啟蒙時代：1935年之前

工業控制系統作為工廠流程的一部分出現在世人面前大約是在十八世紀中期，但事實上，古代的希臘人與阿拉伯人就已經開始在諸如水鐘、油燈這樣的裝置中使用浮動閥門進行自動控制了。世界上第一臺有記載的自動控制設備是公元前二百五十年左右埃及人所使用的水鐘。這臺水鐘以水作為動力進行計時與矯正，將世界最準確計時工具的頭銜保持了將近兩千年，直到擺鐘被發明。

1745年，安裝在風車中控制磨盤間的間隙，已經開始由自動裝置進行控制。這種控制機構是最早真正用于工業的控制系統之一，并且最終導致了由蒸汽引擎引發的第一次工業革命。

之后的一個多世紀，絕大部分的工業控制系統所關注的重點是對蒸汽系統中的溫度、壓力、液面以及機器轉速的控制。但隨著工業革命的深入，十八世紀中期至二十世紀初，工業控制系統開始了有史以來第一次全面發展：

航海：由于大型船只的使用，舵面轉向因流體動力學的改變變得更加復雜。與此同時，操作機構與舵面之間傳動機構的增多及增大導致動作響應時間更加緩慢。1873年，讓.約瑟夫.萊昂.法爾，一名法國企業家兼工程師，發明了被其稱為“動力輔助器”的裝置來解決上述問題。今天，經后人改進，他的發明有了新的名字：伺服機構。

制造業：這一時期，繼電器開始在工廠中大量使用。通過繼電器構筑的邏輯（如“開/關”和“是/否”）代替了之前使用人工的制造業控制方式。今天廣泛用于工業控制系統的可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller： PLC）就是繼電器邏輯發展的產物。

電力：新興的電力行業也在這一時期投入大量資金進行工業控制系統的構建。比如設計并發明了用于控制電壓或者電流使其保持恒定的電力監測與控制系統。到1920年，雖然絕大多數控制手段只是簡單的“開/關”，中央控制室已經成為大型工廠和電站的標準配置。中央控制室中的記錄器能夠對系統運行狀況進行繪制或者使用彩色燈泡反映系統狀態，操作員則以此為依據對某些開關進行操作，完成對系統的控制。用于現代電廠的工業控制系統已現雛形。

交通：工業控制系統在交通領域的發展得益于用于控制平衡以及自動駕駛的陀螺儀的首次使用。這一時期，埃爾默？斯佩里發明了早期的主動式平衡裝置。到1930年，許多航空公司在遠距離飛行中都使用他發明的自動駕駛儀。

研究：1932年，“負反饋”的概念被納入到控制理論中并用于新型控制系統的設計，并完成控制領域中“標準閉環分析”方法的建立。

這一時期，工業控制系統所面臨的大多數問題是如何保證工業控制系統的可靠性及物理安全性。由于經典控制理論當時并未建立，相當多的控制系統具有很高的失效率。當時的工程師常常碰到這樣的問題，同樣一個控制系統在不同控制環境中的可靠性相差極大，而他們能夠做的只有極為有限的定性分析。富有經驗的工程師能夠在一定程度上通過安全操作規范的形式解決工業控制系統的物理安全問題以及一線工人的人身安全問題。

1935年，工業控制系統的啟蒙時期隨著“通信大繁榮”的開始而結束。遠距離有線及無線通信技術的應用，標志著工業控制系統古典時期正式開始。

古典主義時期：1935年-1950年

由于奠定了現代工業控制理論及相關標準的基礎，1935年至1950年被很多學者稱為工業控制領域的古典主義時期。這一時期的工業控制產業和相關標準由四個美國組織所建立：

美國電話電報公司：專注于通信系統的帶寬拓寬。

建設者鑄鐵公司艾德.史密斯帶領的過程工程師與物理學家團隊：對自己所使用的工業控制系統進行深入研究，并開始系統性地研究控制理論。他們統一了控制領域的大量術語，游說美國機械工程師協會（ASME）將其編制成正式文件，并且于1936年成立了監管委員會。

福克斯波羅公司：設計了第一款現代工業控制中最常用的反饋回路控制部件，比例積分控制器。

麻省理工學院伺服機構實驗室：引入了控制系統“框圖”的概念，開始對工業控制系統進行模擬。

有了經典控制理論作為基礎，工業控制系統的可靠性大大增加，同期的“通信大繁榮”使工業控制領域的安全焦點從物理安全保障轉移為通信安全保障，即防止工業控制系統在信號傳輸過程中被干擾或破壞。

戰爭是這一時期工業控制系統理論與技術蓬勃發展的重要原因。第二次世界大戰期間，各國都將控制領域的專家匯集起來，解決諸多軍事上的控制問題：移動平臺穩定性問題、目標跟蹤問題以及移動目標射擊問題。而這些研究成果，在戰后都很快地轉換為民用技術。有了戰時技術與理論的積累，工業控制系統在百廢待興的戰后時期進行了大規模的更新換代：執行機構更加耐用、更加精密；數據采集系統效率更高、更具實時性；中央控制機構的操作更加直觀、更加簡單。所有的發電廠、汽車制造廠、煉油廠都全速運行，完全不知道下一個飛躍即將來臨。