Sistema PLC vs sistema integrado: Cuándo elegir un controlador lógico programable a pesar del mayor coste por unidad

Creado: Agosto 23, 2017
Actualizado: Abril 21, 2025

(Alt Text: Elegir un controlador lógico programable puede ser una decisión costosa)

¿Has ido alguna vez a cenar a un restaurante lujoso y con buenas críticas? Seguro que pagaste un dineral por ello. Sin embargo, si cenar bien es una de tus pasiones y lo disfrutaste, entonces mereció la pena el gasto. Por otro lado, es difícil no sentirse ridículo pagando 20 dólares más de lo debido por un bocadillo en un restaurante local normal y corriente. En esa situación, es mucho mejor que inviertas ese dinero en clases de cocina y te conviertas en tu propio chef.

Como diseñador de electrónica, he tenido experiencias similares con los controladores lógicos programables (PLC, por sus siglas en inglés) y sistemas integrados localizados. ¿Cuál es la diferencia entre PLC y sistema integrado? Sustituyendo los PLC por sistemas embebidos localizados se puede conseguir una importante reducción de costes. Sin embargo, al igual que cuando la experiencia gastronómica vale cada dólar, también he aprendido que hay situaciones en las que un sitema PLC integrado, la opción más cara, es la mejor opción.

Los controladores lógicos programables y sus aplicaciones

Un controlador lógico programable es un ordenador industrial especializado. Se programa a medida para controlar las señales de entrada (digitales o analógicas), realizar operaciones lógicas y activar señales de salida específicas. Este controlador integrado es conocido por su robustez y suele utilizarse en entornos industriales extremos o en aplicaciones de placas de circuito impreso (PCB) en las que casi no hay margen para fallos.

El controlador lógico programable es popular a raíz de su estructura modular. Esto logra que sean fáciles de instalar de manera “enchufar y funcionar” (“plug and play”, en inglés). En su estado más básico, los controladores lógicos programables consisten en una unidad central de procesamiento (CPU, por sus siglas en inglés), una fuente de alimentación y módulos de entrada/salida (I/O). El programar un sistema PLC es menos complicado que codificar un microcontrolador. Esto es porque gira en torno a un diagrama de escalera, un diagrama de bloques funcional y el texto estructurado en el software ofrecido por los fabricantes.

Los sistemas PLC no son ajenos a las aplicaciones industriales. Se utilizan habitualmente en líneas de producción, señales de tráfico, escaleras mecánicas y sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Los controladores lógicos programables son capaces de manipular datos básicos y admiten varios protocolos de comunicación, como Modbus y DeviceNet. Esto los ha convertido en la opción preferida en los sistemas de control automatizados.

^{La instalación del controlador lógico programable (PLC) es principalmente enchufar y fucionar (“plug and play”)}

Por qué los sistemas integrados localizados sustituyen a veces a los controladores lógicos programables (sistemas PLC)

En general, un sistema PLC integrado se define como un conjunto dedicado de hardware y software que trabajan juntos para proporcionar una funcionalidad específica de la aplicación. Desde el punto de vista de un diseñador electrónico, consta de un microcontrolador (MCU), chips de memoria, circuitos de gestión de energía, módulos de comunicación y funcionalidad de entrada/salida.

Eso puede parecer similar a un sistema PLC (controlador lógico programable) pero hay claras diferencias entre ellos.

Configuración: Los PLC son conocidos por ser modulares y fácilmente reemplazables si falla un módulo en específico. Por otro lado, los sistemas PLC integrados están generalmente diseñados como una sola placa. Esto reduce su coste.

Programación: La programación del controlador lógico programable (PLC) suele llevar menos tiempo, ya que vienen con diagramas lógicos de escalera fáciles de entender. Sin embargo, los sistemas PLC integrados están codificados en lenguajes de programación de alto nivel, como por ejemplo C, y su firmware tarda más en escribirse.

Coste: Los controladores lógicos programables se asocian a un coste elevado, especialmente cuando provienen de fabricantes de renombre. Como alternativa, un sistema integrado, cuando está localizado, tiene un coste de producción por unidad muy bajo.

A pesar de las diferencias en la estructura del hardware y los métodos de programación, un sistema integrado puede reproducir fácilmente las funciones de un sistema PLC. A lo largo de mi carrera como autónomo, he ayudado a clientes de diversos sectores a sustituir controladores lógicos programables (PLC) industriales por sistemas integrados localizados. El único motivo era el coste. En determinadas aplicaciones, un sistema integrado localizado puede costar tan sólo el 20% de un PLC de marca. En las empresas, eso se traduce en un margen de beneficio considerable con la misma funcionalidad.

^{El soporte técnico es crítico sin importar si usted elige un controlador lógico programable o un sistema integrado}

¿Cuándo utilizar un controlador lógico programable en una PCB a pesar del mayor coste por unidad?

Puede que te estés preguntando por qué no nos cambiamos todos a los sistemas integrados. El coste siempre es una consideración, pero es un error preferir automáticamente un sistema integrado localizado solamente por el coste. Existen ocasiones en las que es mejor seguir usando estos controladores a pesar de que puede aumentar considerablemente sus gastos. He aquí algunos factores que hacen que el coste del controlador lógico programable (PLC) merezca la pena.

Volumen: A menos que estés trabajando en un proyecto que exija cientos de controladores lógicos programables con la misma configuración, puede ser más rentable comprar un PLC comercial listo para usar. Los costes que conlleva desarrollar un sistema integrado localizado y fabricar su configuración pueden no merecer la pena.

Certificación: En determinadas aplicaciones industriales, existen requisitos para que el sistema de control electrónico esté certificado por organizaciones estándar. Los controladores lógicos programables (PLC) de marca suelen venir con certificaciones de CE, UL y otras. Si el coste de certificar tu propio sistema integrado supera el coste del PLC, entonces es mejor quedarse con esta última opción.

Soporte: Los PLC vienen a menudo con el apoyo de una empresa de renombre. Si vas a subcontratar la fabricación de tu sistema integrado localizado a un contratista, asegúrate de que recibirás una cantidad decente de soporte técnico. De lo contrario, es mejor quedarse a salvo con un controlador lógico programable.

Fiabilidad: Si tu aplicación prevista implica que tus sistemas de control funcionen en los entornos eléctricos y físicos difíciles, a menudo es mejor optar por un controlador lógico programable (PLC) que se haya demostrado que funciona en estos entornos. A menos que esté programado para desarrollar sistemas integrados localizados para estas condiciones y se haya presupuestado para ello, es muy probable que no se cuenten con suficientes pruebas de laboratorio.

A fin y al cabo, la decisión de optar por un controlador lógico programable (PLC) o un sistema integrado localizado para tu PCB va más alla de las consideraciones económicas. En la práctica, tu opción dependerá de la situación. En situaciones en las que se prefiera un sistema integrado, CircuitMaker es una herramienta de diseño de PCB fácil de usar que incluye todo lo necesario para crear placas de circuito impreso de alta calidad. Todos los usuarios de CircuitMaker también tienen acceso a un espacio de trabajo personal en la plataforma Altium 365. Puedes cargar y almacenar tus datos de diseño en la nube, y puedes ver fácilmente tus proyectos a través de tu navegador web en una plataforma segura.

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