PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式，稱為循環(huán)掃描工作方式，一個循環(huán)掃描周期，主要可分為輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。PLC運行后首先執(zhí)行一次啟動組織塊，再開始監(jiān)視時間，在輸入采樣階段，讀取輸入設(shè)備的狀態(tài)，并存儲到IO映像區(qū)中，之后進入執(zhí)行用戶程序階段，按照從上到下從左到右的順序依次執(zhí)行用戶程序，執(zhí)行完用戶程序，將輸出映像區(qū)的結(jié)果刷新到輸出設(shè)備。這一過程就是一個掃描周期，循環(huán)進行上述步驟稱為循環(huán)掃描工作方式。

在掃描周期中的輸入采樣階段，依次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入IO映像區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)，輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，IO映像區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此如果輸入是脈沖信號，該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能夠保證在任何情況下該輸入均能被讀入。

在掃描周期中的用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次掃描用戶程序，再掃描每一條梯形圖時，并按先左后右先上后下的順序進行邏輯運算。邏輯運算的結(jié)果存于映像區(qū)，上面的邏輯運算，其運算結(jié)果會對下面的邏輯運算起作用。相反下面的邏輯運算，其運算結(jié)果只能到下一個掃描周期，才能對上面的運算結(jié)果起作用。

在掃描周期中的輸出刷新階段，當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照保存在IO映像區(qū)的運算結(jié)果，刷新所有對應(yīng)的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)，這時才是PLC的真正輸出。

綜合上述過程，PLC的工作特點如下：

一、所有輸入信號在程序處理前統(tǒng)一讀入，并在程序處理過程中不再變化。而程序處理的結(jié)果也是在掃描周期的最后時段統(tǒng)一輸出，其工作特點是將一個連續(xù)的過程分解成若干靜止的狀態(tài)。

二、PLC僅在掃描周期的起始時段讀取外部輸入狀態(tài)，該時段相對較短，對輸入信號的抗干擾能力強。

三、循環(huán)掃描的工作方式，對于高速變化的過程可能漏掉變化的信號，也會帶來系統(tǒng)響應(yīng)的滯后。為克服上述問題，可利用立即輸入輸出脈沖捕獲高速計數(shù)器或中斷技術(shù)等。

下面我們來看一個實例，I0.1代表外部的按鈕，當(dāng)按鈕動作后，左面的程序只需要一個掃描周期，就可以完成對M0.4的刷新，而右面的程序要經(jīng)過四個掃描周期才能完成對M0.4的刷新，在掃描周期極短，無時序配合要求時，感覺不到這兩個程序執(zhí)行的差異。在有時序配合的情況下，這種差異要引起注意。

結(jié)合PLC循環(huán)掃描工作方式分析圖示雙線圈輸出程序。當(dāng)I0.0按下時，最終輸出Q0.0還是0，當(dāng)I0.1按下時，最終輸出Q0.0才是1。

下面通過示意圖介紹西門子S7-1200 PLC啟動到運行的過程，啟動過程中依次執(zhí)行以下步驟：A、清除輸入映像存儲器。B、使用上一個值或替換值，對輸出執(zhí)行初始化。C、執(zhí)行啟動OB塊。D、將物理輸入的狀態(tài)復(fù)制到輸入映像存儲器。F、啟用將輸出映像存儲器的值寫入到物理輸出。E、將所有中斷事件存儲到要在軟模式下處理的隊列中。運行時依次執(zhí)行以下步驟：①將輸出映像存儲器寫入物理輸出。②將物理輸入的狀態(tài)復(fù)制到輸入映像存儲器。③執(zhí)行程序循環(huán)OB塊。④執(zhí)行自檢診斷。⑤請注意，在掃描周期的任何階段，可實時處理中斷和通信。

S7-1200從啟動到運行的執(zhí)行過程