A finales de la década de 1980, se inició un desarrollo que convirtió a los controles lógicos programables (PLC) en componentes centrales de la tecnología de automatización. Los sistemas PLC presentan diversas ventajas en comparación con la tecnología de relés convencional; por ejemplo, se ajustan rápidamente ante cambios en el proceso y son fácilmente ampliables. La función y la estructura de los sistemas son independientes del tamaño del PLC. Un PLC consta de hardware y software; el hardware comprende un procesador con componentes de almacenamiento y electrónica adicional para la conexión de los sistemas de entrada y salida. Los sistemas PLC modulares constan de diversos componentes, como portadores de componentes con bus de sistema, unidad de alimentación, unidad central de procesamiento y almacenamiento de aplicaciones, entradas y salidas digitales y componentes inteligentes para el procesamiento de datos analógicos o el control de variadores. Para el nivel de entrada y salida, se ha establecido una tensión estandarizada de 24 V, lo que genera una resistencia que cumple con los requisitos de la industria.

El software comprende el sistema operativo y el programa de aplicación. El sistema operativo gestiona los recursos del sistema y las funciones organizativas, y además garantiza un arranque controlado tras la activación de la tensión de funcionamiento. Es responsable de la gestión de errores, permitiendo el intercambio de información a través de grupos de comunicación, y también coordina la ejecución del programa de aplicación, que traza el curso lógico de la tarea de control.

Un PLC comienza a procesar el programa de aplicación inmediatamente después de encenderse (en el llamado modo RUN). Inmediatamente después de encender el sistema, se reinician todas las memorias no remanentes y el ciclo de procesamiento comienza a escanear la imagen de entrada, tras lo cual se procesa la lista completa de instrucciones del PLC. En el siguiente paso, la imagen de salida creada mediante la lista de instrucciones se envía a las salidas y el ciclo del programa se reinicia escaneando la imagen de entrada. El tiempo de ciclo es probablemente el criterio de velocidad más importante para un PLC, y suele oscilar entre algunos ms y varios cientos de ms.

La estructura de flujo simple muestra sus ventajas cuando se manipulan datos y programas en funcionamiento continuo. Casi todos los entornos de programación permiten la modificación de todas las variables durante un ciclo de procesamiento. Gracias a la estructura del programa, las secuencias de programa pueden cargarse en tiempo de ejecución (Cambio en Línea), ya que siempre hay puntos de inicio exactos al principio y al final de un ciclo. Con el lanzamiento de estos nuevos sistemas, los fabricantes tuvieron que familiarizar a sus clientes, acostumbrados a los contactores, con la programación de los nuevos sistemas. Por ello, se realizaron numerosos intentos, en su mayoría breves, para encontrar un lenguaje de programación que facilitara la transición del diagrama de cableado detallado tradicional al programa de PLC. Se desarrollaron entonces los lenguajes de programación: diagrama de bloques de funciones, diagrama de contactos y lista de instrucciones. Sin embargo, en aquel momento, los desarrolladores no lograron definir un estándar universal para la programación de sistemas PLC. En consecuencia, cada fabricante tenía características específicas en los lenguajes de programación: diagrama de bloques de funciones, diagrama de contactos y lista de instrucciones. Por consiguiente, surgieron estándares empresariales en diversas regiones geográficas, como Siemens STEP 5 en Europa, Allen Bradley en EE. UU. y Mitsubishi en el Lejano Oriente.