plc的基本組成可分為兩大部分：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。
硬件系統(tǒng)是指組成plc的所有物理電子電路，其中主要有：中央處理器(cpu)、存儲器、輸入/輸出(input/output)接口、通信接口、編程器和電源等部分，此外還有擴展設(shè)備和eprom的讀寫板和打印機等選配的設(shè)備。為了維護(hù)、修理的方便，許多plc采用模塊結(jié)構(gòu)。由中央處理器、存儲器組成主控模塊，輸入單元組成輸入模塊，輸出單元組成輸出模塊，三者通過專用總線構(gòu)成主機，并由電源模塊集中對其提供電能。
編程器可采用袖珍式編程器，也可采用安裝有專門plc編程軟件的通用計算機，通過編程口對plc進(jìn)行編程。
軟件系統(tǒng)是指管理、控制、使用plc，確保plc正常工作的一整套程序。這些程序有的來自plc生產(chǎn)廠家，也有的來自用戶。一般稱前者為系統(tǒng)程序，后者為用戶程序。系統(tǒng)程序是指控制和完成plc各種功能的程序，側(cè)重于管理plc的各種資源、控制和協(xié)調(diào)各硬件的正常動作及關(guān)系，以便充分發(fā)揮整個可編程控制器的使用效率，方便廣大用戶的直接使用。用戶程序是指使用者根據(jù)生產(chǎn)工藝要求編寫的控制程序，它側(cè)重于應(yīng)用，以及輸入、輸出之間的邏輯控制關(guān)系。
plc等效電路中的繼電器并不是實際的物理繼電器，它實質(zhì)上是存儲器單元的一個“位”寄存器?！拔弧奔拇嫫鞯臓顟B(tài)為“1”時，相當(dāng)于繼電器接通；“位”寄存器的狀態(tài)為“0”時，則相當(dāng)于繼電器斷開。因此，稱這些繼電器為“軟繼電器”。
plc是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的，即在plc運行時，cpu根據(jù)用戶按控制要求事先編制好并保存于用戶程序存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。
plc的一個掃描周期必須經(jīng)過輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段及其他一些輔助階段，其中的輸入采樣和輸出刷新在有的場合也稱為i/o刷新。
輸入采樣階段：首先以掃描方式將所有輸入端子的通(on)斷(off)狀態(tài)轉(zhuǎn)換成電平的高低狀態(tài)“1”或“0”并保存入輸入鎖存器中；然后，將其寫入各自對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入；隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。
程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。
輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通(on)斷(off)狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動相應(yīng)被控設(shè)備工作。
plc的上述工作方式稱之為掃描工作方式，即plc運行時，需要進(jìn)行大量的操作，這使得plc中的cpu只能根據(jù)分時操作原理，按一定的順序，每一時刻執(zhí)行一個操作。當(dāng)plc運行時，在經(jīng)過初始化后，即進(jìn)入掃描工作方式，且周而復(fù)始地重復(fù)進(jìn)行，因此也稱plc的工作方式為“循環(huán)掃描工作方式”。
可以看出，plc在初始化后，進(jìn)入循環(huán)掃描。plc一次掃描的過程，包括公共處理、執(zhí)行程序、循環(huán)時間計算處理、i/o刷新、rs-232端口服務(wù)和外設(shè)端口服務(wù)共五個階段，其所需時間稱為一個工作周期（或掃描周期）。顯然，plc的掃描周期與用戶程序的長短和該plc的掃描速度緊密相關(guān)。
plc在進(jìn)入循環(huán)掃描前的初始化過程，主要是將所有輸入/輸出、內(nèi)部輔助、特殊輔助、輔助記憶繼電器區(qū)域清零，并完成定時器預(yù)置，識別擴展單元等任務(wù)，以保證它們在進(jìn)入循環(huán)掃描后，正確無誤地工作。
進(jìn)入循環(huán)掃描后，在公共處理階段，復(fù)位監(jiān)視定時器，進(jìn)行硬件和用戶內(nèi)存檢查等。一切正常后，才能進(jìn)行下一步的操作。如果有異常情況，則根據(jù)錯誤的嚴(yán)重程度發(fā)出報警或錯誤警示，甚至停止plc運行。
在程序執(zhí)行階段，cpu按從左向右，自上而下的順序?qū)γ織l指令進(jìn)行解釋、執(zhí)行，cpu從輸入映像寄存器(每個輸入繼電器對應(yīng)一個輸入映像寄存器，其通/斷狀態(tài)對應(yīng)為“1/0”)和元件映像寄存器（即與各種內(nèi)部繼電器、輸出繼電器對應(yīng)的寄存器）中讀出各繼電器的狀態(tài)，根據(jù)用戶程序給出的邏輯關(guān)系[串（與）并（或）關(guān)系等]進(jìn)行邏輯運算，并將運算結(jié)果再寫入元件映像寄存器中。
在掃描周期計算處理階段，若設(shè)定掃描周期為固定值（可由用戶通過dm6619設(shè)定），則進(jìn)入等待循環(huán)，直到該指定值到達(dá)，再往下進(jìn)行；若設(shè)定掃描周期為不定值（即決定于用戶程序的長短等），則進(jìn)行掃描周期的計算。
在i/o刷新階段，進(jìn)行i/o刷新。cpu從輸入電路中讀取各輸入點狀態(tài)，并將此狀態(tài)寫入輸入映像寄存器中；同時將元件映像寄存器的狀態(tài)(1/0)傳送到輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路隔離和功率放大，驅(qū)動外部負(fù)載。
在外設(shè)端口服務(wù)階段，完成與外設(shè)端口連接的外圍設(shè)備或通信適配器的通信處理。循環(huán)掃描的工作方式，既簡單直觀，又便于用戶程序的設(shè)計，且為plc的可靠運行提供了可靠地保障。這種工作方式，使plc一旦掃描到用戶程序某一指令，經(jīng)處理后，其處理結(jié)果就可立即被用戶程序中后續(xù)掃描到的指令所應(yīng)用，而且plc可通過cpu內(nèi)部設(shè)置的監(jiān)視定時器，監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定時間，以便有效地避免因cpu內(nèi)部故障而導(dǎo)致程序進(jìn)入死循環(huán)的情況。