Ir al contenido
Todos los casos

Caso de estudio · Alumbrado público

El alumbrado, visible desde la oficina. Un controlador en cada cuadro.

Maniobra, medida trifásica y alarmas, del cuadro de alumbrado a la web por GPRS.

300.000+luminarias gestionadas con Smart Light Controller en España
2022primer ayuntamiento en el sistema, y sigue creciendo
1SIM por cuadro, sin concentradores que instalar
60 minsin datos y la plataforma marca el cuadro como no localizable

Encender a su hora, medir la energía, avisar de cada fallo.

El controlador del cuadro maniobra, mide e informa.

El Smart Light Controller (SLC19R) es un controlador que Industrial Shields diseña y fabrica en Sant Fruitós de Bages, cerca de Barcelona, para los cuadros de alumbrado público. Desde 2022, ayuntamientos y diputaciones de España lo usan para gestionar su alumbrado. Hoy gobierna más de 300.000 luminarias. Esta página explica el patrón: qué hace el controlador en un cuadro, cómo se comunica con la plataforma y qué hardware puedes usar en un proyecto similar.

El cuadro

Un cuadro, tres equipos, listo para cablear.

Fotos de la documentación del producto: un cuadro de alumbrado de referencia con el Smart Light Controller, el analizador de red y la fuente de alimentación, y el esquema de conexionado del caso original.

Cuadro de alumbrado de referencia con una fuente de alimentación U1, un analizador de red Circutor CEM-C21 C1 y un Smart Light Controller A1 sobre las bornas
El cuadro de referencia: fuente de alimentación (U1), analizador de red (C1) y Smart Light Controller (A1). Debajo, las bornas de entrada, de salida y de E/S digitales.
Analizador de red Circutor CEM-C21 con entradas trifásicas y puerto RS-485
El analizador de red Circutor CEM-C21 mide el cuadro. Se comunica con el controlador por Modbus RS-485.
Smart Light Controller SLC19R de Industrial Shields con antena GPRS montado en carril DIN
El Smart Light Controller con su antena GPRS. La tarjeta SIM va dentro del controlador.
Esquema de conexionado: analizador de red en L1, L2, L3 y N, RS-485 con ferrita hacia un controlador GPRS/GSM basado en Arduino, relés R1 a R3 hacia tres contactores, detector de robo de cable en In2 y sensor de puerta abierta en In1
Esquema de conexionado del caso original: el analizador lee L1, L2, L3 y N y envía los datos por RS-485. Los relés R1 a R3 gobiernan tres contactores. In1 lee un sensor de puerta abierta e In2 un detector de robo de cable. Ver el esquema a tamaño completo

El reto

Luz cuando hace falta. Aviso cuando falla.

Las luces deben encenderse y apagarse a horas precisas según la ubicación y el calendario. El ayuntamiento necesita el consumo de cada cuadro y una alarma cuando falla un grupo de lámparas, se abre una puerta o se corta un cable. Cada cuadro de alumbrado necesitaba un controlador que hiciera cuatro tareas e informara a una sola plataforma.

01

Maniobrar a su hora

El encendido y el apagado siguen el ocaso y el orto del municipio, con un desfase en minutos si el ayuntamiento lo quiere.

02

Ver las averías

Un grupo de lámparas apagado o una protección disparada tiene que generar una alarma en la plataforma.

03

Proteger el cuadro

Las puertas abiertas y el robo de cable son riesgos reales en un cuadro de exterior. Los dos deben generar una alarma.

04

Medir el consumo real

Tensión, corriente, potencia y factor de potencia por fase. Los datos reales de cada cuadro son la base de una auditoría energética.

Un cuadro o toda una provincia

Cada cuadro se comunica directamente con la plataforma por la red móvil, con su propia SIM. No hay concentradores ni red de radio propia que desplegar.

Cómo funciona

Tres bucles: maniobrar, medir, seguir.

El controlador ejecuta tres bucles en cada cuadro: maniobrar los circuitos con un horario astronómico, medir las tres fases y generar alarmas, y seguir trabajando cuando cae el enlace. Las funciones salen de la documentación del producto. Los valores y los tiempos de los paneles son una simulación ilustrativa.

Bucle 1 · Maniobrar

Encendido al ocaso, apagado al orto, reducción de noche

El controlador ejecuta el horario de encendido y apagado por sí mismo. El horario puede usar horas fijas o, lo habitual en alumbrado público, las horas de orto y ocaso del municipio, adelantadas o retrasadas unos minutos. Una programación puede valer entre dos fechas o ser permanente. Si las luminarias lo permiten, la plataforma también envía perfiles de regulación y un punto de medianoche.

  • Las salidas de relé gobiernan los contactores de cada circuito
  • Horario astronómico con desfase en minutos
  • Regulación por U6Me2 (Tridonic) o CodedMains (Philips), si la instalación lo permite
  • Encendido y apagado remoto de un circuito o de todo el cuadro
12:0000:0012:00
0 min
Encendido-
Apagado-
Reducción desde-
Nivel reducido (ejemplo)50 %

Horas de orto y ocaso de ejemplo. En el sistema real el controlador guarda las horas de orto y ocaso del municipio. Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo y tiempos a escala. Sin programa ni datos de una instalación real.

DALI con un PLC basado en Arduino

Bucle 2 · Medir y avisar

Tres fases medidas, cada alarma en el mapa

Un analizador de red Circutor CEM-C21 en el cuadro mide tensión, corriente, potencia activa y factor de potencia. El controlador lo lee por Modbus RS-485 y envía los valores por GPRS. Las entradas digitales vigilan el cuadro: puerta abierta, robo de cable, fallo de fase o protección disparada. Cada entrada se declara en la plataforma con su descripción y su estado de alarma.

  • Tensión, corriente, potencia activa y factor de potencia por fase
  • Alarma por cambio brusco de consumo
  • Entradas de puerta y robo de cable, cableado NA o NC
  • Histórico con mínimo, media y máximo por fase y por día
L1Tensión-Corriente-Potencia-FP-
L2Tensión-Corriente-Potencia-FP-
L3Tensión-Corriente-Potencia-FP-
IN1 Puerta: Puerta cerradaIN2 Robo de cable: Cable OK

Mensajes a la plataforma (ejemplo)

    Valores y umbral de ejemplo. Los umbrales reales de alarma se configuran en cada instalación y no se publican.

    Ejemplo: maestro Modbus RTU por RS-485

    Bucle 3 · Seguir

    Cae el enlace. La calle sigue iluminada.

    Cada cuadro trabaja de forma autónoma. Si cae el enlace móvil, el controlador mantiene su horario y sigue maniobrando las luces. También guarda registros en una tarjeta microSD. La plataforma marca un cuadro como no localizable cuando no recibe datos suyos en 60 minutos.

    • Horario guardado en el controlador, hora de su reloj de tiempo real
    • Registros locales en una tarjeta microSD
    • No localizable tras 60 minutos sin datos
    • Actualizaciones remotas del software, sin ir al cuadro
    CuadroGPRSPlataforma
    Hora20:00
    Sin datos desde hace0 min
    Vista de la plataformaLocalizable
    CuadroHorario en marcha

      Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo y tiempos a escala. Sin programa ni datos de una instalación real.

      Arquitectura del sistema

      ¿Cómo gestiona un controlador un cuadro de alumbrado público?

      El analizador de red mide las tres fases y se comunica con el Smart Light Controller por Modbus RS-485. El controlador gobierna los contactores con sus relés y lee las entradas de alarma. Envía medidas, estados y alarmas por GPRS/GSM a la plataforma, y recibe órdenes de encendido y apagado, horarios y consignas de regulación. La plataforma tiene una web y una app móvil con etiquetas NFC en los puntos de luz.

      Suministro trifásicoL1 · L2 · L3 · NCEM-C21analizador de redModbus RS-485Sensor de puertaRobo de cableContactos de protecciónContactos de protección: ejemploSmart LightControllerSLC19R · en el cuadroFuente24 Vdc 31 WmicroSDRTCRelésContactoresCircuitos de alumbradoDriversU6Me2 · CodedMainsconexionado no publicadoDatosÓrdenesGPRS/GSMSIM en el controladorPlataformaservidor · base de datosWebApp móviletiquetas NFC en farolasSegún la memoria técnica del producto. El conexionado de la regulación y el software del servidor no se publican.Suministro trifásicoL1 · L2 · L3 · NCEM-C21analizador de redModbus RS-485Smart Light ControllerSLC19R · en el cuadroFuente24 Vdc 31 WmicroSDRTCSensor de puertaRobo de cableContactos de protección (ejemplo)RelésContactoresDriversU6Me2 · CodedMainsconexionado no publicadoCircuitos de alumbradoDatosÓrdenesGPRS/GSMSIM en el controladorPlataformaservidor · base de datosWebApp móviletiquetas NFC en farolasSegún la memoria técnica del producto.El conexionado de la regulación no se publica.
      Datos desde el cuadroÓrdenes hacia el cuadroEjemplo o detalle no publicado
      Señales y datos
      FlujoEntreTipoFunción
      Medida de fasesEntreCEM-C21 → controladorTipoModbus RS-485FunciónTensión, corriente, potencia activa y factor de potencia del cuadro
      Maniobra de circuitosEntreControlador → contactoresTipoSalidas de reléFunciónEncendido y apagado de cada circuito o de todo el cuadro
      Alarma de puertaEntreSensor de puerta → controladorTipoEntrada digitalFunciónDetecta la puerta del cuadro abierta
      Alarma de robo de cableEntreDetector de robo → controladorTipoEntrada digitalFunciónGenera una alarma cuando se corta un cable
      Otras alarmasEntreContactos de protecciones → controladorTipoEntrada digitalFunciónPor ejemplo, fallo de fase o protección disparada
      RegulaciónEntreControlador → drivers de luminariaTipoU6Me2 o CodedMainsFunciónPerfiles de regulación y punto de medianoche, si la instalación lo permite
      Datos de subidaEntreControlador → plataformaTipoGPRS/GSMFunciónMedidas, estados y alarmas
      Órdenes de bajadaEntrePlataforma → controladorTipoGPRS/GSMFunciónÓrdenes de encendido y apagado, horarios y consignas de regulación
      Registros localesEntreControlador → microSDTipoAlmacenamiento localFunciónGuarda registros en el propio cuadro

      Por qué funciona

      Por qué este patrón encaja en el alumbrado público.

      Pensado para el cuadro

      El controlador va en carril DIN, se alimenta de 12 a 24 Vdc, trabaja de 0 a 60 °C y lleva el marcado CE. Actúa sobre los contactores que ya tiene el cuadro, así que puede convivir con el mando manual.

      Sin red que desplegar

      Cada cuadro tiene su propia SIM y habla directamente con la plataforma. Un municipio no necesita concentradores ni red de radio propia.

      Mismas herramientas, dos generaciones

      Los primeros sistemas funcionan con PLC M-Duino. Las instalaciones nuevas usan el ESP32 PLC. Los dos se programan con el Arduino IDE, así que el código y la experiencia pasan de uno a otro.

      Hardware

      El Smart Light Controller y los PLC que hay detrás.

      Smart Light Controller SLC19R de Industrial Shields con antena GPRS

      Smart Light Controller SLC19R

      El controlador de este caso. Se suministra como kit completo, listo para el cuadro: el controlador con módem GPRS/GSM y microSIM integrada, un analizador de red CEM-C21, una fuente de 24 Vdc y 31 W, el cable RS-485 y una tarjeta microSD. El kit de exteriores añade la envolvente y una antena externa.

      Entradas
      6 digitales, de 5 a 24 Vdc, aislamiento galvánico, 4 también analógicas 0-10 V (10 bits)
      Salidas
      8 relés, 3 digitales o analógicas 0-10 V (8 bits) con PWM
      Comunicaciones
      GPRS/GSM con microSIM integrada, RS-485, Ethernet, RS-232, I2C, SPI, USB
      Integrado
      Reloj de tiempo real, ranura microSD
      Alimentación
      De 12 a 24 Vdc, 30 VA máx.
      Entorno
      De 0 a 60 °C, 10 a 90 % HR, carril DIN, marcado CE

      El Smart Light Controller no se vende en la tienda online. Pide el kit y la plataforma a un ingeniero.

      M-Duino Ethernet PLC Arduino 19R, PLC industrial con 8 salidas de relé

      M-Duino Ethernet PLC Arduino 19R

      Los primeros Smart Light Controller se construyeron sobre PLC M-Duino con un Arduino Mega 2560 original y la misma distribución de 17 E/S. Para tu propio cuadro de alumbrado, el M-Duino 19R maniobra contactores con sus relés y lee un analizador de red por RS-485.

      Entradas
      6: 4 analógicas/digitales (0-10 V, 10 bits) y 2 digitales optoaisladas, de 5 a 24 Vdc, 2 con interrupción
      Salidas
      11: 3 analógicas/digitales/PWM (0-10 V, 8 bits), 8 relés (230 Vac 4 A / 24 Vdc 2 A, carga resistiva)
      Comunicaciones
      Ethernet, RS-485, RS-232, serie TTL, I2C, SPI
      Integrado
      Reloj de tiempo real, ranura microSD
      Alimentación
      De 12 a 24 Vdc
      Montaje
      Carril DIN TS35, IP20

      Las versiones GPRS/GSM se describen en la ficha técnica de la familia M-Duino GPRS.

      ESP32 PLC 19R, controlador industrial basado en ESP32 con 8 salidas de relé

      ESP32 PLC 19R

      Las instalaciones nuevas de Smart Light Controller usan el ESP32 PLC. Un núcleo puede ejecutar las E/S y la lógica de alumbrado mientras el otro gestiona las comunicaciones. El ESP32 PLC 19R tiene la misma distribución de 17 E/S y se programa con el Arduino IDE.

      Procesador
      ESP32 de doble núcleo, hasta 240 MHz
      Entradas
      6: 4 analógicas/digitales (0-10 V, 11 bits) y 2 digitales optoaisladas, de 5 a 24 Vdc
      Salidas
      11: 3 analógicas/digitales/PWM (0-10 V, 12 bits), 8 relés (230 Vac 4 A / 24 Vdc 2 A, carga resistiva)
      Comunicaciones
      Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth LE, RS-485, RS-232, I2C, SPI
      Opciones
      Una placa de comunicación: 4G LTE-M/NB-IoT, LoRa o CAN
      Alimentación
      De 12 a 24 Vdc, carril DIN TS35, IP20

      El ESP32 PLC 19R tiene la misma distribución de 17 E/S que los primeros controladores, así que es el punto de partida natural para un cuadro similar.

      Preguntas sobre este caso

      ¿Qué hace el Smart Light Controller en un cuadro de alumbrado?

      Hace tres tareas a la vez. Maniobra los circuitos de alumbrado a través de los contactores del cuadro, con un horario basado en el orto y el ocaso. Mide los parámetros eléctricos del cuadro con un analizador de red. Y vigila el cuadro con entradas de alarma, como la puerta abierta o el robo de cable. Lo envía todo a una plataforma web y móvil por GPRS/GSM.

      ¿Cómo mide el consumo de energía?

      Un analizador de red Circutor CEM-C21 en el cuadro mide tensión, corriente, potencia activa y factor de potencia. El controlador lo lee por Modbus RS-485. La plataforma guarda el histórico, con valores mínimo, medio y máximo por fase y por día. Con los datos de cada vía (tipo de vía y clase de alumbrado), la plataforma calcula la calificación energética según el Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior (RD 1890/2008, ITC EA-01 a EA-07) y el protocolo de auditoría del IDAE de octubre de 2018. El consumo medido en cada cuadro es la base de una auditoría energética.

      ¿Qué pasa si cae el enlace GPRS?

      El cuadro sigue trabajando. El controlador mantiene su horario, sigue maniobrando las luces y guarda registros en una tarjeta microSD. La plataforma marca el cuadro como no localizable cuando no recibe datos suyos en 60 minutos.

      ¿Funciona con DALI?

      Las páginas del producto citan DALI y el control a 12-24 V para drivers, fuentes de alimentación y balastos regulables. La memoria técnica cita los protocolos de regulación que admite la plataforma: Tridonic (U6Me2) y Philips CodedMains. Para un bus DALI en tu propio proyecto, Industrial Shields también fabrica versiones DALI de sus PLC M-Duino.

      ¿Aquí "PLC" significa comunicación por línea eléctrica?

      No. Aquí PLC significa controlador lógico programable. En alumbrado público, PLC también puede referirse a la comunicación por la línea eléctrica, con concentradores y nodos en malla a nivel de luminaria. El Smart Light Controller trabaja a nivel de cuadro y llega a la plataforma por GPRS/GSM, sin concentradores.

      ¿Puedo montar un sistema similar con un PLC estándar?

      Sí, como patrón. Un M-Duino 19R o un ESP32 PLC 19R tiene 8 relés para los contactores, entradas digitales para las alarmas y RS-485 para un analizador de red Modbus. Añade un enlace móvil y un servidor o un SCADA para los datos. La PLC Solution Library tiene un ejemplo de maestro Modbus RTU por RS-485 para empezar.

      Descarga el caso de estudio

      PDF de 4 páginas con el reto, la lógica, la arquitectura y el hardware. Sin formularios.

      ¿Proyecto de alumbrado?

      Cuéntanos cómo son tus cuadros. Te responderá un ingeniero.

      Dinos cuántos cuadros de alumbrado gestionas, cuántos circuitos tiene cada uno y cómo se regulan las luminarias. Te diremos si encaja el Smart Light Controller o qué PLC usar para tu propio sistema.

      • Respuesta de nuestro equipo técnico
      • Kit Smart Light Controller y plataforma, o tu propio diseño
      • PLC basados en Arduino, ESP32 o Raspberry Pi