CPU也稱中央處理器，是由一顆或幾顆SoC芯片組成的，是PLC的核心器件;CPU的作用是取內存儲存到的邏輯指令向系統的各個單元發令，同時對被測參數進行巡回檢測、數據處理、控制運算、報警處理及邏輯判斷等，以實現對整個PLC工作程序的控制及處理;PLC有用8位或者16位MCU作CPU，還有搭配FPGA的，品牌有西門子、微芯、恩智浦/飛思卡爾、瑞薩/NEC、芯科、AMD/賽靈思、澎湃微、中穎電子、極海、兆易創新等。2、指令及數據內存模塊的核心是存儲芯片，RAM、ROM、EPROM、EEPROM都有用到，RAM為隨機存儲器，一般都是CMOS型的，耗電極微，在PLC中通常用鋰電池作后備，失電時也不會丟失程序;ROM為只讀存儲器，系統程序固化在其中，用戶不可更改，失電不受影響;EPROM為可擦除存儲器，其寫入和擦除時都必須要用專用的寫入器和擦除器，用戶很不方便;EEPROM為電可擦除只讀存儲器，其內部的程序可通過編程器的寫入和擦除。PLC使用小容量的居多，芯片品牌有微芯、瑞薩、亞德諾/美信、超捷、英飛凌/賽普拉斯/飛索、美光、三星、芯成、兆易創新等。3、I/O接口是輸入(IN)/輸出(OUT)接口的簡稱，是PLC主機與被控對象進行信息交換的紐帶;PLC通過I/O接口與外部設備進行數據交換，PLC的輸入輸出信號有開關量、模擬量、數字量三種類型，所有的輸入輸出信號均經過光電等隔離，大大增強了PLC的抗干擾能力。通常的工業接口是RS232/RS422/RS485和TTL串口，使用半雙工或全雙工通信方式。
PLC的模擬量模塊是實現模數轉換的功能，接收工控系統中基本的過程信號(壓力、溫度、流量等)，將這些檢測信號轉換為統一的電壓、電流信號，并將這些模擬量信號實時傳送、計算轉換，變成CPU可處理和控制的數值信號，從而實現整個系統的監控及控制。
對I/O響應速度的挑選
PLC的I/O響應速度包含鍵入電源電路延遲時間、導出電源電路延遲時間和掃描儀工作方式造成的延遲時間（一般在2～3個掃描儀周期時間）等。對開關量操縱的系統軟件，PLC和I/O響應速度一般都能達到具體項目的規定，可無須考慮到I/O回應問題。但對plc操縱的系統軟件、尤其是閉環控制系統軟件就需要考慮到這個問題。
對線上和線下程序編寫的挑選
線下程序編寫示指服務器和單片機編程器公用一個CPU，根據單片機編程器的方法切換開關來挑選PLC的程序編寫、監管和運作運行狀態。程序編寫情況時，CPU只求單片機編程器服務項目，而不對施工現場完成操縱。專用型單片機編程器程序編寫屬于這樣的事情。可視化編程就是指服務器和單片機編程器各有一個CPU，服務器的CPU進行對施工現場的操縱，在每一個掃描儀周期時間結尾與單片機編程器通訊，單片機編程器把改動的程序流程發送給服務器，在下一個掃描儀周期時間服務器將按新的流程對施工現場完成操縱。輔助設計程序編寫既能完成脫機程序編寫，也可以完成可視化編程。在線編程需購買電子計算機，并配備數控編程軟件。選用哪一種程序編寫方式應按照須要決策。