随着集成电路微处理器的开发成功，中小规模集成电路开始工业化生产，可编程控制器技术得到较大的发展，其逻辑功能增加了数据运算、数据处理、模拟量控制等。软件上开发出自诊断程序，可靠性得到进一步提高，可编程控制器系统也开始标准化、系统化，结构开始有模块式和整体式的区分，整机功能从专用向通用过渡。微处理器作为可编程控制器的中央处理单元（CPU），可编程控制器的硬件和软件产生革命性的变化。使得可编程控制器的功能进一步扩展，灵活性得到提高，成本降低，并为建立标准的编程语言奠定了基础。
单片计算机的出现，表征微处理器技术完全成熟。半导体存储器实现工业化生产，大规模集成电路的普遍使用使得个人计算机问世，使得可编程控制器逐步演变成一种专用的工业计算机，功能方面增加了通信、远程I／O技术等。此时的可编程控制器就功能和结构而言，一方面向大型化、规模化、多功能发展，另一方面向整体结构、小型化、低成本发展。随着面向过程的梯形图语言以及逻辑符号问世，可编程控制器更加具有了广阔的发展空间，在工业发达国家的应用已普及。
计算机网络技术的发展与普及，超大规模集成电路，超大规模门阵列电路，CISC（复杂指令集计算机）的广泛使用，以及计算机工程工作站与大型软件包结合使CAD／CAM（计算机辅助设计／辅助制造）深入到现代工业各个环节。可编程控制器全计算机化，全面使用8bit、：16bit的微处理器芯片，可编程控制器的功能进一步拓展和加强，高速计算、中断、MD、D／A、PID（比例积分微分）等功能也逐步引入可编程控制器。联网能力的提高使可编程控制器既可以和上位计算机联网，也可以下挂可编程控制器，组成多级控制系统。在软件方面，可编程控制器的梯形图语言和语句表（逻辑符号）语言基本标准化，顺序流程图语言（SFC语言）也出现，与此同时国际电工委员会（IEC）发表了可编程控制器草案，使可编程控制器产品向更加规模化、系列化方向发展。
进入20世纪90年代以来，可编程控制器已经全面使用i6bit和32bit的微处理器芯片，速度提高了5。10倍。系统程序中的逻辑运算等标准化功能使用超大规模门阵列电路固化，从而在扩大功能，提高速度的基础上又能技术保密。可编程控制器的I／O点数从8个到32K个都具有和计算机通信联网的功能，处理速度进一步提高。软件上使用容错纠错技术，高级指令可达二三百条以上，使可编程控制器具有强大的数值运算、函数运算和大批量数据处理能力：智能模块得到进一步开发，人机智能接口和触摸式屏幕得到使用；除手持编程器外，价格昂贵的大型专用编程器已被笔记本电脑和功能强大的编程软件包代替。
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