一、硬件革新时期（1935年以前）

硬件革新时代。继电器开始广泛应用，大规模代替人工控制，但远距离通信还未普及。

这一时期工业控制系统所面临的大多数问题是如何保证工控系统的可靠性及物理安全性。

二、理论革新时期（1935-1950）

理论革新时代。奠定工业控制理论及相关标准基础。

这一时期的工业控制产业和相关标准由四个美国组织所建立，由分散电路控制过渡到集中电路控制。

战争是这一时期工业控制系统理论与技术蓬勃发展的重要原因。

有了战时技术与理论的积累，工业控制系统在百废待兴的战后时期进行了大规模的更新换代：执行机构更加耐用、更加精密；数据采集系统效率更高、更具实时性；中央控制机构的操作更加直观、更加简单。

三、数字化时期（1950-1980）

数字化时代。1950年，斯佩里-兰德公司造出了第一台商业数据处理机UNIVAC，工业控制系统正式全面与通信系统及电子计算机结合，开启了工业控制系统数字化的新疆域。数年后，全球第一个数字化工业控制系统建设完成。这个系统使用单一计算机控制整个工业控制系统，被称为直接数字控制（Direct Digital Control：DDC），也就是第一代工业控制系统：计算机集中控制系统。

可编程逻辑控制器（PLC）：用于工业控制系统的继电器逐渐显示出其局限。继电器价格昂贵，并且一旦配置完成并启动，就难以对其控制逻辑进行改变，这些缺陷导致了可编程逻辑控制器的发展。第一个交付使用的可编程逻辑控制器名为Modicon，其名称来源于模块化数字控制器英文缩写的组合。

数据采集与监控系统（SCADA）：数据采集与监控系统开始应用于地区或地理跨度非常大的工业控制系统，比如用于与火力发电厂毗邻的高压变电站、自来水给水系统和废水收集系统、石油与天然气管道系统等等。其主要功能是收集系统状态信息，处理数据以及远距离通信。根据数据采集与监控系统所采集的各种数据，控制中心的管理人员可以进行各种操作，维持整个系统的正常运行。

远程终端单元（RTU）：数据采集与监控系统的完善需要远程终端单元的发展。20世纪60年代，第一代远程终端单元在发电厂进行了布设。即使是在发电厂断电的情况下，远程终端单元也需要进行动作，所以其均配备有额外的供电系统。由于远程终端单元是在连续扫描且须快速反应的工作状态中进行操作，其通讯协议必须兼具高效与安全，且安全是重中之重，所以早期的远程控制单元供应商所使用的协议各不相同，各供应商的系统完全无法兼容。在国际电气与电子工程师学会（IEEE）的推动以及基于微处理器的通讯接口的发展下，远程终端单元的兼容性问题逐步得到了解决。

但这个时期各供应商的通信标准不同，无法兼容。

四、标准化时期（1981-1990）

标准化时代。由于数字化控制设备的蓬勃发展，各种不同产品和业务模式精细化，不同厂商设备无法兼容和接入成为了巨大阻碍。

协议：随着可编程控制器、远程终端单元以及智能电子设备的发展，通信网络中所传递的早已不是“开”与“关”这样简单的信号。现在，维基百科中所列举的自动化协议已经有37种之多，另外还有6种电力系统协议。协议的巨大差异为系统部署、操作以及维护带来了巨大的挑战，并且这种情况还在随时间的推移不断恶化。20世纪80年代，IEEE成立了一个工作组专门对工业控制系统日益扩大的协议兼容性问题寻找可行的解决方案。在对120个工业控制系统协议进行筛选之后，制定了两个标准化协议：分布式网络协议版本3（DNP3）以及国际电工委员会（IEC）60870-5-101。目前，DNP3已经是使用最为广泛的工业控制系统协议。