从PLC的硬件结构形式上，PLC可大致分为整体固定I/O型，基本单元加扩展型，模块式，集成式，分布式5种 基本结构形式。

  中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢，是PLC的核心起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU。它按照 PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的 状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和 数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行 逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各 输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

  PLC采用微电子技术来完成各种控制功能，在现场的输入信号作用下，按照预先输入的程序，控制现场的执 行机构，按照一定规律进行动作。其基本功能如下 。

  这是PLC最基本最广泛的应用领域，用来取代继电器控制管理系统，实现逻辑控制和顺序控制。它即可用于单机 控制或多机控制又可用于自动化生产线的控制。PLC根据操作按钮、限位开关及其他现场给出的指令信号，控制 机械运动部件进行一定的操作 。

  可编程逻辑控制器简称PLC（英文全称：Programmable Logic Controller）。随着科学技术的发展，为适 应多品种，小批量生产的需求而产生发展起来的一种新型的工业控制装置 。

  1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。 2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向 现场的执行部件输出相应的控制信号。 常用的I/O分类如下： 开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分， 有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最 大的底板或机架槽数限制。

  21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制 造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会促进向超小型及超大型 方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设施会更好 地适应任何工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破， 会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展状况来看，可编程控制器 和别的工业控制计算机组网构成大型的控制管理系统是可编程控制器技术的发展趋势 。计算机集散控制管理系统DCS （Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器 作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥慢慢的变大的作用。

  可编程控制器 （Programmable Logic Controller）简称PC或PLC是一种数字运算操作的电子系统，专 门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数 和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制很多类型的机械设备或生产的全部过程。 可编程控制器是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动 化技术、计算机技术、通讯技术融为一体的新型工业控制装置。PLC已被大范围的应用于各种生产机械和生产的全部过程的 自动控制中，成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制装置，被公认为现代工业自动化的三大支柱 （PLC、机器人、CAD/CAM）之一。

  为了进一步提升PLC的可靠性，对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样， 即使某个CPU发生故障，总系统仍能正常运行。

  CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，I/O数量及软件容量等，因此限制着控 制规模。

  PLC发展到今天，已形成了大、中、小各种规模的系列化产品，并且已经标准化、系列化、模块化，配备 有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。 PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线 。

  为了使控制管理系统工作可靠，通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污、水溅。 为了能够更好的保证其温度保持在规定环境和温度范围内，安装机器应有足够的通风空间，基本单元和扩展单元之间要有30毫 米以上间隔。如果周围环境超过55摄氏度，要安装电风扇，强迫通风。

  为了避免其他外围设备的电干扰，可编程控制器应尽可能远离高压电源线和高压设备，可编程控制器与高压 设备和电源线毫米的距离。

  在安装PLC时，要避开下列场所：①环境温度超过0~50摄氏度的范围。②相对湿度超过85%或者存在露水凝 聚（由温度突变或其他因素所引起的）。③太阳光直接照射。④有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。 ⑤有大量铁屑及灰尘。⑥频繁或连续的振动，振动频率为10~55赫兹、幅度为0.5毫米（峰—峰）。⑦超过10g （重力加速度）的冲击 。

  在机械加工行业，可编程控制器与计算机数控（CNC）集成在一起，完成机床的运动控制。很多PLC制造厂 家已提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴的位置控制模板。在多数情况下，PLC把描述目标位置的数据 送给模板，模板移动一轴或数轴到目标位置。当每个轴移动时，位置控制模板保持适当的速度和加速度，确保运 动平滑。已用于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削、磨消应用当中。

  PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电 器控制管理系统的1/10~1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。

  高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产的基本工艺制造， 内部电路采取了先进的抗干扰技术，具备极高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万 小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障上班时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和 同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大幅度的降低。此外， PLC带有硬件故障自我检测功能，发生故障时可及时发出警报的信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件 的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，总系统具有极高的可靠 性也就不奇怪了。