PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成（見圖1），有的PLC還可以配備特殊功能模塊，用來完成某些特殊的任務。

1．CPU模塊

CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲器組成。在PLC控制系統中廠CPU模塊相當于人的大腦，它不斷地采集輸入信號，執行用戶程序，刷新系統的輸出；存儲器用來儲存程序和數據。

2.I/O模塊

輸入（1nput）模塊和輸出（Output）模塊簡稱為I／O模塊，它們是系統的眼、耳、手、腳，是聯系外部現場設備和CPU模塊的橋梁。

輸入模塊用來接收和采集輸入信號，開關量輸入模塊用來接收從按鈕；選擇開關、數字撥碼開關、限位開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器等過來的開關量輸入信號；模擬量輸入模塊用來接收電位器、測速發電機和各種變送器提供的連續變化的模擬量電流、電壓信號。

開關量輸出模塊用來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數字顯示裝置和報警裝置等輸出設備，模擬量輸出模塊月手來控制調節閥、變頻器等執行裝置。

CPU模塊的工作電壓一般是5V，而PLC的輸入／輸出信號電壓一般較高，如直流24V和交流220V。從外部引入的尖峰電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，或使PLC不能正常工作。在I／O模塊中，用光耦合器、光電晶閘管、小型繼電器等器件來隔離PLC的內部電路和外部的I／O電路，I／O模塊除了傳遞信號外，還有電平轉換與隔離的作用。

3．編程器

編程器用來生成用戶程序，并用它進行編輯、檢查、修改和監視用戶程序的執行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序，因此又叫做指令編程器。它的體積小，價格便宜，一般用來給小型PLC編程，或者用于現場調試和維護。

使用編程軟件可以在計算機的屏幕上直接生成和編輯梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實現不同編程語言的相互轉換。程序被編譯后下載到PLC，也可以將PLC中的程序上傳到計算機。程序可以存盤或打印，通過網絡，還可以實現遠程編程和傳送。

4．電源

PLC一般使用220V交流電源或24V直流電源。內部的開關電源為各模塊提供DC 5V，±12V，24V等直流電源。小型PLC一般都可以為輸入電路和外部的電子傳感器（如接近開關）提供24V直流電源，驅動PLC負載的直流電源一般由用戶提供。