همانطور که گفته شد وقتی PLC زیمنس روشن می شود، ابتدا مرحله ی راه اندازی (Startup) را طی می کند و اگر برنامه ای از قبل برای این مرحله نوشته شده باشد، آن را اجرا می کند که سیکل کامل آن درنمایندگی زیمنس کنترل آموزش داده شده است. پس از آن، وارد مرحله Run پی ال سی زیمنس می شود. مرحله Run پی ال سی زیمنس بصورت سیکلی دائماً اجرا می شود تا زمانی که فرمان توقف (STOP) داده شود. بنابراین، مد راه اندازی فقط یکبار و مد Run زیمنس مرتباً اجرا می شود.
CPU زیمنس در مد Run ورودی ها را (از کارت های ورودی یا شبکه) می خواند، سپس برنامه ای که از قبل در حافظه ی آن نوشته شده را اجرا می کند و بعد از آن، خروجی های تولید شده را (به کارت های اتوماسیون صنعتی خروجی یا کارت های شبکه) می فرستد. این عملیات سه گانه مجدداً در سیکل های بعدی تکرار می شود. اجرای مراحل فوق در واقع، توسط سیستم عامل (Operating System) پشتیبانی می شود. اگر در بین اجرای سیکل وقفه ای اعمال شود، سیستم عامل اتوماسیون صنعتی اجرای برنامه سیکلی را قطع کرده، به سراغ وقفه می رود و پس از آن، برنامه ی اصلی را ادامه می دهد.
در حافظه ی CPU بخشی برای ورودی بنام Process Image Input یا PII وجود دارد. در هر سیکل CPU تصویری از ورودی ها را در این قسمت ذخیره می کند.اساس این عمل مثل این است که از مقادیر ورودی ها که در آن لحظه روی کارت های ورودی موجود هستند، در یک لحظه کوتاه عکس برداری انجام می شود. این مقادیر در برنامه سیکلی مورد استفاده قرار می گیرند. برنامه اصلی PLC اتوماسیون زیمنس صنعتی که بصورت سیکلی اجرا می شود، در بلاکی بنام OB1 یا Organization Block 1 نوشته می شود پس از اجرای برنامه خروجی های تولید شده در بخشی از حافظه ی CPU موسوم به PIQ یا Process Image Output ذخیره شده و از آنجا به کارت های خروجی ارسال می گردند. اختصاص جداول PII و PIQ در حافظه سیستم برای سرعت بخشیدن به دسترسی CPU به مقادیر ورودی و خروجی نسبت به حالتی است که داده ها مستقیماً از ماژول ها گرفته شده یا به آنها داده شوند.
در حافظه ی CPU بخشی برای ورودی بنام Process Image Input یا PII وجود دارد. در هر سیکل CPU تصویری از ورودی ها را در این قسمت ذخیره می کند.اساس این عمل مثل این است که از مقادیر ورودی ها که در آن لحظه روی کارت های ورودی موجود هستند، در یک لحظه کوتاه عکس برداری انجام می شود. این مقادیر در برنامه سیکلی مورد استفاده قرار می گیرند. برنامه اصلی PLC اتوماسیون زیمنس صنعتی که بصورت سیکلی اجرا می شود، در بلاکی بنام OB1 یا Organization Block 1 نوشته می شود پس از اجرای برنامه خروجی های تولید شده در بخشی از حافظه ی CPU موسوم به PIQ یا Process Image Output ذخیره شده و از آنجا به کارت های خروجی ارسال می گردند. اختصاص جداول PII و PIQ در حافظه سیستم برای سرعت بخشیدن به دسترسی CPU به مقادیر ورودی و خروجی نسبت به حالتی است که داده ها مستقیماً از ماژول ها گرفته شده یا به آنها داده شوند. سیکل اسکن در CPU هایی که توسط زیمنس تا سال 1998 در نمایندگی زیمنس تهران ساخته شده است، از مدل بالا پیروی می کند.
از 1998 در این سیکل یک جابجایی صورت گرفته است. همانطور که در شکل بعد دیده می شود، ابتدا خروجی ها ارسال می گردد، سپس ورودی ها خوانده شده و بعد از آن، برنامه اجرا می شود. با کمی دقت در سیکل جدید می توان دریافت که در حالت RUN عملاً تغییری در اجرای مراحل بوجود نیامده و ترتیب مانند قبل است، ولی در اولین مرتبه وقتی CPU زیمنس از مد راه اندازی به مد RUN وارد می شود، با مرحله "خروجی ها را بفرست" مواجه می گردد که منطقی بنظر می رسد. یعنی، اگر در دستورات راه اندازی خروجی هایی تولید شده باشند، لازم است قبل از اینکه به مد RUN وارد شود و قبل از اینکه برنامه سیکلی بتواند آنها را تغییر دهد، این خروجی ها فرستاده شوند(مد Startup).
سیکل اسکن CPU زیمنس
توجه داشته باشید که برخی از ورودی های PLC در ناحیه ی PII ذخیره نمی شوند، بلکه در صورت نیاز CPU مقدار آنها را مستقیماً از بافر کارت ورودی می خواند (مانند ورودی های آنالوگ). به این نوع ورودی ها، اصطلاحاً Peripheral Input گفته می شود.
در نقطه مقابل، برخی از خروجی ها مقادیر خود را از PIQ دریافت نمی کنند، بلکه مقادیر آنها مستقیماً توسط CPU به بافر کارت خروجی ارسال می شود (مانند خروجی های آنالوگ). به این نوع خروجی ها، اصطلاحاً Peripheral Output گفته می شود. مدت زمانی که طول می کشد تا یک سیکل اسکن اجرا شود، از جمع زمان های زیر بدست می آید:
• زمان مربوط به خواندن ورودی و Update کردن PII
• زمان مربوط به ارسال خروجی ها از PIQ
• زمان پردازش برنامه اصلی (OB1)
• زمان مربوط به اجرای وقفه ها (Interrupt)
• زمان مربوط به تبادل دیتا با شبکه
• زمان مربوط به سیستم عامل CPU
با در نظر گرفتن عوامل فوق و اینکه در طول زمان اجرای برنامه اصلی توسط CPU، مقادیر موجود در PII بروز رسانی نمی شوند، باید زمان سیکل اسکن زمان کمی باشد تا امکان به روز رسانی سریع PII و PIQ وجود داشته باشد. این زمان، با توجه به پروسه های مختلف متفاوت است. حداکثر زمان مجاز سیکل اسکن در CPU های 300 و در بسیاری از CPU های S7-400 بطور پیش فرض 150 میلی ثانیه می باشد. این زمان توسط کاربر زیمنس قابل تغییر است.
