plc的基本组成可以归纳为4大部件：中央处理器单元(cpu)、存储器、输入输出部件（i/o部件）和电源部件。其中cpu是控制器的核心；存储器用于存放系统程序、用户程序及工作数据；i/o部件是连接现场设备与cpu之间的接口电路；电源部件为plc内部电路提供电能：
cpu主要包含运算器、控制器、寄存器，它是plc的核心部分。plc的cpu芯片其实就是微处理器或单片机。只是它是专用于plc的，并且大部分是生产厂家为实现plc产品最佳性能而自行研制开发的。也有的plc产品用的cpu芯片就是通用的单片机，只是内部装有自行编写的监控程序，并靠该监控程序实现plc功能。
cpu芯片的性能直接关系着plc处理控制信号的能力和速度，cpu位数越多，运算速度越快，系统处理的信息量也就越大。随着cpu芯片技术的飞跃发展，plc所用的cpu芯片也越来越高档。在一些对可靠性要求特别高的大型工业应用场合，采用双cpu结构，构成冗余系统。这样，即使某个cpu出现故障，整个系统仍然可以正常运行。