PLC是工业电脑，结构和电脑类似。PLC硬件主要由中央处理单元、存储器、输入单元、输出单元、电源单元、编程器、扩展接口、编程器接口和存储器接口组成，其结构框图如图所示。
1、CPU
PLC中的CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每台PLC至少有一个CPU，按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路，
PLC中的CPU芯片实际上就是微处理器，由于电路的高度集成，对CPU内部的详细分析已无必要，我们只要弄清在PLC中的功能与性能，能正确地使用就够了。
2、 存储器
分系统存储器和用户存储器两种，系统存储器主要用于存储系统和监控程序，并能对用户程序作编译处理，其程序由厂家出厂前固化在PLC 的程序存储器(ROM)中，用户不可改变。用户程序用于存储由电脑、编程器输入用户程序，此程序由程序员根据生产过程和工艺要求编制，存在电可擦除存储器(RAM)中。可通过编程工具修改用户程序，为了防止停电后程序丢失，一般的PLC 内部装有锂电池进行供电保持。
3、I/O接口模块
PLC的对外功能，主要是通过各种I/O接口模块与外界联系的，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。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。
4、电源模块
整机的能源中心，PLC 内部有开关式稳压电源，对电源要求不高，允许电源电压在－15％到10％的范围波动。电源输入类型有：交流电源，交流220VAC或110VAC，直流电源，常用的为直流24V电压。有些PLC中的电源，是与CPU模块合二为一的，有些是分开的，其主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源。有的还为输入电路提供24V的工作电源。
5、编程器
PLC 必须使用专门的编程工具将用户程序写入PLC 的用户存储器当中去，这样的编程工具称为编程器。可对PLC 进行程序的写入、读出和编辑等操作；还能检查程序，对PLC 的工作情况进行监控、测试和故障诊断。编程器可分为两类：便携式编程器和计算机编程软件。
