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按結構形式分類
根據PLC的結構形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。
（1）整體式PLC
整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個機箱內，如圖所示。具有結構緊湊、體積小、價格低的特點。小型PLC一般采用這種整體式結構。整體式PLC由不同I/O點數的基本單元（又稱主機）和擴展單元組成，基本單元內有CPU、I/O接口、與I/O擴展單元相連的擴展口以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等；擴展單元內只有I/O和電源等，而沒有CPU。基本單元和擴展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴展。
（2）模塊式PLC
模塊式PLC將PLC的各組成部分分別做成若干個單獨的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成，模塊裝在框架或基板的插座上，如圖所示。這種模塊式PLC的特點是配置靈活，可根據需要選配不同規模的系統，而且裝配方便，便于擴展和維修。大、中型PLC一般采用模塊式結構。
還有一些PLC將整體式和模塊式的特點結合起來，構成所謂的疊裝式PLC。疊裝式PLC的CPU、電源、I/O接口等也是各自獨立的模塊，但它們之間是靠電纜進行連接的，并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣，不但系統可以靈活配置，還可做得體積小巧。
按功能分類
根據PLC的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔三類。
（1）低檔PLC
低檔PLC具有邏輯運算、定時、計數、移位以及自診斷、監控等基本功能，還可有少量模擬量輸入/輸出、算術運算、數據傳送和比較及通信等功能，主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統。
（2）中檔PLC
中檔PLC除具有低檔PLC的功能外，還具有較強的模擬量輸入/輸出、算術運算、數據傳送和比較、數制轉換、遠程I/O、子程序及通信聯網等功能；有些還可增設中斷控制、PID控制等功能，適用于復雜的控制系統。
（3）PLC
PLC除具有中檔PLC的功能外，還增加了帶符號算術運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算及其他特殊功能函數的運算、制表及表格傳送功能等。高LC具有更強的通信聯網功能，可用于大規模過程控制或構成分布式網絡控制系統，進而實現工廠自動化。
按I/O點數分類

根據PLC的I/O點數多少，可將PLC分為小型、中型和大型三類。

（1）小型PLC

小型PLC的I/O點數小于256，具有單CPU及8位或16位處理器，用戶存儲器容量為4KB以下。例如：三菱FX0S系列。

（2）中型PLC

中型PLC的I/O點數在256～2048，具有雙CPU，用戶存儲器容量為2～8KB。

（3）大型PLC

大型PLC的I/O點數大于2048，具有多CPU及16位或32位處理器，用戶存儲器容量為8～16KB。

世界上，PLC產品可按地域分成三大流派，一個流派是美國產品，一個流派是歐洲產品，一個流派是日本產品。美國和歐洲的PLC技術是在相互隔離情況下獨立研究開發的，因此美國和歐洲的PLC產品有明顯的差異性。而日本的PLC技術是由美國引進的，對美國的PLC產品有一定的繼承性，但日本的主推產品定位在小型PLC上。美國和歐洲以大中型PLC而聞名，而日本則以小型PLC著稱。