Caso de estudio · Test de fin de línea · M-Duino 42
Prueba cada unidad. Guarda el resultado.
Un M-Duino 42 ejecuta los pasos del test y registra OK o KO por número de serie.
Una unidad probada y una sin probar parecen iguales.
El registro por número de serie las distingue.
Este caso parte de un proyecto real: bancos de test fabricados en serie, cada uno con un M-Duino 42. No se cita al cliente y su programa de test no se publica. Esta página muestra una forma habitual de montar un banco así para un mazo de cables o un pequeño conjunto eléctrico: los pasos del test, el barrido de hilos y el registro por número de serie. Cada ejemplo está marcado como ejemplo.
El reto
La última prueba antes de enviar la unidad.
El test de fin de línea comprueba todas las unidades, no una muestra. En un mazo de cables, el test tiene que encontrar un hilo abierto, un cortocircuito y dos hilos cruzados. Después, el resultado tiene que quedar con la unidad para que cualquiera pueda consultarlo más tarde.
Mismos pasos
El banco hace los mismos pasos en el mismo orden con cada unidad. El operario no puede saltarse un paso ni empezar antes de que la unidad esté en su sitio.
Fallos ocultos
Un comprobador que solo mira si cada hilo conduce encuentra un hilo abierto. No encuentra un cortocircuito entre dos hilos y no ve dos hilos cruzados: cada hilo sigue conduciendo. Hay que activar un hilo y leer todos los extremos.
Resultado con nombre
Una luz verde desaparece cuando llega la siguiente unidad. El resultado tiene que quedar con el número de serie: fecha, hora, OK o KO y el paso que ha fallado.
Bancos en serie
Cuando fabricas el mismo banco muchas veces, cada banco necesita el mismo controlador, el mismo programa y el mismo cableado. Así, una corrección en un banco llega a todos.
Cuando alguien pregunta por una unidad
Con el registro por número de serie, buscas la unidad y encuentras la fecha, la hora, el resultado y el paso que ha fallado. Una unidad reparada muestra cada test, no solo el último.
Cómo funciona
Leer, probar, decidir, registrar.
Tres paneles, uno para cada parte del banco. Pulsa los botones. Son simulaciones ilustrativas: el mazo, los pasos, los valores y los tiempos son ejemplos. El programa de test del proyecto real no se publica.
Sin número de serie, no hay test. El primer paso fallido lo detiene.
El operario lee el número de serie y cierra el útil. El PLC solo empieza cuando se cumplen las dos cosas. Después ejecuta los pasos en un orden fijo. Cada paso tiene una condición para darlo por bueno. Una forma habitual de hacerlo: el primer paso que falla acaba el test, y el resultado indica ese paso. Elige una unidad y pulsa Lanzar test.
- Número de serie desde un lector de códigos de barras por RS-232
- Sensor del útil en una entrada digital: los conectores están encajados antes de activar ningún hilo
- El primer paso fallido acaba el test y queda en el registro
- Luz verde y luz roja en dos salidas digitales
Pasos del test (ejemplo)
Simulación ilustrativa. Secuencia y tiempos de ejemplo. Un banco real añade los pasos de su propio producto.
Activa un hilo. Lee todos los extremos.
El PLC activa una salida, al principio del hilo 1. Solo la entrada 1, al final del mismo hilo, puede ver la tensión. Después el hilo 2, y así hasta el último. Con 8 hilos son 8 activaciones y 64 lecturas. Un hilo abierto es un punto que falta en la diagonal. Un cortocircuito es un punto de más en una fila. Los hilos cruzados sacan los puntos de la diagonal. Elige un mazo y pulsa Barrer.
- Mapa esperado: un punto por fila, en la diagonal
- Hilo abierto: falta el punto
- Cortocircuito: dos entradas ven la misma salida
- Hilos cruzados: cada punto pasa a la otra columna
Simulación ilustrativa. Mazo de ejemplo de 8 hilos. Una salida activa cada vez y se leen las 8 entradas en cada activación.
Una línea por test, con el número de serie como clave.
Al final de cada test, el PLC escribe una línea: número de serie, fecha y hora de su reloj de tiempo real, resultado, paso fallido, fallo e intento. Guarda la línea en su tarjeta microSD y la envía al PC de línea por Ethernet. Una unidad KO se puede reparar y volver a probar. La repetición añade una línea nueva y no borra la anterior. Una regla habitual: una unidad solo sale del puesto si su último resultado es OK. Pulsa Probar la siguiente.
- Fecha y hora del reloj de tiempo real del PLC
- microSD integrada: la línea se queda en el PLC si cae la red
- Ethernet hasta el PC de línea, por ejemplo con Modbus TCP
- Una repetición añade una línea. El historial de la unidad queda completo.
| Serie | Hora | Resultado | Paso |
|---|
Línea escrita en la microSD y enviada al PC de línea
Simulación ilustrativa. Formato de registro y tiempos de ejemplo. El formato real lo decides tú.
Arquitectura del sistema
¿Cómo controla un PLC un banco de test de fin de línea?
Una disposición habitual para un mazo de 8 hilos. El M-Duino 42 lee el número de serie desde un lector de códigos de barras por RS-232 y el sensor del útil en una entrada digital. Ocho salidas digitales activan el principio de cada hilo, de uno en uno, en el conector X1. Ocho entradas digitales leen el final de los hilos en el conector X2. Otras dos salidas digitales encienden la luz verde y la roja. El PLC guarda cada resultado en su tarjeta microSD y lo envía por Ethernet al PC de línea. Esta disposición usa 9 de las 14 entradas digitales y las 10 salidas digitales.
| Señal | Entre | Tipo | Función en el test |
|---|---|---|---|
| Número de serie | EntreLector de códigos → PLC | TipoRS-232 | Función en el testInicia el test. Clave de la línea de registro |
| Útil cerrado | EntreSensor del útil → PLC | TipoEntrada digital | Función en el testConectores encajados antes de activar ningún hilo |
| Inicio de los hilos 1 a 8 | EntrePLC → conector X1 | Tipo8 salidas digitales | Función en el testUna salida activa cada vez alimenta un hilo |
| Final de los hilos 1 a 8 | EntreConector X2 → PLC | Tipo8 entradas digitales | Función en el testIndica qué extremos ven la tensión: abierto, corto o cruce |
| Luz verde | EntrePLC → luz | TipoSalida digital | Función en el testResultado OK |
| Luz roja | EntrePLC → luz | TipoSalida digital | Función en el testResultado KO, con el paso fallido en el PC de línea |
| Fecha y hora | EntreReloj de tiempo real del PLC | TipoIntegrado | Función en el testFecha y hora de cada línea de registro |
| Línea de registro | EntrePLC → tarjeta microSD | TipoIntegrado | Función en el testUna línea por test, guardada en el PLC |
| Registro y estado | EntrePLC ↔ PC de línea | TipoEthernet | Función en el testModbus TCP o un socket TCP hacia el PC de línea o una base de datos |
Por qué funciona
El PLC hace el test. El registro sigue a la unidad.
El test se ejecuta en el PLC
Los pasos, el barrido y la decisión se ejecutan en el PLC, no en un PC. El PC de línea recibe el resultado. No ejecuta el test.
Reloj y tarjeta integrados
El M-Duino 42 tiene reloj de tiempo real y ranura microSD. Cada línea lleva fecha y hora, y se queda en el PLC si cae la red.
Un programa para todos los bancos
El programa se escribe con el Arduino IDE. Todos los bancos de la serie ejecutan el mismo programa, y un cambio llega a todos.
E/S industriales
14 entradas digitales y 10 salidas digitales optoaisladas de 5 a 24 Vdc, en carril DIN. El mazo se conecta a bornes, no a una placa de pruebas.
Abierto a la línea
Ethernet con Modbus TCP, RS-485 con Modbus RTU y RS-232. El banco habla con el PC de línea, con una base de datos o con otro PLC.
Margen para crecer
Doce entradas analógicas de 0-10 V quedan libres para comprobar tensiones en un conjunto eléctrico. Para más hilos, añade un segundo PLC por Ethernet.
Hardware utilizado
Un M-Duino 42 para cada banco.
M-DUINO ETHERNET PLC ARDUINO 42
Un PLC industrial construido sobre un Arduino Mega 2560 original. En este banco lee el número de serie, activa y lee el mazo, decide OK o KO y guarda el registro. Se programa con el Arduino IDE.
- Función
- Secuencia de test, barrido de hilos, registro OK/KO por número de serie
- Entradas
- 26: 14 digitales optoaisladas (5-24 Vdc), 12 analógicas/digitales (0-10 V, 10 bits)
- Salidas
- 16: 10 digitales optoaisladas (5-24 Vdc), 6 analógicas/digitales/PWM (0-10 V)
- Integrado
- Reloj de tiempo real, ranura microSD
- Comunicaciones
- Ethernet (Modbus TCP), RS-485 (Modbus RTU), RS-232, I2C, SPI
- Programación
- Arduino IDE
- Alimentación
- 12 a 24 Vdc
- Montaje
- Carril DIN TS35, IP20
El proyecto real que hay detrás de este caso usa el M-Duino 42. El tamaño del mazo, el cableado, los pasos y el formato del registro de esta página son un ejemplo. Sus salidas son de transistor optoaisladas, no relés: para conmutar la alimentación de un conjunto eléctrico, añade un relé de interfaz. Comprueba la corriente de las salidas y los niveles de las entradas en la hoja de datos de la familia antes de cablear el útil. En un útil real, una resistencia o un diodo en serie en cada inicio de hilo protege las salidas cuando dos hilos están en corto.
Preguntas sobre este caso
¿Qué es un test de fin de línea?
Es la última prueba de un producto antes de salir de la línea. Se prueban todas las unidades, no una muestra. El resultado es OK o KO, y se guarda con el número de serie de la unidad para poder consultarlo más tarde.
¿Cómo prueba un PLC un mazo de cables?
Activa un hilo cada vez con una salida digital y lee todos los extremos con entradas digitales. Solo el final del mismo hilo puede ver la tensión. Así encuentra hilos abiertos, cortocircuitos e hilos cruzados. Con 8 hilos son 8 activaciones y 64 lecturas.
¿Cuántos hilos puede probar un M-Duino 42?
Con una salida por cada inicio de hilo y una entrada por cada final, el límite son las 10 salidas digitales y las 14 entradas digitales. El ejemplo de esta página prueba 8 hilos y reserva una entrada para el útil y dos salidas para las luces. Para más hilos, una forma habitual es un segundo PLC por Ethernet o RS-485 con Modbus.
¿Cómo se vincula cada resultado al número de serie?
Un lector de códigos de barras por RS-232 lee el número de serie antes de empezar. Al final, el PLC escribe una línea con el número de serie, la fecha y la hora de su reloj de tiempo real, el resultado y el paso fallido. Guarda la línea en la microSD y la envía al PC de línea. Para Modbus TCP, consulta este mapa de registros Modbus TCP en un M-Duino.
¿El banco también puede medir aislamiento o resistencia?
No con las entradas digitales: dan sí o no, no un valor. Las entradas analógicas leen 0-10 V, suficiente para comprobar una tensión en un conjunto. Los tests de aislamiento en alta tensión y de baja resistencia necesitan un instrumento dedicado. El PLC puede lanzarlo dentro de la secuencia y leer su señal de correcto o fallo. Para otro banco de pruebas con código y lista de materiales, consulta el pack de proyecto del banco de pruebas de fusibles, con un Raspberry PLC.
¿Qué partes de esta página son hechos y cuáles son ejemplos?
Hechos: un proyecto real usa el M-Duino 42 en bancos de test fabricados en serie, y las especificaciones salen de su hoja de datos. Ejemplos: el mazo de 8 hilos, los pasos, el cableado, el lector, las luces, el formato del registro y todos los valores de los paneles. No se publican ni el cliente ni su programa de test.
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