图1  并行本地总线

    ?  串行远程通信连接（如图2所示）。

图2  串行远程通信连接

    从图1和图2中，可以看到中央处理器和中央存储器通过总线与输入/输出（I/O）交换信息。PLC以输入/输出接口从被控过程采集信息和用来控制被控过程，因此I/O在PLC中起重要作用。工业控制机通常使用在比较恶劣，苛刻的现场环境，这就对I/O提出比较高的要求。尽管I/O模板的电路并不十分复杂，但PLC用的I/O，工艺都十分考究，对于抑制工业环境带来的干扰都采取了许多有效措施（要符合EMC 电磁兼容性标准）。此外，为了用户接线和检查的方便，所有I/O模板都带有端子或方便可靠的接插座，以及标志状态的指示灯。
    (2)　常用I/O接口及典型技术参数
    通常的PLC I/O接口分模拟量I/O和开关量（包括数字量）I/O两大类，每一类又区分为输入接口和输出接口。对于大、中、小型PLC，其I/O接口往往采用组件（即模板）式进行组合。典型模板有：
    ①  直流开关量输入模板　这是比较常用的输入模板，模板的规格是每一块模板带16点或32点输入。输入器件的形式可以是接近开关、按钮、选择开关、继电器触点等。输入电源由PLC内部或外部提供，典型值为24VDC。
    ②  直流开关量输出模板　直流输出接口模板也是最经常使用的，它由大功率晶体管作为输出驱动级，与PLC之间有光电隔离，可以带的负载有电动机启动器、继电器线圈、电磁阀线圈、指示灯等。
    ③  交流开关量输入模板　交流输入模板与直流输入模板一样，板上有8路或16路输入，用户提供输入器件的形式可以是按钮、选择开关、继电器触点等。每个这样的电路，使用独立的交流电源，电源由外部提供，典型值为120V或230VAC。
    ④  交流输出模板　交流输出模板可以直接用来驱动交流接触器线圈、电动机启动器、交流气动阀或液压阀等。
    ⑤  继电器输出模板　在开关量I/O中有一种最常用的输出模板就是继电器输出模板，其输出的形式是继电器的触点，既可用来带动直流负载（直流中间继电器线圈、直流电磁阀等）又可带动交流负载（交流接触器线圈、交流气动阀等），而且输入与输出之间是电隔离的，负载电压的类型可以广泛变化（DC24V，AC120V，AC230V）。由于有这些灵活性，因此应用十分广泛。Siemens公司S7-300的6ES7 322-1HF20-0AA0继电器输出模板的技术指标如下所示。
    输出点数：8个继电器触点输出；
    光电隔离：与背板总线之间采用光电隔离；
    触点允许连续电流：5A；
    继电器类型：SIEMENS  V23127-D0006-A402；
    触点通断能力：
    电阻负载 交流250V最大5A，
    电感负载 最大5A；
    允许操作次数:交流230V 5A，0.1×106次；交流24V 5A， 0.1×106次；
    开关频率：最大10Hz；
    允许环境温度：水平安装0~60℃，垂直安装0~40℃；
    电缆长度：最大600m（1 980ft）非屏蔽电缆，最大1 000m（3 300ft）屏蔽电缆；
    对继电器的供电电压：正常值DC24V，允许范围20~30V；
    电流消耗：从背板总线供电，典型45mA；从＋24V供电，典型145mA；
    模板消耗功率：2.46 W。
    ⑥  模拟量输入模板　模拟量输入模板的功能是将来自过程的模拟量信号转换成PLC的CPU能够处理的数字量信号。由于过程的模拟量类型很多，例如温度、压力、流量、电动机的电流等，所以相适应的模拟量输入模板的类型也很多。常用的有±50mV，±1V，±10V，0~5V，±20mA，4~20mA，热电耦和Pt100（铂电阻输入）。Siemens公司S7-300的6ES7 331-7KF02-0AB0模拟量输入模板的技术指标如下所示。
    输入点数：8点，用于电阻测量时为4点；
    中断：超限中断可以设置，诊断中断可设置通道 0 和 2；
    输入阻抗：温度测量或mv 输入/10MΩ，电压输入/100KΩ电流输入/25Ω；
    传感器连接方法：双绞线连接；
    输入信号的数字分辨率：单极性 9/12/12/14，双极性9+S/12+S/12+S/14+S，S为符号位；
    测量原理：积分；
    转换原理：电压－时间转换（双积分）；
    积分时间：与分辨率有关，分别为2.5/16.67/20/100 ms；
    允许输入电压：最大20V；
    故障指示：红色 LED 指示错误，可以读出诊断信息；
    基本误差范围：±0.6%（0~60℃温度范围内）；
    屏蔽电缆长度：最大200m（656ft），80mv输入时为 50 m；
    消耗电流：背板总线供电，60 mA，从＋24V供电，典型200mA。
    ⑦　模拟量输出模板　模拟量输出模板是将来自PLC  CPU的数字信号转换为模拟量信号，用来控制“过程”。与模拟量输入模板一样，输出模板也有多种型号，常见的有DC±10V，±20mA，4~20mA，1~5V等输出模板。Siemens公司S7-300的6ES7 332-7ND00-0AB0模拟量输出模板具体的技术指标如下所示。
    输出点数：4点；
    负载阻抗：电压输出，最小为1 KΩ；电流输出，（最大）500Ω；
    负载接线：4线连接；
    输出信号数字分辨率：11 位 + 符号位（在±10V，±20mA，4~20mA，1~5V 时）；12 位（在0~10V，0~20mA 时）；
    转换时间：每个通道0.8 ms；
    允许过载能力：近似25%；
    短路保护：有；
    短路电流：近似25 mA；
    隔离测试条件：500 V DC；
    基本误差：电压输出±0.2%，电流输出±0.3%;
    供电电压：正常值＋24V，允许范围20~30V;
    电流消耗：背板总线，供电60 mA；从＋24V供电，典型240 mA。
    (3)　电源，机架及扩展箱
    PLC系统均包含有供系统使用的电源。根据结构的不同，有的电源自成一个单元，通过接插件与总线单元相连，提供系统使用。例如，Siemens公司S7-300的PS 307单元或S7-400的PS407单元。这两种单元由外部230V或AC120V供电，生成DC24V稳压输出，供CPU和I/O模板使用，PS 307最大有10A输出能力，PS 407最大有20A输出能力，CPU单元内部能将DC24V转换成DC9V供电路使用。PS 307和PS 407单元的负载能力较强，除了可供CPU使用外，还可以提供I/O模板（例如，24V直流输入模板，继电器输出模板等）使用。
    机架最主要的功能是安放CPU模板、中央存储器模板和各种I/O模板。这些模板均插入机架上的总线模板上（分9槽，18槽等），并用固定螺钉，将模块－与机架相固定。图3表示了Siemens公司S7-400的中央控制器机架的示意图。
    对于中型和大型的PLC，可寻址的I/O的点数都非常大，例如，S7-400最小功能的CPU 412-2，它的可寻址的I/O的点数为32768/32768（数字量I/O）和2048/2048（模拟量I/O），由一个机架来安装全部I/O模板，显然是容纳不下的（例如，18槽机架最多只能插16块I/O模板，每块32个I/O点，总共512点）。因此大型和中型PLC均有扩展箱，扩展箱是为扩展I/O用的，主机架和扩展箱上插有接口模板，通过扩展电缆相连。用于与Siemens公司S7-400主机架（UR1，UR2）相连的扩展箱有CR1，ER1，ER2和ER2-H等多种型号。在主机架上插有IM 460接口模板，在扩展箱上插有IM 461接口模板，这两种接口模板之间用扩展电缆相连，通过IM 461模板，第一扩展箱可以继续扩展带第二扩展箱，依次类推。

图3  S7-400 PLC的18槽机架

图4  S7 400 PLC的主机架

    对于微型和小型PLC，正如前文所述，其结构往往采用薄型或单板型一体化结构。