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當PLC運行時，CPU就要執行用戶程序中的操作。但是CPU不可能同時執行多個操作，只能分時地一個操作一個操作地執行。PLC利用系統軟件在其內部建立了輸入輸出映像區，當PLC的CPU執行用戶程序時，從輸入映像區中讀取輸入信號的狀態，進行相應的操作。當CPU執行完作后，將操作結果輸出到輸出映像區，然后再執作，操作結果送到輸出映像區。在程序執行過程中，PLC并不讀取輸入信號的真正狀態，執行結果也并沒有輸出到PLC外部。只有當程序執行到結束指令（END）時，將輸出映像區中執行結果向PLC外部輸出一次，將輸入信號的狀態讀取一次送到輸入映像區。對輸入輸出信號的這一操作過程稱為I/O刷新。I/O刷新完成后，CPU再從用戶程序的條指令開始，進行下一次程序執行。PLC的這種工作方式被稱為掃描方式。
PLC的掃描周期包括上電后初始處理、共同處理、上位鏈接服務、外設服務、運算處理、I/O刷新。
PLC輸入/輸出響應滯后的現象及其影響分析
當PLC的輸入端輸入信號發生變化PLC輸出端對該輸入變化做出反應需要一段時間，這種現象稱為PLC輸入/輸出響應滯后。
由上述分析可知，掃描周期的長短主要取決于程序的長短。掃描周期越長，響應速度越慢。由于每一個掃描周期只進行一次I/O刷新，即每一個掃描周期PLC只對輸人、輸出狀態寄存器更新一次，故使系統存在輸人、輸出滯后現象，這在一定程度上降低了系統的響應速度。工業現場的干擾常常是脈沖式的、短時的，PLC的輸入/輸出響應滯后，對一般的工業控制要求，是*允許的，還可以起到增強系統的抗干擾能力。
但是，對于控制時間要求嚴格、響應速度要求較快的系統，就要采取措施減小輸入/輸出滯后的不利影響。
1、PLC的基本概念
可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技術的發展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC
2、PLC的基本結構
PLC實質是一種于工業控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同，如圖所示：
a. 處理單元(CPU)
處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據，并分別存入I/O映象區，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有的用戶程序執行完畢之后，***后將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置，如此循環運行，直到停止運行。
許多人覺得PLC很神秘，其實PLC是很簡單的，其內部的CPU除了速度快之外，其他功能還不如普通的單片機。通常PLC采用16位或32位的CPU，帶1或2個的串行通道與外界通訊，內部有一個定時器即可，若要提高可靠性再加一個看家狗定時器足夠。
PLC的關鍵技術在于其內部固化了一個能解釋梯形圖語言的程序及輔助通訊程序，梯形圖語言的解釋程序的效率決定了PLC的性能，通訊程序決定了PLC與外界交換信息的難易。對于簡單的應用，通常以獨立控制器的方式運作，不需與外界交換信息，只需內部固化有能解釋梯形圖語言的程序即可。實際上，設計PLC的主要工作就是開發解釋梯形圖語言的程序。
可編程控制器PLC與個人計算機PC的主要差異
（1）PLC工作環境要求比PC低，PLC抗干擾能力強；
（2）PLC編程比PC簡單易學；
（3）PLC設計調試周期短；
（4）PC應用領域與PLC不同；
（5）PLC的輸入/輸出響應速度慢，（一般ms級），而PC的響應速度快（為微秒級）；
（6）PLC維護比PC容易。
PLC控制系統一般來講主要有以下七部分內容：
（1）根據設計任務書，進行工藝分析，并確定控制方案，它是設計的依據。
（2）選擇輸入設備（如按鈕、開關、傳感器等）和輸出設備（如繼電器、接觸器、指示燈等執行機構）。
（3）選定PLC的型號（包括機型、容量、I/O模塊和電源等）。
（4）分配PLC的I/O點，繪制PLC的I/O硬件接線圖。
（5）編寫程序并調試。
（6）設計控制系統的操作臺、電氣控制柜等以及安裝接線圖。
（7）編寫設計說明書和使用說明書。