Qué es el ciclo de Scan de un PLC en un proyecto TIA Portal. Qué procesos se ejecutan en cada ciclo y por qué es importante el tiempo de scan de un autómata. Te explico los procesos que intervienen y cómo puede influir la estructura del programa en el tiempo total de ejecución.

Vamos a ver cómo escanea el PLC nuestro programa:

  1. ¿Qué es el ciclo de scan de un PLC?
    1. Qué se ejecuta en cada ciclo scan.
    2. Tiempo de scan de PLC.
  2. Tiempo del ciclo de Scan del PLC.
  3. Qué es la imagen de proceso en ciclo de scan.
    1. Funcionamiento de la imagen de proceso en el estado operativo de Arranque.
    2. Funcionamiento de la imagen de proceso en el estado operativo de Run.

¿Qué es el ciclo de scan de un PLC?

En primer lugar, podemos definir un ciclo de Scan al conjunto de operaciones que ejecuta el PLC para conocer el estado de nuestras entradas y salidas, ejecutar todo el código de programación que nosotros hemos hecho y finalmente activar la salida física del PLC para activar nuestros dispositivos cableados. Todo este proceso se considera como un ciclo de scan y el PLC estará ejecutando repetitivamente este proceso cuando el autómata se encuentre en la posición de RUN.

Ciclo de Scan de un PLC

Qué se ejecuta en cada ciclo scan.

En un ciclo del programa se van a escribir valores en las salidas, se ejecutarán instrucciones del programa creado, se leerán las entradas y se realizará un mantenimiento del sistema y procesamiento en segundos plano.

El objetivo es conseguir que durante un ciclo no existan fluctuaciones en las salidas físicas, ya que su estado puede cambiar varias veces en la imagen de proceso de las salidas.

Tiempo de scan de PLC.

Normalmente, todos programamos en un OB de ciclo, generalmente el OB1, donde vamos a colocar nuestro código de programación además de las llamadas a otros bloques FC o FB y funciones que se ejecutarán con la llamada. Esta organización va a depender de la exigencia del proceso de automatización, ya que si se necesita tiempos de reacción muy cortos habrá que utilizar OB con prioridad para permitir que el ciclo de scan sea lo más bajo posible.

Llamada a funciones en OB cíclico para cumplir el proceso cíclico

Por consiguiente, como puedes ver en la imagen, dentro del OB1 ejecutará las llamadas al FC1, al FC2 y al FC3 y terminará el tiempo de scan del programa del PLC. Inmediatamente, cuando finaliza empezará de nuevo la lectura de todos los datos en un nuevo ciclo de scan.

Tiempo del ciclo de Scan en un PLC S7-1200.

Como consecuencia de la utilización de distintas funciones en el programa, el PLC puede tardar más en realizar un ciclo de Scan. Asimismo, podemos ver cuanto ha tardado cada ciclo en las opciones de Online y diagnóstico dentro de la CPU S7-1200.

Observar el tiempo de ciclo de Scan en el PLC S7-1200

Como se puede ver en la imagen, en cada ciclo se puede consumir un tiempo de ejecución y aquí el software TIA Portal nos muestra el tiempo más corto, el tiempo actual y el tiempo más largo que se haya producido en estado de RUN del PLC.

Como resultado tenemos una idea de la velocidad de procesamiento de nuestro proyecto. También hay que tener en cuenta que dependiendo de las funciones utilizadas en el programa se ejecutará un ciclo de Scan más largo. Por lo tanto, no es lo mismo si ejecutamos un código con condicionales IF que si ejecutamos un código con un bucle FOR, ya que el ciclo no va a terminar hasta que se cuenten todas las posiciones de un FOR. Si tienes un bucle con 100 posiciones, el tiempo del ciclo de scan aumentará ya que tiene que esperar a leer esas 100 posiciones.

Comparación de diferentes tiempos de ejecución en un programa

Qué es la imagen de proceso en un ciclo de scan del PLC.

Todas las entradas y salidas del PLC trabajan en un área de memoria llamada “memoria de proceso” donde se van a actualizar en cada ciclo.

La imagen de proceso procesará en cada ciclo las entradas (memorias “I”), las salidas (memoria “Q”), la Signal board y los módulos de señales.

Descripción de los procesos que se ejecutan en cada ciclo.

Funcionamiento de la imagen de proceso en el estado operativo de Arranque.

Cuando arranca el PLC, transcurre un tiempo hasta que llega a ponerse en RUN. Por lo tanto, durante este tiempo también se ejecuta una serie de lectura de los estados del PLC. Tienes que fijarte en la imagen anterior:

  • A El área de entradas de la memoria imagen de proceso (memoria I) se borra.
  • B Las salidas se inicializan con el último valor.
  • C Se ejecuta la lógica de arranque (contenida en bloques lógicos especiales).
  • D El estado de las entradas físicas se copia en la memoria I.
  • E Los eventos de alarma se ponen en cola de espera para ser procesados en el estado operativo RUN.
  • F Se habilita la escritura del área de salidas de la memoria imagen de proceso (memoria Q) en las salidas físicas.

 

Funcionamiento de la imagen de proceso en el estado operativo de Run.

Por consiguiente, una vez ya ha arrancado el PLC, se pasa a RUN y se ejecuta el ciclo de Scan:

  1. Los datos de la memoria “Q” se escriben en las salidas físicas del PLC.
  2. Las entradas físicas se copian a los datos de la memoria “I”.
  3. Se lee el programa y se ejecutan todas sus funciones y bloques.
  4. Se realiza el autodiagnóstico.
  5. Las alarmas y comunicaciones se procesan en cualquier parte del ciclo.

Por cierto, si puede ser, déjame un comentario y dime lo que piensas sobre el artículo: bueno o malo, si crees que le falta algo, si te ha ayudado, lo que sea. De esta manera, yo podré mejorarlo y nos servirá a todos. Muchas gracias.

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