plc雖具有計(jì)算機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式卻與計(jì)算機(jī)有很大不同。計(jì)算機(jī)一般采用等待命令的工作方式，如常見的鍵盤掃描方式或i/o掃描方式，有鍵按下或i/o動作，則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序。無鍵按下，則繼續(xù)掃描。plc則采用循環(huán)掃描的工作方式。
plc運(yùn)行時(shí)，用戶程序中有眾多的操作需要去執(zhí)行，但cpu不能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作，只能按分時(shí)操作原理每一時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作。由于cpu的運(yùn)算速度很高，使得外部出現(xiàn)的結(jié)果從宏觀來看似乎是同時(shí)完成的。這種分時(shí)操作的過程稱為cpu對程序的掃描。
掃描從存儲地址所存放的第一條用戶程序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按存儲地址號遞增的方向順序逐條掃描用戶程序，也就是按順序逐條執(zhí)行用戶程序、直到程序結(jié)束。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個(gè)掃描周期，然后再從頭開始掃描，并周而復(fù)始地重復(fù)。
如圖7.7所示，plc的工作過程分為：輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。
1. 輸入采樣階段
當(dāng)plc開始周期工作時(shí)，控制器首先以掃描方式順序讀入所有的輸入端的信號狀態(tài)（1或0），并逐一存入輸入狀態(tài)寄存器。輸入狀態(tài)寄存器的位數(shù)與輸入端子的數(shù)目相對應(yīng)，因而輸入狀態(tài)寄存器又可稱為輸入映象寄存器。值得指出的是，plc對輸入元件的要求特別簡單。例如某一按鈕具有一動合—?jiǎng)訑嘤|頭，對于plc只須接入一動合（或一動斷）觸頭?？刂破鞲鶕?jù)該觸頭的狀態(tài)即可判斷按鈕是否動作，而這一觸頭的狀態(tài)可在程序中重復(fù)使用。這就可大大減少輸入信號線的根數(shù)，同時(shí)也可簡化元件的結(jié)構(gòu)，對于提高可靠性、降低成本很有好處。
輸入采樣結(jié)束后轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間，即使輸入狀態(tài)變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改變，這些變化只能在下一工作用期的輸入采樣階段才被讀入。
2. 程序執(zhí)行階段
plc的用戶程序決定了輸入信號與輸出信號之間的具體關(guān)系。組成程序的每條指令都有順序號，在plc中稱為步序號。指令按步序號依次存入存儲單元。程序執(zhí)行期間，在無跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，地址計(jì)數(shù)器順序?qū)ぶ?，依次指向每個(gè)存儲單元，控制器順序執(zhí)行這些指令。執(zhí)行指令時(shí)先讀入輸入狀態(tài)寄存器的狀態(tài)，若程序中規(guī)定要讀入某輸出狀態(tài)，也在此時(shí)從輸出狀態(tài)寄存器的某對應(yīng)位讀入，然后進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果存入輸出狀態(tài)寄存器。這就是說輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，會伴隨程序的執(zhí)行而變化（由輸出指令的執(zhí)行結(jié)果所決定）。輸出狀態(tài)寄存器的位數(shù)與輸出元件數(shù)目相對應(yīng)，所以它又稱為元件映象寄存器。
3. 輸出刷新階段
在所有的指令執(zhí)行完畢后，輸出狀態(tài)寄存器中的狀態(tài)（即輸出繼電器的狀態(tài)）在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器鎖存，驅(qū)動輸出線圈，形成plc的實(shí)際輸出。
在一個(gè)周期執(zhí)行完后，地址計(jì)數(shù)器恢復(fù)到初始值，重復(fù)執(zhí)行由以上三個(gè)階段構(gòu)成的工作周期。
雖然可以把plc看成一個(gè)用微處理機(jī)實(shí)現(xiàn)的許多電子式繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的組合體；不過需要注意的是plc與繼電器開關(guān)電路在動作順序上的差別。對于繼電器開關(guān)電路，全部繼電器的動作可以看成是并行執(zhí)行的，或者說是同時(shí)執(zhí)行的，而plc的電器動作是按程序或者說是串行，按周期重復(fù)執(zhí)行的。這使得plc的輸出對于輸入存在滯后，因此在進(jìn)行plc程序設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分注意它的周期工作方式。
總結(jié)plc的工作原理，可得出如下plc的輸入、輸出處理規(guī)則：
(1) 輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，由上一個(gè)輸入采樣期間輸入端子的狀態(tài)決定。
(2) 輸出狀態(tài)寄存器的狀態(tài)，由程序執(zhí)行期間輸出指令（out）的執(zhí)行結(jié)果所決定，它是隨程序執(zhí)行而改變的。
(3) 輸出鎖存電路的狀態(tài)，由程序執(zhí)行期間輸出狀態(tài)寄存器的最后狀態(tài)來確定。
(4) 輸出端子板上各輸出端的狀態(tài)，由輸出鎖存電路來確定。
(5) 程序如何執(zhí)行。取決于輸入輸出狀態(tài)寄存器的狀態(tài)。