Centralna procesorska jedinica je jedna od komponenata koje čine osnovnu hardversku strukturu programabilnih logičkih kontrolera. U zavisnosti od vrste PLC kontrolera, kompaktni ili modularni, procesor može biti ugrađen u kućište PLC-a ili može biti u okviru zasebnog modula. Procesori se razlikuju po brzini obrade i odlikama memorije. Procesorski modul se može podeliti u dva odeljka: CPU odeljak i memorijski odeljak. Procesorska jedinica izvršava operativni sistem i program napisan od strane korisnika, upravlja memorijom, donosi potrebne odluke za neprekidan rad PLC-a i komunicira sa drugim modulima. U memorijski odeljak smešten je PLC program zajedno sa drugim podacima. U zavisnosti od proizvođača i modela, procesor PLC kontrolera može imati nekoliko režima rada. Dva osnovna režima rada procesora su: izvršavanje programa (eng. run) i unošenje i menjanje programa (eng. program). Kada je procesor u režimu izvršenja programa nije moguće menjati sadržaj tekućeg programa. Isto tako, kada je procesor u režimu za unošenje i menjanje programa procesor ne izvrašava program i isključuje sve izlaze.
Ciklus izvršavanja programa
Glavna osobina svih PLC sistema jeste da prilikom izvršavanja programa zna u realnom vremenu kada je došlo do promena u spoljnim uređajima koji upravljaju procesom. Ovo je postignuto ciklusom izvršavanja PLC programa. Tokom svakog operativnog ciklusa procesor očitava stanja ulaza, preuzima te vrednosti i aktivira ili deaktivira odgovarajuće izlaze u skladu sa naredbama programa. Ovaj postupak je specifičan za programabilne kontrolere i označen je kao ciklus programa (eng. program scan). Jedan operativni ciklus PLC sistema se sastoji od očitavanja ulaza, izvršavanja programa, ažuriranja izlaza i poslova održavanja. Kako bi se promena na ulazu registrovala u realnom vremenu, potrebno je da program neprestano ponavlja ciklus dok je PLC u režimu izvršavanja (eng. run).
Na početku ciklusa PLC očitava sadržaj ulaznih linija i prenosi ih u određeno područje memorije označeno kao „slika ulaza“ (eng. input image table). Nakon toga se prelazi u „programski sken“ u okviru koga se izvršavaju programske naredbe. Potrebni podaci nad kojima se vrši obrada se uzimaju iz „slike ulaza“ ili iz područja memorije gde se smeštaju interne promenljive. Takođe se rezultati obrade smeštaju u posebnim delovima memorije označeni kao „slika izlaza“ (eng. output image table). Iz navedenog se može naslutiti da program ne komunicira direktno sa ulaznim/izlaznim modulom, već se podaci razmenjuju preko memorije. Faza održavanja obuhvata ažuriranje internih tajmera i registara, proveravanje memorije, obrada komunikacionih zahteva, kao i niz drugih poslova vezanih za održavanje sistema o kojima korisnik i ne mora da bude informisan.
Vreme ciklusa zavisi od nekoliko faktora, kao što su: brzina procesorkog modula, dužina programa, vrste naredbi koje se izvrašavaju, programski uslovi; i ono može da se kreće od 1 milisekunde do 20 milisekundi. Treba imati na umu da ukoliko je procesoru potrebno 10 ms da izvrši program, a kontakti na ulazu se menjaju na svakih 5 ms, može se desiti da program neće obraditi svaku nastalu promenu.
