第一次：从20世纪50年代开始，工业控制系统开始由之前的气动、电动单元组合式模拟仪表、手动控制系统升级为使用模拟回路的反馈控制器，形成了使用计算机的集中式工业控制系统。
第二次：大约在20世纪60年代，工业控制系统开始由计算机集中控制系统升级为集中式数字控制系统。系统中的模拟控制电路开始逐步更换为数字控制电路，并且完成继电器到可编程逻辑控制器的全面替换。由于系统的全面数字化，工业控制系统使用更为先进的控制算法与协调控制，从而使工业控制系统发生了质的飞跃。但由于集中控制系统直接面向控制对象，所以在集中控制的同时也集中了风险。
第三次：20世纪70年代中期，由于工业设备大型化、工艺流程连续性要求增加以及工艺参数控制量的增多，已经普及的组合仪表显示已经不能满足工业控制系统的需要。集中式数字控制系统逐渐被离散式控制系统所取代。大量的中央控制室开始使用CRT显示器对系统状态进行监视。越来越多的行业开始使用最新的离散式控制系统，包括炼油、石化、化工、电力、轻工以及市政工程。
第四次：20世纪90年代后期，集计算机技术、网络技术与控制技术为一体的全分散、全数字、全开放的工业控制系统——现场总线控制系统（FCS）应运而生。相比之前的分布式控制系统，现场总线控制系统具有更高的可靠性、更强的功能、更灵活的结构、对控制现场更强的适应性以及更加开放的标准。
由于技术的快速发展，现代工业控制系统的安全问题越来越复杂，其面临的风险及威胁类型也越来越多，包括黑客、间谍软件、钓鱼软件、恶意软件、内部威胁、垃圾信息以及工业间谍。上述风险与威胁针对控制系统的攻击方式也各不相同，有的专门攻击工业控制系统本身的漏洞，有的希望通过入侵工业控制系统所使用的通信网络（包括软件及硬件）获取相关利益。由于工业控制系统管理着大量的国家基础设施，其安全性与可靠性对社会发展及国家安全极其重要，可以断言，在未来相当长时间里，工业控制系统的安全策略与防护措施将持续受到关注。