Ohjelmoitavien ohjainten nousu on erottamaton Yhdysvaltojen modernin teollisuusautomaation tuotannon kehittämisen vaatimuksista. PLC syntyi 1960-luvulla. Tuolloin yhdysvaltalainen General Motors ratkaisi relejärjestyksen ohjausjärjestelmän aikaa vievää piirimuutosta ja vaikeita huoltoa ja huoltoa koskevat ongelmat tehtaan tuotantolinjan säätämisen yhteydessä. Ennen ohjelmoitavien logiikkaohjaimien syntymistä yleisen ohjauksen, sekvenssiohjauksen ja turvalukituksen logiikan ohjauksen autoteollisuudessa on turvauduttava kokonaan lukuisiin releisiin, ajastimiin ja erikoistuneisiin suljetun silmukan ohjaimiin. Ne ovat kooltaan suuria ja niissä on vakava melu. Vuosittaiset huoltotyöt eivät ainoastaan kuluta paljon työvoimaa ja materiaaliresursseja, vaan myös rele-kontaktorijärjestelmän johdotushuollossa on korkeat vaatimukset huoltohenkilöstön ammattitaitolle.
Vastauksena näihin ongelmiin yhdysvaltalainen General Motors Corporation julkaisi yhteiskunnalle avoimen tarjouskilpailun vuonna 1968, jossa vaadittiin uuden järjestelmän suunnittelua relejärjestelmän tilalle, ja ehdotti kuuluisaa "General Ten" -tarjousindeksiä. Myöhemmin tämän idean mukaan American Digital Equipment Corporation (DEC) kehitti onnistuneesti ensimmäisen PDP-14-ohjaimen vuonna 1969, jota käytettiin ja joka menestyi autojen automaattisessa kokoonpanolinjassa. Koska järjestelmää käytettiin pääasiassa peräkkäiseen ohjaukseen ja se pystyi suorittamaan vain loogisia operaatioita, se sai nimekseen Programmable Logic Controller (PLC).
Vanhimmassa PLC:ssä oli vain yksinkertainen logiikka päälle/pois-toiminto, mutta perinteiseen releohjausmenetelmään verrattuna sen etuna on helppo muokata, asentaa, diagnosoida ja vähemmän tilaa.
1970-luvun alussa PLC esitteli mikroprosessoriteknologian, jonka ansiosta PLC:llä oli aritmeettisia operaatiotoimintoja ja monibittisiä digitaalisia signaalin lähtö-/syöttötoimintoja ja se voi kirjoittaa suoraan ohjelmia tikapuukaavion symboleilla. Tämän uuden teknologian käyttö on aiheuttanut valtavia seurauksia alalla. Japani esitteli tämän teknologian Yhdysvalloista vuonna 1971 ja kehitti pian oman ohjelmoitavan DCS-8-logiikkaohjaimen. Myös Saksalla ja Ranskalla oli omaa tekniikkaansa vuosina 1973–1974. Kiina kehitti onnistuneesti ensimmäisen ohjelmoitavan logiikkaohjaimensa vuonna 1977, mutta käytetyn mikroprosessorin ydin oli MC14500. Puolivälissä-1970 PLC-toiminnot lisättiin sellaisilla teknologioilla kuin etäviestintä, analoginen lähtö ja tulo sekä NC-servo-ohjaus. 1980-luvun jälkeen otettiin käyttöön nopea PLC-tietoliikenneverkkotoiminto, ja samalla lisättiin joitakin erityisiä lähtö/tuloliitäntöjä, ihmisen ja koneen välinen rajapinta, korkean toiminnan ohjeet, tiedonkeruu- ja analysointiominaisuudet.