(1)繼電器控制裝置采用硬邏輯並行運行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點（包括其常開或常閉觸點）在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。
(2)PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果壹個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。
為了消除二者之間由於運行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間壹般在 100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時間壹般均小於100ms，因此，PLC采用了壹種不同於壹般微型計算機的運行方式---掃描技術。這樣在對於I/O響應要求不高的場合，PLC與繼電器控制裝置的處理結果上就沒有什麽區別了。
1、掃描技術
當 PLC投入運行後，其工作過程壹般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作壹個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以壹定的掃描速度重復執行上述三個階段。
(1)輸入采樣階段
在輸入采樣階段， PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據，並將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束後，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大於壹個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。
(2)用戶程序執行階段
在用戶程序執行階段， PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每壹條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，並按先左後右、先上後下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然後根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。即，在用戶程序執行過程中，只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下壹個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
(1)輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束後， PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。
比較下二個程序的異同：
程序 1：
程序 2：
這兩段程序執行的結果完全壹樣，但在 PLC中執行的過程卻不壹樣。程序1只用壹次掃描周期，就可完成對%M4的刷新； 程序2要用四次掃描周期，才能完成對%M4的刷新。
這兩個例子說明：同樣的若幹條梯形圖，其排列次序不同，執行的結果也不同。另外，也可以看到：采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯並行運行的結果有所區別。當然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略，那麽二者之間就沒有什麽區別了。
壹般來說， PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即壹個掃描周期等於自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執行、輸出刷新等所有時間的總和。
2、PLC的I/O響應時間
為了增強 PLC的抗幹擾能力，提高其可靠性，PLC的每個開關量輸入端都采用光電隔離等技術。
為了能實現繼電器控制線路的硬邏輯並行控制， PLC采用了不同於壹般微型計算機的運行方式（掃描技術）。
以上兩個主要原因，使得 PLC得I/O響應比壹般微型計算機構成的工業控制系統滿的多，其響應時間至少等於壹個掃描周期，壹般均大於壹個掃描周期甚至更長。
所謂 I/O響應時間指從PLC的某壹輸入信號變化開始到系統有關輸出端信號的改變所需的時間。其最短的I/O響應時間與最長的I/O響應時間如圖所示：
最短 I/O響應時間：
最長 I/O響應時間：
以上是壹般的 PLC的工作原理，但在現代出現的比較先進的PLC中，輸入映像刷新循環、程序執行循環和輸出映像刷新循環已經各自獨立的工作，提高了PLC的執行效率。在實際的工控應用之中，編程人員應當知道以上的工作原理，才能編寫出質量好、效率高的工藝程序。