PLC控制系统在控制速度、控制精度和鲁棒性等方面都优于传统的继电器控制系统。因此，它在高科技领域和一般工业领域得到了越来越广泛的重视。随着科学技术的飞速发展，机械设备的功能越来越强大，越来越高效，越来越智能化，其应用范围也越来越广。越来越多的工厂设备将采用 PLC、人机界面等自动化设备进行控制，设备的自动化程度也在不断提高。
1.用于目前，开关量控制。数字技术和人工智能技术已成为工业制造领域的主流技术，智能化技术在工业生产设备乃至整个生产系统中得到了广泛的应用。
PLC控制开关量的能力很强。受控输入输出点的数量少则十几个、几十个，多则几百个、几千个甚至上万个。因为可以联网，点的数量几乎是无限的，而且不管能控制多少个点，要控制的逻辑问题都是多种多样的:组合、定时、瞬间、延时、不计数、计数、固定顺序、随机工作等。，并且可以进行。
PLC的硬件结构可变，软件程序可编程，用于控制时非常灵活。必要时，可以根据需要编写和调用多套或多组程序。非常适合工业现场多工况、多状态转换的需要。
使用PLC控制开关量的例子很多。几乎所有的工业行业都需要它，如冶金、机械、轻工、化工、纺织等。目前PLC的第一个目标就是可以方便可靠的用来控制开关量，这是其他控制器无法比拟的。
2.用于模拟控制。
模拟量，如电流、电压、温度、压力等。，其大小不断变化。工业生产，尤其是连续生产过程，往往需要控制这些物理量。
这里的A/D主要是电流或电压，但也包括温度。D/A中的A多为电压或电流。电压电流范围大部分是0 ~ 5V，0 ~ 10V，4 ~ 20mA，有的可以处理正负数值。这里D，小型机多为8位二进制数，中大型多为12位二进制数。A/D，D/A有单路和多路。多通道占更多的输入和输出继电器。有了A/D和D/A单元，剩下的处理就是数字化了，这对于有信息处理能力的PLC来说并不难。中大型PLC的处理能力更强，不仅可以进行数字的加减乘除，还可以进行开方和插值，还可以进行浮点运算。有的还有PID指令，可以对偏差量进行比例、微分、积分运算，然后生成相应的输出。几乎都可以用电脑算出来。
这样完全可以用PLC实现模拟控制。
PLC为模拟控制，与A/D、D/A组合单元，并可采用PID或模糊控制算法实现控制，可获得较高的控制品质。用PLC进行模拟控制的优点是，在进行模拟控制的同时，还可以控制开关量。这个优势是其他控制器没有的，或者说控制没有PLC方便。当然，如果系统是纯模拟的，用PLC在性价比上可能比用调节器差。
3.用于运动控制。
实际的物理量，除了开关量、模拟量和运动控制。如机床部件的位移，常以数字量表示。控制运动的有效方式是数控，即数字控制技术。这是一种基于计算机的控制技术，诞生于20世纪50年代的美国。现在很流行，很完善。
目前，先进国家金属切削机床的数控化比例已经超过40% ~ 80%，有的甚至更高。PLC也是基于计算机的技术，并且越来越完善。PLC可以接收计数脉冲，其频率可以高达几K到几十K Hz。你可以通过多种方式接收这个脉冲，也可以通过多种方式接收。有些PLC具有脉冲输出功能，脉冲频率可以达到几十k，有了这两个功能，再加上PLC具有数据处理和计算的能力，如果配备相应的传感器(如旋转编码器)或脉冲伺服装置，就可以根据数控原理实现各种控制。
高中档PLC，还开发了NC单元，或者运动单元，可以实现点控制。运动单元还可以实现曲线插补和控制曲线运动。因此，如果PLC配置了该单元，则完全可以通过NC来控制数字量。新开发的运动单元甚至发布了数控技术的编程语言，用PLC为更好的数字控制提供了便利。
4.用于数据采集。
随着PLC技术的发展，其数据存储面积越来越大。比如戴维森公司的PLC如此巨大的数据存储区域可以存储大量的数据。对于数据采集，可以用一个计数器来累计记录采集到的脉冲数，并可以定期传送到DM区。数据采集也可以使用A/D单元。模拟量转换成数字量后，会定期传送到DM区。PLC还可以配置一台小型打印机，定时打出DM区的数据。
PLC还可以与计算机通信，计算机可以读出DM区的数据，然后对数据进行处理。这时，PLC就成了计算机的数据终端。
电力用户使用PLC实时记录用户用电情况，实现不同用电时间、不同定价的收费方式，鼓励用户在用电低谷时多用电，达到合理节约用电的目的。
5.用于信号监控
PLC自检信号和内部器件很多，大部分用户没有充分发挥其功能。其实可以用来监控PLC own的工作，或者监控被控对象。对于一个复杂的控制系统，尤其是自动控制系统，对其进行监控甚至自诊断是非常必要的。它可以减少系统故障，便于查找，增加累计平均无故障运行时间，减少故障修复时间，提高系统的可靠性。
6.用于联网和通信
PLC具有很强的组网和通信能力，新的组网结构也在不断推出。
PLC可以连接个人电脑进行通信，可以利用电脑参与编程和控制PLC，使得PLC使用起来更加方便。
为了充分发挥计算机的作用，可以用一台计算机控制和管理多个PLC，最多32个。一台PLC还可以与两台或多台计算机进行通信，交换信息，从而实现对PLC控制系统的更多监控。PLC和PLC也可以通信，一对一和PLC，几个和PLC，最多几十个或者上百个。
PLC可以与智能仪表和智能执行器(如变频器)进行通信，交换数据，相互操作。它可以连接成一个远程控制系统，该系统的范围可以大到10公里甚至更远。可以形成一个局域网，不仅PLC，高档电脑和各种智能设备都可以接入网络。你可以使用总线网络或环形网络。网也可以设置。也可以用网桥接。联网可以将成千上万的PLC、计算机和智能设备组织成一个网络。网络之间的节点可以直接或间接地通信和交换信息。
网络和通信正在满足计算机集成制造系统(CIMS)和智能工厂发展的需要。它可以使工业控制从点到线再到航空，使装备水平的控制、生产线的控制、工厂的管理成为一个整体，从而创造更高的效益。这无限光明的前景已经越来越清晰地展现在我们这一代人面前。
以上应用主要是定性的。从数量上看，PLC有大有小。因此，它的控制范围可大可小。小的只控制一个设备，甚至一个组件，一个站点；它可以控制许多设备，一条生产线，甚至整个工厂。可以说工业控制在任何场合都离不开PLC。从技术上讲，基本所有功能都可以实现，技术要求也可以满足。
