Ursprünglich wurden Steuerungen von Maschinen und Anlagen mit Relaisschaltungen erstellt. Dabei wurden die Kontakte in Reihe oder parallel geschaltet, um so die gewünschte Steuerung zu realisieren. Vorwiegend wurden dabei binäre und boolesche Signale verarbeitet.

Es entstand der Begriff "Programmierbare Steuerung" durch die amerikanische Bezeichnung für "Programmable Computer" oder abgekürzt PC. Mittlerweile wird die Abkürzung PC für "Personal Computer" verwendet. So musste man einen neuen Namen erfinden. Daraus entstand die Abkürzung SPS und steht für "Speicher Programmierbare Steuerung".

Entstanden ist die Idee der programmierbaren Steuerungen 1968 von General Motors. Man suchte nach anderen Möglichkeiten als die verbindungsprogrammierten (festverdrahteten) Relais-, Schütz- oder Elektroniksteuerungen. Folgende Kriterien sollten ausschlaggebend für die neue Art von Steuerungen sein:

• Eine Steuerung sollte bei Veränderungen möglichst rasch umprogrammierbar sein, beispielsweise wenn die Anlagen umgebaut werden.
• Die Kosten für die Entwicklung einer Steuerung sollte den anderen bekannten Steuerungstypen überlegen sein. Auch sollte die Steuerung zuverlässiger arbeiten.

Die Forderung der "Speicherprogrammierbaren Steuerungen" konnte durch die fortschreitende Technologie erfüllt werden. Eine SPS besteht aus einem bit- oder wortorientiertem Prozessor mit verschiedenen Speichermedien. Es gibt auch spezielle Software um komplexe Steuerungsprogramme in einer anwenderorientierten Programmiersprache zu programmieren (FUP, KOP, AWL, Graph).

Nach und nach wurden fest verdrahtete Relaissteuerungen durch Mikroprozessoren ersetzt. Steuerungsprogramme konnten schnell erstellt und verändert werden. Damit die Techniker bei ihrer Denkweise bleiben konnten, wurde die Programmierung mit Kontaktplan (KOP) entwickelt. Ein Kontaktplan lehnt sich ganz stark an Stromlaufplänen an. Somit wurde den Technikern ein einfacher Umstieg ermöglicht. Später wurde die maschinenorientierte Anweisungsliste (AWL) sowie der grafische Funktionsplan (FUP) entwickelt.

Nachdem man zuerst vorwiegend mit Binärsignalen gearbeitet hatte, entwickelten die Hersteller auch die Möglichkeit, Zeiten, Zahlen oder Gleitkommazahlen zu verarbeiten. Somit war es möglich, auch mit Analogwerten zu arbeiten.

1992 wurde die internationale Norm IEC 61131 definiert. Diese Norm soll eine herstellerunabhängige und einheitliche Programmiersprache für SPS darstellen. Die meisten SPS-Systeme können heutzutage mit dieser internationalen Norm programmiert werden. Als Programmiersprachen werden weitgehend die maschinenorientierten Sprachen AWL, KOP und FUP verwendet.