛使用的一种顺序控制器，其基础控制元件是继电器，通过继电器控制线圈之间的硬连线来实现某种顺序控制逻辑。
但是，继电器控制柜是一种硬性自动化控制器。硬性是继电器控制柜的最主要缺点。由於其控制逻辑是由硬连线决定的，要改变其控制逻辑就必须改变其硬连线。改变硬连线需要设备停产，而且时间较长。
1968年，美国通用汽车公司（GM公司）为了适应汽车型号不断更新的趋势，以求在竞争激烈的汽车工业中取得优势，试图研制一种能尽量减少因汽车型号变动尔重新设计汽车装配线上各种继电器控制线路的方法，从而降低生产成本，缩短产品开发周期，并提出了10条技术招标指标∶
用户编程方法简单易行，并可以在现场调试时方便地修改程序；
系统应由插件或者模块组成，以便用户维护和修理；
系统的可靠性应明显高於原继电器控制柜；
系统的体积应明显小於原继电器控制柜；
与原继电器控制柜相比，系统生产成本应有较强的竞争力，即其性能价格比应高於原继电器控制柜；
可将数据直接输入到系统中的管理电脑中，以便用户操作；
输入的开关量应该可以是高於交流115V的电压讯号；
输出的驱动讯号应具有115V、2A以上的容量，即可以直接驱动电磁阀等执行机构；
具有灵活的扩展能力，以便在制造新型汽车或者改进制造工艺和流程时，不需对原装置的硬件作大的改动；
用户程序的容量不少於4KB
DEC公司中标後，於1969年研制成功，从而诞生了世界上第一台可编程序控制器（Programmable Logic Controllers），简称PLC。
PLC在GM汽车工业的成功应用立即引起了世界各工业国的普遍关注，日本、德国、法国等相继投入到PLC的开发。
PLC是甚麽
今天，PLC在很多应用上替代了传统的继电器控制系统。但PLC与传统的继电器控制系统不是简单的替代关系，PLC是基於传统继电器控制柜的发展和超越。成熟有效的继电器控制思想和设计实践是PLC成功的根本，充分利用不断出现的新技术和新器件，则是PLC持续成功的手段。今天以微处理器为核心的PLC不再局限於传统的开环顺序控制领域，比较广泛地应用於闭环过程控制中，而且随著其扩展能力和通讯能力的发展，PLC已经成为各种复杂的分布式控制系统的重要组成部分。
然而，经过了几十年来的发展，GM10条至今仍是PLC的基本要求。GM10条的核心就是要研制一种能替代继电器控制柜的可编程序的新型控制器，也就是说，这种新型控制器要实现与原继电器控制柜相同的逻辑功能。电脑科学表明∶任何一种逻辑功能，既可以采用硬件实现，也可以采用软件实现。也就是说，硬件实现和软件实现两者在逻辑上是等价的。因此在电脑发展的不同阶段，“硬件软化、软件硬化、软件固化”三种技术不同程度地运用到电脑应用的各个方面。PLC的做法恰好利用了“硬件软化”技术将作为硬件的一个控制点，即继电器上的一对触点或一个控制线圈，软化成电脑中的一个BIT，即一个I/O点；同时将继电器线圈之间的硬件连线软化成为控制程序。
顺序控制系统
PLC是典型的开环顺序控制系统。我们在日常生活和工业生产中常常要求机器设备能实现某种顺序控制功能，即要求机器能按照某种预先规定的顺序、以及各种环境输入讯号来自动实现所期望的动作。比如一个配料系统，我们可能对其运转提出以下要求∶
先装入原料A，直到液面配料桶容积的一半；
再装入原料B，直到液面配料桶容积的75%；
然後开始持续搅拌20秒；
最後停止搅拌，开启出料阀，直到液位低於配料桶的5%後再延时2秒，最後关闭出料阀；
以上过程反复进行。
由此可见，顺序控制系统中的动作存在确定的先後关系，即顺序，且後面的动作必须根据前面的动作情况来确定。
PLC的工作原理
作为一种特殊形式的电脑控制系统，PLC是利用电脑技术对传统的硬件逻辑控制系统---继电器控制柜---进行“硬件软化”的结果，但在运行方式上PLC的软件逻辑也与继电器控制系统的硬件逻辑存在根本性的区别。
继电器控制系统的硬件逻辑采用的是并行运行的方式，即如果一个继电器的线圈通电或者放电，该继电器的所有触点（不论是常开还是常闭、也不论其处於继电器线路的哪个位置上）都会立即同时动作；而PLC的软件逻辑是通过CPU逐行扫描执行用户程序来实现的，即如果一个逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点并不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。
为了消除两者之间由於运行方式不同而造成的这种差异，PLC在程序运行方式、输入输出操作、特殊功能模板等方面作了特别的考虑。
循环扫描∶PLC采用了一种不同於普通微型电脑的运行方式---循环扫描方式。因为继电器控制柜中各类触点的动作时间一般超过100ms，因此只要PLC运行整个用户程序的时间---扫描周期---小於100ms，其运行结果与继电器控制柜就没有什麽差别。
建立I/O映像区∶PLC在输入输出操作上采用定时采样、定时输出的方式。即在一个扫描周期的固定时刻（一般在扫描周期的开始或结束）采样所有的输入点，采样结果存入RAM中一个区域（输入映像区）。这样在执行程序时，所需的现场讯息全部从输入映像区中取用，不直接从现场取样。同样控制讯息输出也不是采取生成一个就输出一个的方法，而是先将它们存放在RAM中的一个区域（输出映像区），扫描周期结束时再将输出映像区中控制讯息集中输出。通过建立I/O映像区，使PLC成为一个真正的数字采样控制系统；虽然PLC不可能像继电器控制柜那样随时根据现场输入实时控制现场输出状态，但只要采样周期足够短，即采样频率足够高，这样的采样系统应该完全符合实际系统的需要。
特殊功能模板∶由於PLC在扫描周期方面限制了用户程序的长度，这对於一般的数字量控制应该不成问题。但实际的生产过程对PLC提出了更多得要求∶模拟量处理、闭环控制、网络通讯、高速I/O等。对於模拟量输入输出以及简单的控制，一般是利用PLC的主CPU和一定的硬件支持，通过相应的软件来实现；其它情况由於牵涉到比较的计算量和CPU运算时间，以及PLC扫描周期的限制，一般采用自带CPU的专用模板，由模板系统软件完成相应的控制任务。这样，这些模板与PLC主CPU并行工作，两者之间通过总线接口进行联系，主CPU定期向模板发送命令，模板也定期将自身的状态讯息发送给主CPU。
综合以上所述，在完成系统自身初始化以後，PLC系统执行用户程序的循环扫描方式可分为三个阶段∶输入扫描、程序扫描、输出扫描。而计算量比较大或者响应实时性比较高的应用则由自带CPU的专用模板和专用软件来实现。
