PLC的硬件系统由主机系统、I/O扩展环节及外部设备组成，如图3-1所示。

图3-1　PLC硬件系统结构

1.主机系统

（1）微处理器单元（Central Processing Unit，CPU）是PLC的核心部分，它包括微处理器和控制接口电路。微处理器是 PLC的运算控制中心，由它实现逻辑运算，协调控制系统内部各部分的工作。它的运行是按照系统程序所赋予的任务进行的。

（2）存储器是 PLC存放系统程序、用户程序和运行数据的单元。它包括只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）。只读存储器（ROM）在使用过程中只能取出不能存储数据，而随机存取存储器（RAM）在使用过程中能随时取出和存储数据。

（3）I/O模块单元。PLC的对外功能主要是通过各类接口模块的外接线，实现对工业设备和生产过程的检测与控制。通过各种I/O接口模块，PLC既可检测到所需的过程信息，又可将处理结果传送给外部过程，驱动各种执行机构，实现工业生产过程的控制。通过输入模块单元，PLC能够得到生产过程的各种参数；通过输出模块单元，PLC能够把运算处理的结果送至工业过程现场的执行机构实现控制。为适应工业过程现场对不同I/O信号的匹配要求，PLC配置了各种类型的I/O模块单元。

（4）I/O扩展接口是PLC主机为了扩展I/O点数和类型的部件，I/O扩展单元、远程I/O扩展单元、智能I/O单元等都通过它与主机相连。I/O扩展接口有并行接口、串行接口等多种形式。

（5）外设I/O接口是PLC主机实现人机对话、机机对话的通道。通过它，PLC可以和编程器、彩色图形显示器、打印机等外部设备相连，也可以与其他 PLC或上位计算机连接。外设I/O接口一般是RS232C或RS422 A串行通信接口，该接口的功能是进行串行/并行数据的转换，通信格式的识别，数据传输的出错检验，信号电平的转换等。对于一些小型PLC，外设I/O接口中还有与专用编程器连接的并行数据接口。

（6）电源单元是 PLC的电源供给部分。它的作用是把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源，有的电源单元还向外提供直流电源，给开关量输入单元连接的现场电源开关使用。电源单元还包括掉电保护电路和后备电池电源，以保持RAM在外部电源断电后存储的内容不丢失。PLC的电源一般采用开关电源，其特点是输入电压范围宽，体积小、质量小、效率高、抗干扰性能好。

2.I/O扩展环节(www.daowen.com)

输出点数或类型超出主机的I/O单元所允许的点数或类型时，可以通过加接I/O扩展环节来解决。I/O扩展环节与主机的I/O扩展接口相连，有两种类型：简单型和智能型。简单型的I/O扩展环节本身不带中央处理单元，对外部现场信号的I/O处理过程完全由主机的中央处理单元管理，依赖于主机的程序扫描过程。通常，它通过并行接口与主机通信，并安装在主机旁边，在小型PLC的I/O扩展时常被采用。智能型的I/O扩展环节本身带有中央处理单元，它对生产过程现场信号的I/O处理由本身所带的中央处理单元管理，而不依赖于主机的程序扫描过程。通常，它采用串行通信接口与主机通信，可以远离主机安装，多用于大中型PLC的I/O扩展。

3.外部设备

（1）编程器。

它是编制、调试 PLC用户程序的外部设备，是人机交互的窗口。通过编程器可以把新的用户程序输入到PLC的RAM中，或者对RAM中已有程序进行编辑。通过编程器还可以对PLC的工作状态进行监视和跟踪，这对调试和试运行用户程序是非常有用的。

除了上述专用的编程器外，还可以利用微机（如IBM-PC），配上PLC生产厂家提供的相应的软件包作为编程器，这种编程方式已成为PLC发展的趋势。现在，有些PLC不再提供编程器，而只提供微机编程软件，并且配有相应的通信连接电缆。

（2）彩色图形显示器。

大中型PLC通常配接彩色图形显示器，用来显示模拟生产过程的流程图、实时过程参数、趋势参数及报警参数等过程信息，使得现场控制情况一目了然。

（3）打印机。

PLC也可以配接打印机等外部设备，用来打印记录过程参数、系统参数以及报警事故记录表等。

PLC还可以配置其他外部设备，如配置存储器卡、盒式磁带机或磁盘驱动器，用于存储用户的应用程序和数据；配置EPROM写入器，用于将程序写入到EPROM中。