PLC是由一個專用維處理器來管理程序，將事先已編好的監控程序固化在EEPROM中。微處理器對用戶程序作周期性循環掃描。運行時，逐條地解釋用戶程序，并加以執行；程序中的數據并不直接來自輸入或輸出模塊的接口，而是來自數據寄存器區，該區中的數據在輸入采樣和輸出鎖存時周期性地不斷刷新。

PLC的掃描可按固定的順序進行，也可按用戶程序指定的可變順序進行。而順序掃描的工作方式簡單直觀，既可簡化程序的設計，也可提高PLC運行的可靠性。通常對用戶程序的循環掃描過程，分為三個階段，即輸入采樣、程序執行和輸出刷新階段。

（1）輸入采樣階段

當PLC開始工作時，微處理器首先按順序讀入所有輸入端的信號狀態，并逐一存入輸入狀態寄存器中，在輸入采樣階段才被讀入。在下一步程序執行階段，即使輸入狀態變化，輸入狀態寄存器的內容也不會改變。

（2）程序執行階段

采樣階段輸入信號被刷新后，送入程序執行階段。組成程序的每條指令都有順序號，指令按順序依次存入儲存單元。程序執行期間，微處理器將指令順序調出并執行，并對輸入和輸出狀態進行處理，即按程序進行邏輯、算術運算，再將結果存入輸出狀態寄存器中。

（3）輸出刷新階段

在所有的指令執行完畢后，輸出狀態寄存器中的狀態通過輸出鎖存電路轉換成被控設備所能接收的電壓或電流信號，以驅動被控設備。

可編程序控制器經過這三個階段的工作過程為一個掃描周期。可見全部輸入、輸出狀態的改變需一個掃描周期，也就是輸入、輸出狀態的保持為一個掃描周期。可編程序控制器執行程序就是一個掃描周期接著一個掃描周期，直到程序停止執行為止。