當PLC投入執行後，CPU以迴圈掃描方式週期性進行輸入取樣、使用者程式執行和輸出重新整理三個階段的工作。

1.1 輸入取樣

輸入取樣階段，PLC以掃描方式依次讀入所有輸入狀態和資料，並將它們存入輸入映像暫存器。要特別注意，輸入取樣結束後，PLC轉入使用者程式執行和輸出重新整理階段期間，輸入映像暫存器的內容將不再發生改變。因此，如果輸入是脈衝訊號，則該脈衝訊號的寬度必須大於一個掃描週期，才能保證在任何情況下，該輸入訊號均能被有效讀入。

1.2 執行使用者程式

使用者程式執行階段，PLC按從上到下、自左而右的順序依次掃描使用者程式（梯形圖），然後根據邏輯運算結果，重新整理邏輯線圈在輸出映像暫存器或系統RAM儲存區對應位的狀態。也就是說，在使用者程式執行過程中，只有輸入點在I/O映像區內的狀態和資料不會發生變化，而其他輸出點和軟元件在I/O映像區或系統RAM儲存區內的狀態和資料都有可能隨著程式的執行而發生變化，排在梯形圖上面的程式執行結果會影響到排在下面的且用到這些線圈或資料的程式；相反，排在下面的程式，其被重新整理的邏輯線圈狀態或資料只能等到下一個掃描週期才能影響到排在其上面的程式。這一特點對編寫和解讀PLC程式極為重要。

1.3 輸出重新整理

掃描使用者程式結束後，一般是執行到END指令，PLC進入輸出重新整理階段。在此期間，CPU按照輸出映像暫存器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外部裝置，PLC完成真正意義的訊號輸出。