Đơn vị xử lý trung tâm (CPU) đóng vai trò là bộ xử lý logic chính cho các hệ thống tự động hóa công nghiệp, điều phối luồng dữ liệu giữa các thiết bị đầu vào và đầu ra. Kiến trúc thường bao gồm các vi xử lý tốc độ cao, bộ nhớ tạm thời trên bo mạch để thực thi logic, và các giao diện backplane chuyên dụng cho khung và giá đỡ. Các đặc điểm kỹ thuật bao gồm thời gian quét xác định, hỗ trợ giao tiếp đa giao thức và khả năng phần mềm nhúng mô-đun. Về chức năng, các đơn vị này thực hiện các vòng PID phức tạp, các phép tính số học và logic điều khiển tuần tự để quản lý hoạt động máy móc. Bằng cách tích hợp với các mô-đun giao tiếp chuyên dụng, CPU cung cấp trí tuệ cục bộ cần thiết cho việc ra quyết định thời gian thực trong môi trường sản xuất rời rạc và kiểm soát quy trình liên tục.