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PLC系统应能提供离散控制、驱动器控制、运动控制、流程控制和安全控制等多种类型的控制，而且具有高能、多类型的开放通信网络，连接各种远程、分布式、高价比的I/O。系统应为模块化结构，这使用户容易设计、建立和修改系统，有效节省培训和工程费用。
1.离散控制系统
离散控制是PLC擅长的控制领域，广泛应用于产品加工和产品装配。
简单的PLC系统在机架中只包含单一控制器和多个I/O模块。而复杂系统会有下列情况：
一个机架中有多个控制器；
多个控制器接入多个网络；
I/O位于多个平台，分布在多个位置，可通过多个I/O总线或网络链接。
2.冗余控制系统
为了提高PLC系统的可靠和可用，工厂工艺通常需要PLC系统能够支持冗余控制。确保即使在工作控制器失效时，能够切换到备份控制器继续工作。
下图为施耐电气2016年推出的全新一代用于冗余控制的以太网可编程自动化控制器（ePAC）昆腾+ePAC。
流程控制系统
流程工业是工业的一大分支，如石油、、精炼等，过去是分布式控制系统（DCS）的，随着PLC的能提高和对IEC61131–3的功能块语言的支持，很多PLC已经能够胜任流程工艺的控制。
流程控制系统的一个要求是能够连接现场仪表，如：温度、压力、差压、流量、液位等变送器，有时要连接如：HART、FF和Profibus PA等现场总线。所以控制系统通常使用模块直接连接变送器，或通过网关连接现场总线变送器。
4.功能安全系统
经过功能安全完整等级（SIL）认证的PLC可以提供功能安全控制。按照工厂的应用要求，PLC控制器必须选用符合相应的安全完整等级如SIL 3或能等级如PLe。
现在很多安全控制器可以与标准控制器混用，这种系统的主要好处是一个项目中安全与标准一起共用一个PLC平台。安全控制器是整个控制系统的一部分，可以自动配置，不需要用户干预。
5.运动控制系统
离散工厂中有很多地方要用到运动控制，如印刷、轮胎、日用品等，因此很多工厂要求PLC能够集成运动控制。
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