برای سیستم های PLC دو نوع طراحی مکانیکی وجود دارد.

یک تک جعبه، یک کنترل کننده قابل برنامه ریزی کوچک است که تمام واحدها و رابط ها را در یک پوشش جمع و جور قرار می دهد ، اگرچه به طور معمول ماژول های انبساط اضافی برای ورودی و خروجی موجود است.

نوع طراحی دوم – یک PLC مدولار – دارای یک شاسی است (همچنین قفسه نامیده می شود) که فضای ماژول هایی را با عملکردهای مختلف مانند منبع تغذیه ، پردازنده ، انتخاب ماژول های ورودی / خروجی و رابط های ارتباطی فراهم می کند که همه می توانند برای یک برنامه خاص سفارشی شوند. چندین رک توسط یک پردازنده قابل مدیریت است و ممکن است هزاران ورودی و خروجی داشته باشد.یا از یک پیوند سریال ورودی / خروجی پرسرعت یا روش ارتباطی مشابه استفاده می شود تا بتوان قفسه ها را از پردازنده توزیع کرد و هزینه های سیم کشی کارخانه های بزرگ را کاهش می دهد.همچنین گزینه هایی برای نصب مستقیم نقاط ورودی و خروجی دستگاه و استفاده از کابلهای سریع قطع اتصال به سنسورها و سوپاپها ، صرفه جویی در وقت برای سیم کشی و جایگزینی اجزا وجود دارد.

سیگنالهای گسسته (دیجیتال) فقط می توانند مقدار را بگیرند یا خاموش کنند (1 یا 0 ، درست یا نادرست) . نمونه هایی از دستگاه های ارائه دهنده سیگنال گسسته شامل سوئیچ های محدود ، سنسورهای فوتوالکتریک و رمزگذارها هستند.

سیگنالهای گسسته با استفاده از ولتاژ یا جریان ارسال می شوند ، جایی که محدوده های شدید خاص به صورت on و off تعیین می شوند . به عنوان مثال ، یک کنترل کننده ممکن است از ورودی 24 ولت DC با مقادیر بالاتر از 22 ولت DC نشان دهنده on ، مقادیر زیر 2 ولت DC نشان دهنده off استفاده کند، و مقادیر متوسط ​​تعریف نشده است.

سیگنال های آنالوگ می توانند از ولتاژ یا جریان متناسب با اندازه متغیر نظارت شده استفاده کنند و می توانند هر مقداری را در مقیاس خود بگیرند. فشار ، دما ، جریان و وزن اغلب توسط سیگنال های آنالوگ نشان داده می شوند. اینها بسته به دستگاه و تعداد بیت های موجود برای ذخیره داده ها ، به طور معمول به عنوان مقادیر صحیح با دامنه های مختلف دقت تفسیر می شوند.

به عنوان مثال ، یک ورودی حلقه جریان آنالوگ 0 به 10 ولت یا 4-20 میلی آمپر تبدیل می شودمقدار صحیح 0 تا 32،767 است. PLC این مقدار را گرفته و آن را به واحدهای مورد نظر فرآیند انتقال می دهد تا اپراتور یا برنامه بتواند آن را بخواند. ادغام مناسب همچنین شامل زمان فیلتر برای کاهش سر و صدا و همچنین محدودیت های بالا و پایین برای گزارش خطاها است. ورودی های جریان نسبت به ورودی های ولتاژ نسبت به ورودی ولتاژ نسبت به صدای الکتریکی حساسیت کمتری دارند (به عنوان مثال از جوشکارها یا استارت موتور الکتریکی). فاصله از دستگاه و کنترل کننده نیز نگران کننده است زیرا حداکثر مسافت طی شده از یک سیگنال 0-10 ولت با کیفیت خوب در مقایسه با سیگنال 4-20 میلی آمپر بسیار کوتاه است. سیگنال 4-20 میلی آمپر همچنین می تواند در صورت قطع شدن سیم در طول مسیر ، گزارش دهد زیرا سیگنال <4 میلی آمپر نشان دهنده خطا است.

برخی از فرآیندهای خاص باید با حداقل زمان خرابی ناخواسته به طور دائمی کار کنند. بنابراین ، لازم است سیستمی طراحی شود که تحمل خطا داشته باشد و توانایی مدیریت فرآیند با ماژول های معیوب را داشته باشد. در چنین مواردی برای افزایش در دسترس بودن سیستم در صورت خرابی مولفه سخت افزاری ، ماژول های اضافی CPU یا I / O با عملکرد یکسان می توانند به پیکربندی سخت افزار اضافه شوند تا از خاموش شدن کامل یا جزئی فرآیند به دلیل خرابی سخت افزار جلوگیری کند.

سناریوهای اضافی دیگر می تواند مربوط به فرایندهای مهم ایمنی باشد،