PLC采用循環(huán)掃描工作方式，其工作過程如圖1-30所示。PLC通電后，有兩種基本的工作狀態(tài)，即運行(RUN)狀態(tài)與停止(STOP)狀態(tài)。在運行狀態(tài)，PLC的工程序執(zhí)行內(nèi)部處理，輸出處理，輸入處理，通信服務(wù)作過程分為內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行和輸出處理5個階段。在停止狀態(tài)，PLC只進行內(nèi)部處理和通信服務(wù)。

  圖1-30 PLC采用循環(huán)掃描工作

  ①內(nèi)部處理階段 在內(nèi)部處理階段，PLC復位監(jiān)控定時器，運行自診斷程序(進行硬件檢查、用戶內(nèi)存檢查等)。檢查正常后，方可進行下面的操作。如果有異常情況，則根據(jù)錯誤的嚴重程度報警或停止PLC運行。

  ②通信服務(wù)階段 通信服務(wù)階段又叫通信處理階段、通信操作階段或外設(shè)通信階段。在此階段，PLC與帶微處理器的外部智能裝置進行通信，響應(yīng)編程工具鍵入的命令，更新編程工具的顯示內(nèi)容。

  當PLC處于停止狀態(tài)時，只執(zhí)行以上兩個階段的操作;當PLC處于運行狀態(tài)時，還要完成以下三個階段的操作。

  ③輸入處理階段 輸入處理階段又叫輸入采樣階段、輸入刷新階段或輸入更新階段。在此階段，PLC中的CPU把所有外部輸入電路的接通/斷開(ON/OFF)狀態(tài)通過輸入接口電路讀入輸入映像寄存器(此時輸入映像寄存器的狀態(tài)被刷新)，接著進入程序執(zhí)行階段。在輸入處理階段，如果外接的輸入觸點電路接通，對應(yīng)的輸入映像寄存器為“1”狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點接通，常閉觸點斷開如果外接的輸入觸點電路斷開，對應(yīng)的輸入映像寄存器為“0”狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點斷開，常閉觸點接通。在輸入處理階段完成后，輸入映像寄存器與外界隔離，即使外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會隨之而變。輸入信號變化了的狀態(tài)只有等到下一個掃描周期的輸入處理階段到來時才能通過CPU送入輸入映像寄存器中，這種輸入工作方式稱為集中輸入工作方式。

  ④程序執(zhí)行階段 PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中按步序號順序排列。在沒有跳轉(zhuǎn)指令時，則從第一條指令開始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處;然后，進入輸出處理階段。在程序執(zhí)行階段，CPU對程序按從左到右、先上后下的順序?qū)γ織l指令進行解釋、執(zhí)行，則從輸入映像寄存器、輸出映像寄存器和元件映像寄存器中將有關(guān)編程元件的“0”“1”(“OFF”“ON”)狀態(tài)讀出來，并根據(jù)用戶程序給出的邏輯關(guān)系進行相應(yīng)的邏輯運算，運算的結(jié)果再寫入到對應(yīng)的輸出映像寄存器和元件映像寄存器中。因此，各編程元件的映像寄存器(輸入映像寄存器除外)的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。

  ⑤輸出處理階段 輸出處理階段又叫輸出刷新階段或輸出更新階段。在此階段，則將輸出映像寄存器的“0”“1”狀態(tài)傳送到輸出鎖存器，然后經(jīng)輸出接口電路和輸出端子再傳送到外部負載。在梯形圖中，如果某一輸出繼電器的線圈“通電”，對應(yīng)的輸出映像寄存器為“1”狀態(tài)，相應(yīng)的輸出鎖存器也為“1”狀態(tài)。信號經(jīng)輸出接口電路的隔離和功率放大后(繼電器型輸出接口電路中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電、其常開觸點閉合)，驅(qū)動外部負載通電工作;反之，外部負載斷電，停止工作。在輸出處理階段完成后，輸出鎖存器的狀態(tài)不變，即使輸出映像寄存器的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸出鎖存器的狀態(tài)也不會隨之改變。輸出映像寄存器變化了的狀態(tài)只有等到下一個掃描周期的輸出處理階段到來時才能通過CPU送入輸出鎖存器中，這種輸出工作方式稱為集中輸出工作方式。

  根據(jù)PLC的上述循環(huán)掃描工作過程，可以得出從輸入端子到輸出端子的信號傳遞過程，如圖1-31所示。