Prima dello sviluppo dei controllori a logica programmabile (l'acronimo ‘PLC’ deriva dall'inglese “Programmable Logic Controller”), i sistemi automatici erano gestiti da dispositivi elettromeccanici cablati, pneumatici o idraulici, espressamente studiati per ogni specifica applicazione. Queste realizzazioni rendevano gli impianti difficilmente modificabili, e quindi inadatti a soddisfare le esigenze di una sempre maggiore adattabilità alle specifiche di produzione (necessità di ammodernare continuamente l'impianto, e/o di modificare la produzione in maniera veloce ed economica).

L'elemento su cui si basava la realizzazione della logica nei sistemi automatici, prima degli anni ’60, era il “relè”.

Mediante l'uso di questi dispositivi elettromeccanici è possibile realizzare tutta una serie di regole (ad esempio: se una serie d’interruttori sono aperti, e contemporaneamente un'altra serie di interruttori sono chiusi, allora si attivare una determinata uscita), utilizzando logiche anche abbastanza complesse. Grazie a questa loro caratteristica i relè furono, di fatto, dei componenti insostituibili fino agli anni ’65 – ’70.

Le loro dimensioni, di certo non ridottissime, facevano sì che gran parte dei controlli per l'automazione industriale richiedessero, per essere implementati, l'utilizzo d’interi armadi pieni di relè (non era raro trovare intere pareti di questi contenitori, adibiti al controllo dei processi più complessi).

Abbiamo già anticipato che mediante i quadri a relè era necessario realizzare funzioni logiche anche molto complesse, per questo motivo si preferì basare la loro progettazione su una schematizzazione della realtà, che attraverso l'utilizzo di una simbologia abbastanza intuitiva, mirasse a semplificare il lavoro dei progettisti.

Un esempio di questa schematizzazione è riportato nella slide seguente, ove è rappresentato il progetto di un dispositivo a relè, in grado eseguire contemporaneamente un ‘AND’ ed un ‘OR’, su tre ingressi distinti (‘R₀’, ‘R₁’, ‘R₂’).

La forza di questa schematizzazione sta nel riuscire ad evidenziare la logica delle operazioni, pur utilizzando notazioni d’immediata interpretazione elettrica e quindi facilmente comprensibili per un qualsiasi tecnico dell'epoca (bisogna tener conto, infatti, che prima degli anni ’60 le culture tecniche dominanti nel campo dell'automazione industriale erano: la meccanica e l’elettrotecnica; l'elettronica non aveva ancora lo spazio che avrebbe conquistato solo in seguito e le discipline informatiche stavano muovendo i loro primi passi e non facevano certo parte del patrimonio culturale di base degli operatori del settore).

Il diagramma mostrato nella slide precedente va quindi interpretato proprio come un circuito elettrico, in cui la tensione d’alimentazione è applicata tra i due nodi principali del circuito (contrassegnati con “Fase” e “Neutro” nello schema precedentemente mostrato), dai quali dipartono una serie di rami o “pioli” (per comodità nel prosieguo chiameremo “pioli” i rami compresi tra i due nodi principali, pensando all'intero circuito come ad una scala a pioli), che, almeno in prima analisi, possiamo dividere in due categorie funzionali distinte:

Ovviamente questa distinzione non va interpretata in modo rigoroso, poiché al crescere della complessità del circuito diventa spesso necessario inserire bobine d’attivazione anche all'interno della seconda categoria di pioli

Per comprendere meglio il significato di ognuno dei simboli utilizzati nella schematizzazione vista, è opportuno fare un passo indietro, per comprendere il processo attraverso il quale si è passati dal circuito “fisico”, a quello “schematico”.