کنترلرها و CPUها لایهٔ پردازشی سیستمهای PLC، DCS، ایمنی و اتوماسیون صنعتی را تشکیل میدهند. معماری آنها معمولاً شامل یک پردازندهٔ مرکزی، حافظهٔ برنامه و داده، رابطهای ارتباطی، اتصالات بکپلین یا رک و عملکردهای تشخیصی است. بسته به پلتفرم، سختافزار کنترلر میتواند بهصورت CPU مستقل، پردازندهٔ افزونه، کنترلر مبتنی بر رک یا گرهٔ کنترل توزیعشده عمل کند. ویژگیهای فنی کلیدی شامل عملکرد پردازنده، ظرفیت حافظه، پشتیبانی از پروتکلهای ارتباطی، قابلیت افزونگی، نسل فریمور و سازگاری با معماریهای خاص I/O است. این ماژولها از نظر عملکردی منطق کنترلی را اجرا میکنند، توالیهای فرایند را هماهنگ میسازند، با تجهیزات میدانی و نظارتی تبادل داده دارند و عیبیابی سیستم را مدیریت میکنند. انتخاب قطعهٔ جایگزین باید بر اساس شمارهٔ دقیق کاتالوگ سازنده، بازبینی سختافزار، الزامات ارتباطی، مشخصات حافظه و معماری نصبشدهٔ سیستم کنترل انجام شود.
