Program sa v PLC spracúva cyklicky, v týchto krokoch:
Prenos výstupov: Stav výstupov z PIQ (process image of outputs) sa prenesie na fyzické výstupy a tie sa zapnú alebo vypnú.
Zber vstupov: Procesor – „mozog“ PLC – zistí, ktoré vstupy majú napätie. Tento stav sa uloží do PII (process image of inputs). Pre vstupy s napätím sa uloží hodnota 1 / „High“, pre vstupy bez napätia 0 / „Low“.
Vykonanie programu: Procesor vykoná program uložený v pamäti. Program je zoznam logických operácií a inštrukcií, ktoré sa spracúvajú jedna po druhej. Informácie o vstupoch berie z PII (uložené v predchádzajúcom kroku) a výsledok logickej operácie – RLO (Result of Logic Operation) zapisuje do PIQ. Ak je to potrebné, pristupuje aj do iných častí pamäti (lokálne dáta podprogramov, dátové bloky, príznaky/flagy).
Systémové úlohy: Prebehnú úlohy operačného systému, ako self-test a komunikácia s okolím. Potom sa cyklus vracia na krok 1. Poznámka: Čas potrebný na jeden celý cyklus sa nazýva dĺžka cyklu (cycle time) a závisí od množstva a typu inštrukcií aj od výkonu procesora.