早在1950年代初期，美国著名的资讯科技公司斯佩里-兰德成功研制出首款供商业领域使用的数据处理设备——Univac，标志着工业控制系统与通信系统及电子计算机之间的紧密融合进程由此拉开序幕，由此引领并开创了工业控制系统数字化变革的崭新纪元。

  转眼间时间飞逝，数年间，全球范围内首个高度数字化的工业控制系统完美构建完成，这一系统采以单一计算机作为主导进行全盘操控，并被誉为直接数字控制（Direct Digital Control：DDC），堪称后世工业控制系统的先驱：计算机集中控制系统的初创版本。与此同时，现代工业控制系统的基本框架亦开始逐步显现出来，其关键组成部分更逐一浮出水面：

  首先是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller：PLC），此类设备正是为了解决日益显著的继电器在工业控制系统中的局限性问题应运而生。相较于传统的继电器，PLC具有显著的价格优势，而且在配置完毕后一经启动便能对控制逻辑进行灵活调整，从而破解了继电器的诸多困境。最早投入市场的PLC品牌名为Modicon，这一名称便是来自“模块化数字控制器”字母缩写的巧妙组合。随后，这款设备便迅速应用到了佛蒙特州普林菲尔德市的科比查克研磨公司，据用户反馈，该产品展现出卓越的性能表现，被赞誉为“无过多开关、无风扇运转、无噪音干扰、无易损零部件”。伴随着大规模集成电路技术的不断进步，PLC的控制能力得以持续提升，其可用的输入输出端口数量从最初的寥寥几个增长至如今的数百个，控制频率亦随大规模集成电路运算速度的提升而呈现出迅猛增长态势。对于那些需要精细且精准控制的精密制造行业而言，PLC的出现无疑为他们带来了巨大的福音。此外，随着通信技术的蓬勃发展，PLC也逐渐转变为采用开放式公共协议，大大提升了系统的兼容性，使得系统的维护与升级变得更为便捷。

  其次是数据采集与监控系统（Supervisory Control and Data Acquisition：SCADA），这类系统广泛应用于地域广阔或者地理跨度较大的工业控制系统之中，例如与火力发电厂相邻的高压变电站、自来水供应系统以及废水收集系统、石油与天然气管道系统等。其主要功能在于收集各类系统状态信息，对数据进行处理以及实现远距离通信。借助于数据采集与监控系统所采集的丰富数据资源，控制中心的管理人员能够进行多样化的操作，确保整个系统的稳定运行。

  最后是远程终端单元（Remote Terminal Unit：RTU），为了进一步完善数据采集与监控系统，远程终端单元的研发显得尤为重要。自20世纪60年代起，第一代远程终端单元已在发电厂得到广泛应用。值得注意的是，尽管远程终端单元在发电厂停电时仍需保持运作，因此它们通常都配备有独立的备用电源系统。鉴于远程终端单元需要在持续扫描并高速反应的工作环境中运作，其通讯协议无论是在效率还是安全性方面都必须达到相当高的标准，尤其是在安全性方面，因此早期的远程控制单元供应商所采用的协议五花八门，各家系统之间的兼容性问题严重。然而，在国际电气与电子工程师学会（Institute of Electrical and Electronics Engineers：IEEE）的积极推动以及基于微处理器的通讯接口技术的快速发展之下，远程终端单元的兼容性问题正逐步得到妥善解决。