一個(gè)循環(huán)掃描工作過程主要包括CPU自檢、通信處理、讀取輸入、執(zhí)行程序和刷新輸出幾個(gè)階段。
PLC的一個(gè)掃描周期 ：
(l) CPU自檢階段。CPU自檢階段包括CPU自診斷測試和復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器。 在自診斷測試階段，CPU檢測PLC各模塊的狀態(tài)，如出現(xiàn)異常將進(jìn)行診斷及處理，并給出故障信號，這將有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)或提前預(yù)報(bào)系統(tǒng)的故障，提高系統(tǒng)的可靠性。
監(jiān)視定時(shí)器又稱看門狗定時(shí)器，是CPU內(nèi)部的一個(gè)硬件時(shí)鐘，是為了監(jiān)視PLC的每次掃描時(shí)間而設(shè)置的。監(jiān)視定時(shí)器在CPU運(yùn)行前設(shè)定好規(guī)定的掃描時(shí)間，在每個(gè)掃描周期都監(jiān)視掃描時(shí)間是否超過規(guī)定時(shí)間。如果程序運(yùn)行正常，則在每次掃描周期的內(nèi)部處理階段對看門狗(WDT)進(jìn)行復(fù)位（清零）。這樣可以避免由于PLC在執(zhí)行程序的過程中進(jìn)入死循環(huán)，或者由于PLC執(zhí)行非預(yù)定的程序而造成系統(tǒng)故障，從而導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。如果程序運(yùn)行失常而進(jìn)入死循環(huán)，則看門狗得不到按時(shí)清零而觸發(fā)超時(shí)溢出，CPU將給出報(bào)警信號或停止工作。采用看門狗技術(shù)也是提高系統(tǒng)可靠性的一個(gè)有效措施。
(2)通信處理階段。在通信處理階段，CPU與帶微處理器的功能模塊通信，響應(yīng)編程器輸入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。
CPU在與功能模塊通信處理階段，檢查功能模塊是否需要服務(wù)，如果需要，則讀取功能模塊的信息并存放在緩沖區(qū)中，供下一個(gè)掃描周期使用。
(3)讀取輸入階段。CPU在執(zhí)行用戶程序時(shí)，使用的輸入值不是直接從實(shí)際輸入端得到的，運(yùn)算的結(jié)果也不直接送到實(shí)際輸出端，而是在內(nèi)部存儲器中設(shè)置了兩個(gè)暫存區(qū)：一個(gè)是輸入暫存區(qū)（又稱輸入映像寄存器區(qū)），一個(gè)是輸出暫存區(qū)（又稱輸出映像寄存器區(qū)）。
在讀取輸入階段，PLC掃描所有輸入端子，并將各輸入端的通／斷狀態(tài)存人相對應(yīng)的輸入映像寄存器中，接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在當(dāng)前的掃描周期內(nèi)，用戶程序依據(jù)的輸入信號的狀態(tài)（通或斷）均從輸入映像寄存器中讀取，而不管此時(shí)外部輸入信號的狀態(tài)是否變化。
注意：在一個(gè)循環(huán)掃描周期內(nèi)，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映像寄存器的內(nèi)容也不會發(fā)生改變。輸入端狀態(tài)的變化只有在下一個(gè)循環(huán)掃描周期的讀取輸入階段才被讀入。這樣可保證在一個(gè)循環(huán)掃描周期內(nèi)使用相同的輸入信號狀態(tài)。
(4)執(zhí)行程序階段。PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中按順序排列。當(dāng)PLC處于運(yùn)行模式執(zhí)行程序時(shí)，CPU對用戶程序按順序進(jìn)行掃描。如果程序用梯形圖表示，則按先上后下、從左至有的順序逐條執(zhí)行程序程序指令。每掃描到一條指令，所需要的輸入信號的狀態(tài)均從輸入映像寄存器中讀取，而不是直接使用現(xiàn)場輸入端子的通／斷狀態(tài)。在執(zhí)行用戶程序過程中，根據(jù)指令進(jìn)行運(yùn)算或處理。每次運(yùn)算的中間結(jié)果都立即寫入相應(yīng)的存儲單元或輸出映像寄存器中。它們的狀態(tài)可以被后面將要掃描到的指令所使用。
注意：對輸出端子的處理結(jié)果，不是立即驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，而是將結(jié)果先寫入輸出映像寄存器中，待輸出刷新階段再集中送到輸出鎖存器中，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。
(5)刷新輸出階段。執(zhí)行完用戶程序后，進(jìn)入刷新輸出階段。PLC將輸出映像寄存器中的通／斷狀態(tài)同時(shí)送人輸出鎖存器中，通過輸出端子向外輸出控制信號，驅(qū)動(dòng)用戶輸出設(shè)備或負(fù)載，實(shí)現(xiàn)控制功能。
在刷新輸出階段結(jié)束后，CPU進(jìn)入下一個(gè)掃描周期。
