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dcs和plc的设计原理区别较大，plc是由继电器控制原理发展起来的，它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来控
制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入plc的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。plc的cpu内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到*终步（通常为end指令），再返回起始步循环运算。plc每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的plc，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。程序计数器这样的循环操作，这是dcs所没有的。这也是使plc的冗余不如dcs的原因。dcs是在运算放大器的基础上得以发展的。把所有的函数和过程变量之间的关系都做成功能块（有的dcs系统称为膨化块）。dcs和plc的表现的主要差别是在开关量的逻辑解算和模拟量的运算上，后来两者相互有些渗透，还是有区别。80年代以后，plc除逻辑运算外，控制回路用的算法功能已经大大加强，但plc用梯形图编程，模拟量的运算在编程时不太直观，编程比较麻烦。但在解算逻辑方面，表现出*的优点，在微秒量级，解算1k逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位（也有32位的）为一个模拟量。而dcs把所有输入都当成模拟量，1位就是开关量。解算一个逻辑是在几百微秒至几毫秒量级。对于plc解算一个pid运算在几十毫秒，这与dcs的运算时间不相上下。
在接地电阻方面，对plc也许要求不高，但对dcs一定要在几欧姆以下（通常在4欧姆以下）。模拟量隔离也是非常重要的。
相同i/o点数的系统，用plc比用dcs，其成本要低一些（大约能省40%左右）。plc没有*操作站，它用的软件和硬件都是通用的，维护成本比dcs要低很多。如果被控对象主要是设备连锁、回路相对很少，采用plc较为合适。如果主要是模拟量控制、并且函数运算很多，*好采用dcs。dcs在控制器、i/o板、通讯网络等的冗余方面，一些**运算、的特殊要求方面都要比plc好的多。plc由于采用通用软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一些
(1)CPU与通用微机CPU一样，它是PLC的核心。
(2)PLC有系统存储器和用户存储器，前者用作存储监控程序、模块化应用子程序和各种系统参数等。后者用作存放用户程序。系统存储器的内容，用户通常不能直接存取，存储器的容量是指用户存储器的容量。
存储器在硬件上，动态装载部分一般采用RAM，程序存储和备份部分则采用UVEP-ROM(紫外光擦除)、CMOSRAM(后备电池)或FI．ASH芯片／卡／盘(不需电池)等。
(3)用户输入／输出部分包括输入／输出接口，输入／输出控制电路及隔离电路等，用作PLC与外部输入／输出设备进行连接。
(4)当主机默认的I／O点数不够时，可选配I／O扩展模块，但不能单独使用。
(5)外围设备根据PLC的型号与厂家的不同，可配置编程设备、程序写入器、用户程序卡、磁带机、打印机、A／D、D／A、高速计数器、RS232／485通信接口、光纤通信接口等。
2. 程序执行阶段
在程序执行阶段，PLC对程序按顺序进行扫描。如程序用梯形图表示，则总是按先上后下、先左后右的顺序扫描。每扫描到一条指令时所需要的输入状态或其他元素的状态，分别由输入映像寄存器或输出映像寄存器中读入，进行相应的逻辑或算术运算，运算结果再存入*寄存器。若执行程序输出指令时，则将相应的运算存入输出映像寄存器。
3. 输出刷新阶段
在所有指令执行完毕后，输出映像寄存器中的状态就是欲输出的状态。在输出刷新阶段将其转存到输出锁存电路，再经输出端子输出信号去驱动用户输出设备，这就是PLC的实际输出。PLC重复地执行上述三个阶段，每重复一次就是一个工作周期（或称扫描周期）。工作周期的长短与程序的长短有关。
由于输入／输出模块滤波器的时间常数，输出继电器的机械滞后以及执行程序时按工作周期进行等原因，会使输入/输出响应出现滞后现象，对一般工业控制设备来说，这种滞后现象是允许的。但一些设备的某些信号要求做出*响应，有些PLC采用高速响应的输入/输出模块，也有的将顺序程序分为*响应的**程序和一般响应速度的低级程序两类。如FANUC-BESKPLC规定**程序每8ms扫描一次，而把低级程序自动划分分割段，当开始执行程序时，执行**顺序程序，执行低级程序的分割段1，又去执行**程序，再执行低级程序的分割段2，这样每执行完低级程序的一个分割段，都要重新扫描执行一次**程序，以***程序中信号响应的*性
PLC常用的I/O分类如下：
开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用I/O外，还有特殊I/O模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其*大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受*大的底板或机架槽数限制