开关量逻辑控制
这是PLC最广泛的应用领域，它取代传统的继电器控制，按照逻辑条件进行顺序动作，按照逻辑关系进行互锁保护动作的控制。PLC应用于单机控制、多机群控制、自动生产线控制等。
运动控制
主要指对工作对象的位置、速度及加速度所做的控制。可以是单坐标，即控制对象做直线运动；也可是多坐标的，控制对象做平面、立体，以及角度变换等运动。有时，还可控制多个对象，而这些对象间的运动可能还要有协调。这对于提高控制精度、响应速度和能源利用率有着重要意义。
过程控制
PLC已广泛地应用于连续过程控制领域。过程控制是对电流、电压、温度、压力等模拟量的闭环控制。过程控制的目的就是根据有关模拟量的当前与历史的输入状况，产生所要求的开关量或模拟量输出，使系统工作参数能按一定要求工作。这是连续生产过程最常用的控制。
数据处理
信息控制也称数据处理，是指数据采集、存储、检索、变换、传输及数表处理等。随着技术的发展，PLC不仅可用于系统的工作控制，还可用于系统的信息控制。
通信与联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体。工厂自动化网络发展很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。有的企业将不同厂商的PLC设备连接到单层或多层网络上，相互之间进行数据通信，实现分散控制和集中管理，从而实现全车间甚至全厂的综合自动化。
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