PLC是採用“順序掃描，不斷迴圈”的方式進行工作的。即在PLC執行時，CPU根據使用者按控制要求編制好並存於使用者儲存器中的程式，按指令步序號（或地址號）作週期性迴圈掃描，如無跳轉指令，則從第一條指令開始逐條順序執行使用者程式，直至程式結束。然後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，還要完成對輸入訊號的取樣和對輸出狀態的重新整理等工作。
當PLC控制器投入執行後，其工作過程一般分為三個階段，即輸入取樣、使用者程式執行和輸出重新整理三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描週期。
1、輸入取樣階段。在輸入取樣階段，PLC控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和資料，並將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入取樣結束後，轉入使用者程式執行和輸出重新整理階段。
2、使用者程式執行階段。在使用者程式執行階段，PLC控制器總是按由上而下的順序依次地掃描使用者程式(梯形圖)。
3、輸出重新整理階段。當掃描使用者程式結束後，PLC控制器就進入輸出重新整理階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和資料重新整理所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。
PLC的基本結構為：
1、中央處理單元
中央處理單元(CPU)是PLC控制器的控制中樞。它按照PLC控制器系統程式賦予的功能接收並存儲從程式設計器鍵入的使用者程式和資料；檢查電源、儲存器、I/O以及警戒定時器的狀態，並能診斷使用者程式中的語法錯誤。
2、儲存器
存放系統軟體的儲存器稱為系統程式儲存器。存放應用軟體的儲存器稱為使用者程式儲存器。
3、電源
PLC控制器的電源在整個系統中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統是無法正常工作的，因此PLC的製造商對電源的設計和製造也十分重視。
4、程式輸入裝置
負責提供操作者輸入、修改、監視程式用作的功能。
5、輸入輸出迴路
負責接收外部輸入元件訊號和負責接收外部輸出元件訊號。
