一、硬件结构
可编程序控制器PLC是一种通用型控制计算机，具有数字计算机的主要部件：中央处理器(CPU)、存储器、数字量输入/输出(DI/DO)接口、模拟量输入/输出(AI/AO)接口、编程器、电源和各种通讯接口等。PLC从结构上分,有固定式、组合式(模块式)和混合式等。
固定式PLC是把CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等组合成一个不可拆卸的整体。
组合式PLC由CPU模块、I/O模块、内存、电源等模块组成，把这些模块按照一定规则配置，并插入底板(机架)上。
混合式PLC的CPU板本身就带有I/O、内存块、电源、通信模块等，同时又可以扩展其他各种模块。
按PLC的控制能力又可分为巨型、大型、中型和小型及微型等不同类别，各种类型PLC的I/O功能、运算速度以及存储容量都不同。在设计PLC控制系统的过程中，要根据实际情况选用不同规模的PLC，以保证控制系统较高的性价比。
二、各部件的功能及特点
1、中央处理器(CPU)
CPU是PLC的核心，起中枢神经作用。每套PLC至少有一个CPU。它主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制和状态总线等组成。运算器完成各种数字和逻辑运算；控制器按照指令指挥运算器、寄存器等部件有序地工作；寄存器的主要功能是存储运算的中间结果。CPU中各部件能有序地、有节奏地工作，由振荡器发出的时钟信号进行同步。
2、存储器
PLC中的存储器包括存放系统软件(操作系统等)的存储器，通常是 EPROM、系统软件运行所必需的随机存储器(RAM)和存放应用程序的E2PROM等。此外还有扩充存储器，通过扩充存储器可以扩大用户程序的容量。不同规模的PLC的容量也不同。
3、输入/输出(I/O)接口
PLC是通过输入/输出(I/O)接口与外界联系的。I/O接口包括开关量输入/输出(DI/DO)、脉冲量输入/输出(PI/PO)、模拟量输入/输出(AI/AO)、通信接口(串行口、并行口、以太网及各种通信协议转换口等)和各种专用接口(位置、温度、压力等调节控制接口)等。
输入/输出接口通常做成模板，每种模板由一定数量的输入/输出通道组成，用户可以根据实际需要合理地选择和配置。这种能适应各种控制要求的高度灵活的输入/输出接口是PLC的一个重要特点。各种模块的每个通道都采用了隔离措施，使 PLC与现场从电气上分隔开来,提高了其抗干扰能力，使PLC具有高可靠性。
不同规模的PLC，其输入/输出点数也不一样，通常微型PLC的I/O点数在140 点以内；小型PLC的I/O点数小于480点；中型PLC的I/O点数可达1024点，更多点数可选用大型或巨型PLC。
常用的I/O分类如下：
(1)开关量I/O：按电压等级分,有220VAC、110VAC、24VDC；按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
(2)模拟量I/O：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。
(3)通信I/O：通信I/O模板提供了多种标准通信接口，可以方便地与其他设备连接。
(4)特殊I/O：特殊I/O模块包括热电阻、热电偶、脉冲、高速计数等模块。
在设计系统和选型过程中，可按I/O点数确定模块规格及数量，但其最大数量受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的限制。
4、电源模块
PLC电源模块为PLC各部分提供工作电源。电源输入类型有交流电源(220VAC或110VAC)和直流电源(常用为24VDC)两种。
5、PLC的底板与机架
大多数模块式PLC使用底板或机架。其作用是在电气上实现各模块间的联系，使CPU能访问固定在底板上的所有模块；在机械上实现各模块间的连接，构成一个整体。也不是所有PLC都必须有底板和机架的。
6、编程器
编程器是一种常用的人机界面工具，其主要功能是：
(1)编写、输入和调试用户的应用程序；
(2)对PLC的运行工况、状态进行监视；
(3)与打印机及各类显示器接口,输出各种信息。
编程器可分为两大类：简易编程器和通用型编程器(高级编程器)。简易型编程器由一组功能输入键和显示器组成。显示器通常由发光二极管、液晶或荧光管等组成。每种PLC生产商都有自己专用的编程器。编程时按编程规范进行操作，同时PLC会在编程器上提示各种信息,为编程操作人员提供方便。
简易编程器具有简单、易学、便于携带的特点。但是编译与校验等工作均由CPU完成，所以编程时必须要有PLC，同时所用的语言也受到限制，不能使用编程比较方便形象、直观的图形。这些给编程人员的工作带来不便。所以简易编程器只适宜在小规模的PLC系统中应用。
通用型编程器是用通用微型计算机(PC)设备，用助记符、梯形图和高级语言进行编程。用户程序可以脱离PLC而在计算机上直接编程和编译，发现语法错误直接修改，正确无误后下载到PLC进行调试与运行。在调试过程中还可以实时观察各个输入输出点状态和各回路的通断情况，同时能对PLC的运行模式进行设置、对各个输入输出点强行关断进行设置和模拟现场的运行情况。这种编程器对 PLC的监视信息量大,具有很好的人机界面。其最大的优点是高效，能较好的满足各种控制系统的需要。
