可编程控制器的构成框图和计算机是一样的，都由中央处理器(CPU)、存贮器和输入翰出接口等构成。因此，从硬件结构来说，可缤程控制器实际上就是计算机，图1是其硬件系统的简化框图。从图中可以看出PLC内部主要部件有:
(1) CPU (Central Process Unit)
CPU是PLC的核心组成部分，与通用微机的CPU一样，它在PLC系统中的作用类似于人体的神经中枢，故称为“"电脑'。其功能是:a、按PLC中系统程序赋予的功能，接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。
b、用扫描方式接收现场输入装置的状态式数据，并存入映象寄存器或数据寄存器中。c、诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误。
6、在PLC进入运行状态后，从存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令规定的任务，产生相应的信号，去自闭有关控制门电路。分时分渠道地去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等操作，完成用户程序中规定的逻辑式算术运算等任务。相据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，再由输出映象寄存器的位状态式数据寄存器的有关内容，实现输出控制、制表、打印式数据通讯等。
PLC常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。通用的微处理器常用的是8位机和16位机，如Z804、8.5、8086、6102、M6800、M6809、M680等。单片机常用的有8039、8049、8031、8051等。双极型位片式微处理器常用的有AMD2900、AMD2903等。
①用通用微处理器作CPU
在低档PLC中，用Z8OA做CPU较为普遍，Z8OA用于PLC有如下长处:ZO(或ZSOA）) CPU及其配套的芯片廉价、普及、通用，用这套芯片制成的PC，给维修及推广普及带来方便。Z80有独立的翰入翰出指令,而且指令格式较短，执行时间也较短，这样有利于扫描周期的缩短。Z8I输入输出指令格式较短，相应的输入翰出设备编码也较短，所以相应的译码硬件器较简单。由于Z80的信息是采用输入/输出映射方式，因而设计流程序时，对输入/输出与存储器寻址容易区别。
②用单片机作CPU
自从1974年出现单片机以来，已有不少产品采用单片机做可编程序控制器。日本三菱F系列PLC就采用美国INTEL公司MES-48系列的单片机8⒁49和8039做处理器，839单片机在一块片子上集成了8位的CPU，128x8的数据存储器。27条输入l输出线，TO、T1、INT测试线及8位定时器/(计数器，时钟振荡电路等。
自80年代以来，出现了集成度更高。功能更强，并带有“布尔机"而又便于作数据通信的MCS-51系列单片机以及功能更高的6位单片机，大有取代MCS-48系列之势。日本三菱的F2系列PL.C即采用CPU331。MCS-51系列单片机是美国NTEL公司在MCS-48单片机基础上，于8年代初推出的产品，具有高集成度、高可靠性、高功能、高速度、低价格等特点。它有三个代表产品:81、871和831，它们分别有不同的应用特性。8051是以AK字节EPROM代替4K字节的ROM的NOY1;831是内部无ROM851。必须外接EPROM;INTEL公司的96系列的单片机，字长为16，运算速度比51系列更高，这必将为次的PLC开发和应用带来美好的远景。用单片机制成的PLC有以下显著特点:为机电设备一体化创造了条件，因为由单片机制成PLC，体积更小。同时PLC逻辑功能很强，并且具有数值运算和通信接口。