最初研制的 PLC 主要用于代替传统由继电器接触器构成的控制装置，但两者的运行方式不同。

继电器控制装置采用硬逻辑并行运行方式：如果某个继电器的线圈通电或断电，其所有触点（包括常开或常闭触点）无论在控制线路的哪个位置都会立即同时动作。可编程控制器是工业控制计算机，PLC 的 CPU 采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式：如果某个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，其所有触点并不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。但由于 CPU 运行速度很快，这种滞后时间很短、几乎不影响操作。

为消除运行方式不同造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在 100 ms 以上、而 PLC 扫描用户程序的时间一般小于 100 ms，PLC 采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式——扫描技术。这样在 I/O 响应要求不高的场合，PLC 与继电器控制装置的处理结果就没有区别。

当 PLC 投入运行后，其工作过程一般分为 3 个阶段：输入采样、用户程序执行和输出刷新，如图 1-2 所示。完成上述 3 个阶段称为一个扫描周期，整个运行期间 PLC 的 CPU 以一定扫描速度重复执行这 3 个阶段。

图 1-2 PLC 的工作过程

(1) 输入采样阶段：PLC 以扫描方式依次读入所有输入状态和数据，存入 I/O 映像区相应单元，此时输入映像寄存器被刷新。输入采样结束后转入用户程序执行和输出刷新阶段，在这两个阶段中输入映像寄存器与外界隔离，即使输入端口状态和数据变化，I/O 映像区相应单元状态和数据也不变，直到下一扫描周期的输入采样阶段才重新写入。因此若输入的是脉冲信号，则脉冲宽度必须大于一个扫描周期，才能保证该输入总能被读入。

(2) 用户程序执行阶段：PLC 按由左至右、由上而下的顺序依次扫描用户程序（梯形图）。扫描每条梯形图时，先扫描左边由触点构成的控制线路，按先左后右、先上后下顺序对控制线路进行逻辑运算，然后根据运算结果刷新该逻辑线圈在系统 RAM 中对应位的状态、或刷新该输出线圈在 I/O 映像区对应位的状态、或确定是否执行该梯形图所规定的特殊功能指令。若遇到跳转指令则根据跳转条件决定跳转地址。

(3) 输出刷新阶段：所有指令执行完毕后进入输出刷新阶段，CPU 按 I/O 映像区对应状态和数据刷新所有输出锁存电路，再经输出电路驱动相应外设，此时才是 PLC 的真正输出。

一般来说，PLC 的扫描周期还包括自诊断、通信…（后续略）。