一套完整的PLC控制系统主要由PLC硬件、通讯设备、HMI组成： PLC硬件根据功能不同主要分为单机和冗余，单机系统是指CPU与I/O模块在同一机架。冗余系统由两个相同的本地机架和若干远程I/O机架构成，本地机架上不能有I/O模块，当主机架故障时，从机架自动接管工作，系统的连续运行。
现在工业上使用的可编程逻辑控制器已经相当或接近于一台紧凑型电脑的主机，其在扩展性和可靠性方面的优势使其被广泛应用于目前的各类工业控制领域。不管是在计算机直接控制系统还是集中分散式控制系统DCS，或者现场总线控制系统FCS中，总是有各类PLC控制器的大量使用。PLC的生产厂商很多，如西门子、施耐德、三菱、台达等，几乎涉及工业自动化领域的厂商都会有其PLC产品提供。
常见的PLC模块主要由一下几部分构成：
中央处理器（CPU）
CPU是PLC系统的核心部件，它负责处理输入信号，执行程序代码，控制输出信号，实现自动化控制功能。
电源模块
为PLC提供内部电源，有些电源模块还可以为输入信号提供电源。
I/O联网模块
I/O联网模块就是输入/输出模块，I代表输入，O代表输出。I/O模块可以分为离散模块、仿真模块和特殊模块。这些模块可以安装在具有多个插槽的导轨或机架上，每个模块根据点数插入其中一个插槽。I/O模块是PLC与外部设备进行通信的接口，它负责接收外部传感器和执行器的信号，将信号转换为数字信号输入到CPU中，或将CPU的数字信号输出转换为外部设备能够接受的信号。
输出模块（O/C模块）
O/C模块是PLC与外部设备进行通信的接口，它负责将CPU的数字信号输出转换为外部设备能够接受的信号，例如继电器、电磁阀等。
特殊模块
PLC系统中还有一些特殊模块，例如通信模块、定位模块、脉冲输出模块、高速计数模块、PID控制模块等，它们用于实现PLC与外部设备的通信、数据计数和控制功能。
内存模块
主要存储用户程序，有些内存模块还能为系统提供辅助工作内存。在结构上，所有内存模块都连接到CPU模块。
底板、机架模块
顾名思义，在各种PLC模块的安装过程中，底板、机架模块充当了底板的作用，为模块间的通信提供总线。多个底板之间的一些连接使用接口模块，一些使用总线接口。不同厂商有所不同，但PLC因类型而异。
箱型小型PLC的主机箱的规格因可将上述模块集中在1个机箱中提供的I/O点数而异。箱型PLC中不含CPU，也有一个仅作为电源和I/O单元使用的I/O扩展箱。扩展盒的规格因I/O点的数量而异。
