主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的核心，它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。

2、输入/输出（I/O）接口

I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备（如按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。I/O接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。I/O点数即输入/输出端子数是PLC的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机将超过千点。

功能强大的通信：

以 PROFINET IO（双端口开关）作为标准接口；
从 CPU 1515-2 开始支持，以一个或多个额外的集成 PROFINET 接口作为输入设备，用于网络隔离或用于连接更多的 PROFINET 设备或高速通信设备

OPC UA 服务器（数据访问）和客户端作为运行时选件，可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统

可针对总线系统和点到点连接，通过通信模块进行扩展

无需附加模块就可集成运动控制功能：

通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器

运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作（在没有位置同步规范的条件下实现同步）以及外部编码器、凸轮和探头。

CPU 技术中还集成了诸如绝对同步操作（利用位置同步规范进行同步）凸轮和和用于控制运动系统等扩展的运动控制功能。

全面跟踪所有 CPU 标签，以进行实时诊断和间歇错误检测；