數據通信主要有并行通信和串行通信兩種方式。
并行通信是以字節或字為單位的數據傳輸方式，除了8根或16根數據線、一根公共線外，還需要數據通信聯絡用的控制線。并行通信的傳送速度快，但是傳輸線的根數多，成本高，一般用于近距離的數據傳送。并行通信一般用于PLC的內部，如PLC內部元件之間、PLC主機與擴展模塊之間或近距離智能模塊之間的數據通信。
串行通信是以二進制的位（bit）為單位的數據傳輸方式，每次只傳送一位，除了地線外，在一個數據傳輸方向上只需要一根數據線，這根線既作為數據線又作為通信聯絡控制線，數據和聯絡信號在這根線上按位進行傳送。串行通信需要的信號線少，最少的只需要兩三根線，適用于距離較遠的場合。計算機和PLC都備有通用的串行通信接口，工業控制中一般使用串行通信。串行通信多用于PLC與計算機之間、多臺PLC之間的數據通信。
在串行通信中，傳輸速率常用比特率（每秒傳送的二進制位數）來表示，其單位是比特/秒（bit/s）或bps。傳輸速率是評價通信速度的重要指標。常用的標準傳輸速率有300、600、1200、2400、4800、9600和19200bps等。不同的串行通信的傳輸速率差別極大，有的只有數百bps，有的可達100Mbps。
2．單工通信與雙工通信
串行通信按信息在設備間的傳送方向又分為單工、雙工兩種方式。
單工通信方式只能沿單一方向發送或接收數據。雙工通信方式的信息可沿兩個方向傳送，每一個站既可以發送數據，也可以接收數據。
雙工方式又分為全雙工和半雙工兩種方式。數據的發送和接收分別由兩根或兩組不同的數據線傳送，通信的雙方都能在同一時刻接收和發送信息，這種傳送方式稱為全雙工方式；用同一根線或同一組線接收和發送數據，通信的雙方在同一時刻只能發送數據或接收數據，這種傳送方式稱為半雙工方式。在PLC通信中常采用半雙工和全雙工通信。
3．異步通信與同步通信
在串行通信中，通信的速率與時鐘脈沖有關，接收方和發送方的傳送速率應相同，但是實際的發送速率與接收速率之間總是有一些微小的差別，如果不采取一定的措施，在連續傳送大量的信息時，將會因積累誤差造成錯位，使接收方收到錯誤的信息。為了解決這一問題，需要使發送和接收同步。按同步方式的不同，可將串行通信分為異步通信和同步通信。
異步通信的信息格式如圖1所示，發送的數據字符由一個起始位、7～8個數據位、l個奇偶校驗位（可以沒有）和停止位（1位、1.5或2位）組成。通信雙方需要對所采用的信息格式和數據的傳輸速率作相同的約定。接收方檢測到停止位和起始位之間的下降沿后，將它作為接收的起始點，在每一位的中點接收信息。由于一個字符中包含的位數不多，即使發送方和接收方的收發頻率略有不同，也不會因兩臺機器之間的時鐘周期的誤差積累而導致錯位。異步通信傳送附加的非有效信息較多，它的傳輸效率較低，一般用于低速通信，PLC一般使用異步通信。
同步通信以字節為單位（一個字節由8位二進制數組成），每次傳送l～2個同步字符、若干個數據字節和校驗字符。同步字符起聯絡作用，用它來通知接收方開始接收數據。在同步通信中，發送方和接收方要保持完全的同步，這意味著發送方和接收方應使用同一時鐘脈沖。在近距離通信時，可以在傳輸線中設置一根時鐘信號線。在遠距離通信時，可以在數據流中提取出同步信號，使接收方得到與發送方完全相同的接收時鐘信號。由于同步通信方式不需要在每個數據字符中加起始位、停止位和奇偶校驗位，只需要在數據塊（往往很長）之前加一兩個同步字符，所以傳輸效率高，但是對硬件的要求較高，一般用于高速通信。
4. 基帶傳輸與頻帶傳輸
基帶傳輸是按照數字信號原有的波形（以脈沖形式）在信道上直接傳輸，它要求信道具有較寬的通頻帶。基帶傳輸不需要調制解調，設備花費少，適用于較小范圍的數據傳輸。基帶傳輸時，通常對數字信號進行一定的編碼，常用數據編碼方法有非歸零碼NRZ、曼徹斯特編碼和差動曼徹斯特編碼等。后兩種編碼不含直流分量、包含時鐘脈沖、便于雙方自同步，所以應用廣泛。
頻帶傳輸是一種采用調制解調技術的傳輸形式。發送端采用調制手段，對數字信號進行某種變換，將代表數據的二進制“1”和“0”，變換成具有一定頻帶范圍的模擬信號，以適應在模擬信道上傳輸；接收端通過解調手段進行相反變換，把模擬的調制信號復原為“1”或“0”。常用的調制方法有頻率調制、振幅調制和相位調制。具有調制、解調功能的裝置稱為調制解調器，即Modem。頻帶傳輸較復雜，傳送距離較遠，若通過市話系統配備Modem，則傳送距離可不受限制。
PLC通信中，基帶傳輸和頻帶傳輸兩種傳輸形式都有采用，但多采用基帶傳輸。