Guía completa: Cómo elegir un controlador industrial
Puedes montar un controlador Arduino básico con 7 componentes: un Arduino Leonardo, tres placas Proto Shield Rev3 con los circuitos de optoacoplador para 9 entradas aisladas de 24 V, dos Arduino 4 Relays Shield para 8 salidas de relé, conectores externos, cables y una caja de plástico. Se tarda unas 5 horas en soldar y montar. Es un buen proyecto para aprender, pero tiene límites: los relés del 4 Relays Shield son para cargas de hasta 48 V (2 A a 30 Vdc por contacto), los dos shields usan los mismos pines 4, 7, 8 y 12 del Arduino, así que los 8 relés funcionan como 4 parejas si no recableas un shield, y el resultado no tiene caja para carril DIN ni declaración CE. Para una máquina, un PLC ya montado como el Ardbox Relay, construido alrededor del mismo Arduino Leonardo, da 10 entradas, 8 relés de 250 Vac 5 A / 30 Vdc 3 A, RS-485 y RS-232.
Qué necesitas: los 7 componentes
| Componente | Cantidad | Para qué sirve |
|---|---|---|
| Arduino Leonardo | 1 | El controlador (ATmega32u4, 16 MHz, 32 KB de flash, 2,5 KB de SRAM) |
| Proto Shield Rev3 | 3 | Placas para soldar los circuitos de entrada, 3 entradas en cada una |
| Componentes para las entradas aisladas | 9 entradas | Un circuito de optoacoplador por cada entrada de 24 V |
| Arduino 4 Relays Shield | 2 | 4 relés en cada shield, 8 en total |
| Conectores externos | 17 | Bornes para cablear las señales de campo |
| Cables de desarrollo | 1 juego | Conexiones entre las placas |
| Caja de plástico | 1 | Envolvente para la pila de placas |
Usa placas originales: en un controlador, la calidad de las piezas decide cuánto tiempo funciona sin fallos.
Cómo montarlo
Los shields de relés ya llevan los relés en la placa: apílalos encima del Arduino Leonardo. Las entradas aisladas dan más trabajo, porque compras y sueldas cada componente. Cada entrada usa un optoacoplador: la señal de campo de 24 V enciende el LED del optoacoplador a través de una resistencia en serie, y el transistor del otro lado da una señal lógica al pin del Arduino, sin conexión eléctrica entre los dos lados.
En nuestras pruebas de laboratorio este circuito simple funcionó. Por espacio, hacen falta 3 Proto Shields para soldar los componentes de 9 entradas, 3 en cada shield. Los conectores externos enchufables facilitan el cableado a la máquina. Cuenta unas 5 horas para soldar los componentes y apilar los shields, según tu experiencia con el soldador.
Comprueba los pines antes de apilar los shields de relés. El Arduino 4 Relays Shield activa sus relés con los pines 4, 7, 8 y 12. Dos shields apilados sin cambios conmutan juntos por parejas. Para tener 8 relés independientes, las líneas de control del segundo shield deben ir a otros pines libres del Leonardo.
Controlador DIY o Ardbox Relay: ¿qué diferencia hay?
| Controlador DIY | Ardbox Relay | |
|---|---|---|
| Controlador | Arduino Leonardo | Arduino Leonardo (ATmega32u4) dentro |
| Alimentación | 5 Vdc por USB | De 12 a 24 Vdc, con fusible y protección de polaridad |
| Entradas | 9 aisladas, 24 Vdc | 10: 6 analógicas/digitales (de 0 a 10 V) y 4 digitales aisladas (de 5 a 24 Vdc) |
| Salidas de relé | 8 relés para cargas de hasta 48 V, 2 A a 30 Vdc, que funcionan como 4 parejas sin recablear | 8 relés independientes, 250 Vac 5 A / 30 Vdc 3 A (resistiva) |
| Otras salidas | Ninguna | 2 analógicas/PWM (de 0 a 10 V) |
| Comunicaciones | Serie TTL, I2C, SPI | RS-485, RS-232, serie TTL, I2C, SPI |
| Montaje | Caja de plástico | Carril DIN, IP20, 100 x 45 x 115 mm |
| Certificación | Ninguna para el equipo montado | Certificados CE y UKCA |
| Tiempo de montaje | Unas 5 horas | Listo para cablear |
Los dos se programan con el IDE de Arduino, así que un sketch escrito para el controlador DIY es un buen punto de partida para el Ardbox Arduino PLC, cambiando los nombres de los pines.
¿Cuándo tiene sentido un controlador DIY?
- Sí: para aprender electrónica y lógica de PLC, para un prototipo de banco, para un proyecto en casa con cargas de baja tensión.
- No: para conmutar tensión de red, en una máquina que debe llevar equipos certificados o donde una parada cuesta dinero. Ahí, usa un PLC para carril DIN con entradas y salidas protegidas y sus certificados.
Preguntas frecuentes sobre montar un PLC con Arduino
¿Puedo montar mi propio PLC con un Arduino?
Sí, uno básico: un Arduino Leonardo con circuitos de entrada aislados y shields de relés da 9 entradas y 8 relés. Sirve para aprender y para prototipos, pero no como equipo industrial certificado.
¿Puede el Arduino 4 Relays Shield conmutar 230 Vac?
No. Arduino especifica sus relés para cargas de hasta 48 V, con 2 A a 30 Vdc por contacto. Para conmutar 230 Vac, usa relés preparados para ello, como los relés de 250 Vac 5 A del Ardbox Relay.
¿Por qué dos shields de relés apilados conmutan a la vez?
Los dos shields usan los pines 4, 7, 8 y 12 del Arduino. Sin recablear, el relé 1 de los dos shields sigue al pin 4, y así con el resto.
¿Puedo programar el controlador en lógica ladder?
Con el IDE de Arduino escribes sketches en C++. Para lenguajes IEC 61131-3 como ladder, mira la Guía de OpenPLC para PLC industriales.
¿Qué PLC de Industrial Shields se parece más a este proyecto?
El Ardbox Relay: lleva dentro el mismo Arduino Leonardo, 8 relés y 10 entradas en una caja para carril DIN de 45 mm de ancho.
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Llévalo a la práctica
La alternativa ya montada: un proyecto real con un Ardbox Arduino PLC y la ficha de producto del Ardbox Relay.
Caso de estudio
Tres controles contra las piezas malas. Un solo Ardbox Arduino PLC.
Uno de los controles lee un código QR con un lector en el puerto RS-232 y lo compara con la referencia.
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Producto
ARDBOX Relay, PLC basado en Arduino
Un PLC listo para carril DIN con salidas de relé, en lugar de cablear y montar tus propias piezas.
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