El mundo de las computadoras y
microcontroladores ofrece oportunidades interesantes y económicas para las
aplicaciones de producción, pero ¿pueden ser estos componentes confiables en
una situación de producción crítica?
La variedad de microcontroladores que
emergen en el mundo “fabricante” ha estado creciendo rápidamente, sin signos de
disminuir. Estos dispositivos, incluyen Arduino, BeagleBone, Raspberry Pi y
otros, ofrecen capacidades extraordinarias, junto con ecosistemas completos de
accesorios, todo a un costo muy bajo.
Según
Bill Dehner ingeniero de marketing técnico; y Tim Wheeler, comercializador
técnico y desarrollador de capacitación en Automation Direct; Nos comparte un
artículo que escribieron titulado, Microcontroladores versus PLC: ¿Cuál
pertenece a su planta?, que se ejecutó en control de ingeniería en noviembre de
2017. Discutieron cómo ha crecido el interés en estos productos, hasta el punto
de que algunos están considerando usar estos microcontroladores para
aplicaciones de automatización industrial, en lugar de un PLC, pero ¿esto es lo
mejor?
Es una pregunta natural, pero la respuesta
se debe abordar con cuidado porque a menudo hay más en la decisión de lo que
puede parecer a primera vista. Pero si observamos debajo de la superficie y
vemos los factores relevantes para la discusión.
Con una rápida revisión en línea, hay
alrededor de 80 paneles diferentes, incluidos microcontroladores, placas FPGA y
computadoras single-board, con una amplia gama de capacidades. En cualquier
caso, en este artículo, todos están agrupados y llamados microcontroladores.
Del mismo modo, aunque los PLC tienen una
amplia gama de capacidades, este articulo considera que un PLC es un
controlador robusto y completo como Automation Direct BRX.
Un
caso hipotético
El articulo analiza un pequeño proceso automatización
que requiere dos o tres sensores y un actuador. El sistema se comunica con un
sistema de control más grande y se debe escribir un programa para operar el
proceso. Esta es una tarea simple para cualquier PLC pequeño, pero es tentador
usar un microcontrolador mucho más barato.
Un primero paso es encontrar la E/S, no hay
problema con un PLC, pero tal vez sea un problema para el microcontrolador.
Algunas (salidas de microcontrolador) son
relativamente fáciles de convertir, como un bucle de corriente de 4-20 mA a un
bucle de voltaje de 0-5 V. Otros son más difíciles de convertir a cualquier
cosa, como una salida analógica que utiliza modulación por ancho de pulso
(PWM), común para los microcontroladores. Algunos convertidores de señal están
disponibles como productos estándar, pero se suman al costo total. Un ingeniero
que insista en una experiencia completa de hacerlo él mismo puede intentar
crear el convertidor internamente, pero puede ser compleja y requerir un
extenso tiempo de desarrollo.
Los PLC funcionan con casi cualquier sensor
industrial, y normalmente no necesitan conversión externa, ya que están
diseñados para conectarse a una amplia variedad de sensores, actuadores y otros
componentes industriales a través de su E/S. El PLC también es fácil de montar,
mientras que un tablero de microcontroladores con clavijas y conectores
requiere un poco de trabajo.
Los
PLC son de resistencia industrial
Los PLC están diseñados para soportar las
demandas de un entorno industrial. El hardware es robusto, y está hecho y
probado para resistir golpes y vibraciones, ruido eléctrico, corrosión y un
amplio rango de temperaturas. No es así con los microcontroladores.
Los microcontroladores raramente tienen
tales pruebas extensas, y típicamente incluirán solo los requisitos básicos
para mercados específicos tales como ingeniería de control. Esto también puede
complicarse al no conocer al fabricante del tablero. Un tablero genérico puede
no haber sido probado en la misma medida que un producto de marca, incluso si
parecen ser idénticos.
Expectativas
para toda la vida, así como de apoyo
Muchas máquinas industriales funcionan
durante décadas, por lo que los controladores también deben hacerlo. Por lo
tanto, los usuarios necesitan soporte a largo plazo.
La mayoría de los proveedores de PLC tienen
excelentes capacidades de soporte, y algunos ofrecen soporte técnico gratuito.
Sin embargo, los usuarios finales de microcontroladores de código abierto a
menudo desarrollan sus propios grupos de soporte técnico, con respuestas a sus
preguntas que a menudo se encuentran en grupos de discusión y foros con
necesidades similares a las suyas.
Conclusión
Los microcontroladores y otros tipos de
placas de desarrollo son fantásticos como herramientas de enseñanza y para
experimentos. Son baratos y hacen que los difíciles conceptos de programación y
automatización sean mucho más fáciles de aprender. Si tienes tiempo para
invertir, son herramientas maravillosas.
Por otro lado, si la tarea en cuestión hace
que la fabricación funcione de manera efectiva, eficiente y segura, los PLC
brindan una amplia variedad de capacidades con confiabilidad que ha sido
probada y utilizada durante décadas. Cuando una planta debe funcionar y los
productos deben ser fabricados, la fiabilidad y la seguridad son más
importantes que cualquier otra cosa.
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