Cómo elegir un controlador industrial
Elige un PLC clásico cuando la especificación pida IEC 61131-3, seguridad certificada o un rack de E/S modular grande. Elige un controlador de plataforma abierta (basado en Arduino, ESP32 o Raspberry Pi) cuando quieras tu propio código, IIoT integrado y E/S en carril DIN. Elige un PC industrial para visión, IA o SCADA, y un gateway Linux cuando el trabajo sea solo mover datos.
4 tipos de controlador · 8 criterios · Cuándo no elegir cada uno
Los cuatro tipos de controlador industrial
PLC clásico
Un controlador lógico programable de un fabricante de automatización, programado en IEC 61131-3, con ciclo de scan y E/S locales o en rack.
Controlador de plataforma abierta
Un controlador industrial basado en Arduino, ESP32 o Raspberry Pi, con E/S protegidas en carril DIN y código que escribes en C/C++, Python o Node-RED.
PC industrial (IPC)
Un ordenador robusto con sistema operativo completo para SCADA, visión, bases de datos o un runtime de soft PLC. Normalmente llega a las señales de campo con E/S remotas o un bus de campo.
Gateway Linux de borde
Un equipo Linux pequeño que lee máquinas por Modbus u otros protocolos y envía los datos a MQTT, OPC UA, bases de datos o la nube. No gobierna la máquina.
Comparativa de controladores industriales por criterios
Ocho criterios que deciden la mayoría de proyectos. Cada celda describe el tipo en general: comprueba el modelo exacto antes de especificarlo.
| Criterio | PLC clásico | Plataforma abierta | PC industrial | Gateway Linux |
|---|---|---|---|---|
| E/S y expansión | PLC clásicoE/S locales más racks modulares o backplanes del mismo fabricante, y E/S remotas por el bus de campo del fabricante. | Plataforma abiertaE/S fijas en cada equipo, modelos más grandes de la misma familia y módulos de E/S remotas por Modbus RTU o TCP. | PC industrialPocas o ninguna E/S de campo propias. Usa E/S remotas, tarjetas de bus de campo o un PLC. | Gateway LinuxPocas o ninguna E/S. Lee equipos que ya tienen sus propias E/S. |
| Comunicaciones | PLC clásicoLos protocolos Ethernet industriales de su ecosistema (PROFINET, EtherNet/IP y otros) más Modbus, a menudo con módulos adicionales. | Plataforma abiertaEthernet, RS-485 (Modbus RTU), I2C y SPI integrados, RS-232 en muchos modelos. Wi-Fi y Bluetooth en los modelos basados en ESP32 y Raspberry Pi. LoRa o 4G como placas opcionales. | PC industrialLo que admitan el sistema operativo y las tarjetas: OPC UA, bases de datos, servicios web, tarjetas de bus de campo. | Gateway LinuxLa conversión de protocolos es su trabajo: entra Modbus RTU o TCP y sale MQTT, OPC UA o HTTP, a menudo por 4G. |
| Programación | PLC clásicoIEC 61131-3 (ladder, bloques de función, texto estructurado, SFC) en el IDE del fabricante. | Plataforma abiertaC/C++ en el Arduino IDE en los modelos con microcontrolador. Python, Node-RED o C++ en los modelos Linux. IEC 61131-3 es posible con CODESYS (Raspberry Pi) u OpenPLC. | PC industrialCualquier lenguaje que admita el sistema operativo, o un runtime de soft PLC con IEC 61131-3. | Gateway LinuxNode-RED, Python, contenedores y ficheros de configuración. |
| Determinismo | PLC clásicoCiclo de scan con tiempo de ciclo definido y watchdog por diseño. | Plataforma abiertaLos modelos con microcontrolador (Arduino, ESP32) no tienen sistema operativo: el bucle es predecible si el código no bloquea. Los modelos Linux dependen de la carga del sistema. | PC industrialNo es tiempo real por defecto. El tiempo real estricto necesita un sistema operativo o una extensión de tiempo real. | Gateway LinuxNo está pensado para control en tiempo real. |
| Seguridad funcional | PLC clásicoVarios fabricantes ofrecen versiones de PLC de seguridad certificadas para funciones de seguridad. | Plataforma abiertaControladores de uso general. Las funciones de seguridad van a un relé de seguridad o a un PLC de seguridad. | PC industrialNo es un dispositivo de seguridad. La seguridad se queda en hardware dedicado. | Gateway LinuxNo es un dispositivo de seguridad. |
| Certificaciones | PLC clásicoDepende del modelo: muchos tienen aprobaciones UL, navales o para zonas peligrosas. | Plataforma abiertaDepende del modelo. Pide la declaración y los documentos de ensayo del modelo exacto antes de especificarlo. | PC industrialDepende del modelo y de las tarjetas que añadas. | Gateway LinuxDepende del modelo. |
| Ciclo de vida | PLC clásicoDisponibilidad larga del producto con avisos formales de descatalogación y rutas de migración. | Plataforma abiertaDepende de la disponibilidad del chip o la placa base. El código se puede llevar entre modelos de la misma plataforma. | PC industrialLos componentes de PC y las versiones del sistema operativo cambian más rápido: planifica actualizaciones y unidades de repuesto. | Gateway LinuxNecesita actualizaciones de software y de seguridad durante toda su vida. |
| Edge e IIoT | PLC clásicoNormalmente con un módulo de comunicación adicional o un gateway externo. | Plataforma abiertaMQTT, HTTP y Modbus TCP en el propio controlador. Los modelos Linux añaden Node-RED, bases de datos locales y paneles. | PC industrialEdge computing completo: analítica, visión, históricos, SCADA. | Gateway LinuxSu trabajo principal: recoger, almacenar temporalmente y reenviar datos. |
Cuándo elegir cada tipo, y cuándo no
PLC clásico
Elígelo cuando- El cliente final o el estándar de la planta exige una marca de PLC o IEC 61131-3 en su IDE.
- Necesitas muchas E/S en un mismo rack, con módulos que puedes añadir o sustituir.
- Las funciones de seguridad deben ejecutarse en un controlador de seguridad certificado.
- Los equipos de mantenimiento solo conocen ladder y las herramientas del fabricante.
- El proyecto es sobre todo datos, conexión a la nube o lógica a medida difícil de escribir en ladder.
- Fabricas muchas máquinas pequeñas y quieres ser dueño del código y reutilizarlo.
Controlador de plataforma abierta
Elígelo cuando- Quieres E/S industriales en carril DIN y escribir el programa en C/C++, Python o Node-RED.
- Control e IIoT van juntos: MQTT, Wi-Fi, LoRa o 4G en el mismo equipo.
- Pasas a un cuadro industrial un prototipo hecho con una placa Arduino, ESP32 o Raspberry Pi.
- Eres OEM y quieres la misma base de código en todas las máquinas.
- La especificación exige un controlador de seguridad certificado o una marca concreta de PLC.
- Nadie del equipo mantendrá código C/C++ o Python.
PC industrial (IPC)
Elígelo cuando- El trabajo necesita mucho cálculo: visión artificial, modelos de IA, bases de datos grandes o SCADA.
- Un ordenador supervisa varias líneas y las E/S ya están en PLC o E/S remotas.
- El trabajo principal es control directo y rápido de señales de campo.
- El armario tiene poco espacio o no tiene ventilación forzada.
Gateway Linux de borde
Elígelo cuando- Las máquinas ya tienen sus propios controladores y solo necesitas sus datos.
- Necesitas conversión de protocolos (Modbus a MQTT u OPC UA) y acceso remoto.
- El equipo debe activar salidas o cerrar lazos de control.
Cuándo un controlador de Industrial Shields no es la opción adecuada
- La propia función de seguridad debe ejecutarse en el controlador: usa un relé de seguridad o un PLC de seguridad certificado.
- La especificación nombra una marca de PLC, un IDE o un bus de campo como PROFINET o EtherNet/IP como red de control.
- Necesitas cientos de E/S en un mismo rack con tarjetas intercambiables en caliente.
- El proyecto exige una certificación (por ejemplo, zona peligrosa o naval) que la documentación del modelo no muestra.
- La carga principal es visión o IA que necesita GPU: encaja mejor un PC industrial.
Dónde encaja cada familia de Industrial Shields
Datos de las fichas de producto. Cada familia tiene varios modelos: abre la página del producto para ver la especificación completa.
| Familia | Tipo | E/S | Comunicaciones | Programación | Encaja en |
|---|---|---|---|---|---|
| M-Duino | TipoControlador de plataforma abierta (Arduino Mega 2560) | E/SDe 6 entradas y 11 salidas (19R) a 36 entradas y 22 salidas (58) | ComunicacionesEthernet, RS-485, RS-232, I2C, SPI, RTC | ProgramaciónArduino IDE por USB o Ethernet. OpenPLC. | Encaja enControl de máquinas y redes Modbus |
| Ardbox | TipoControlador compacto de plataforma abierta (Arduino Leonardo) | E/S10 entradas y 10 salidas (versiones Analog y Relay) | ComunicacionesRS-485, RS-232, I2C, SPI | ProgramaciónArduino IDE. OpenPLC. | Encaja enMáquinas pequeñas y cuadros compactos |
| ESP32 PLC | TipoControlador de plataforma abierta (ESP32) | E/SDe 9 entradas y 5 salidas (14) a 37 entradas y 24 salidas (58) | ComunicacionesEthernet, Wi-Fi, Bluetooth LE, RS-485, I2C. Placa opcional LoRa o 4G. | ProgramaciónArduino IDE por USB o Ethernet. OpenPLC. | Encaja enControl más telemetría inalámbrica y MQTT |
| Raspberry PLC | TipoControlador de plataforma abierta con Linux (Raspberry Pi) | E/SDe 6 entradas y 11 salidas (19R) a 39 entradas y 24 salidas (58). Versión CPU-Gateway sin E/S locales. | Comunicaciones2 x Ethernet, RS-485, Wi-Fi, Bluetooth LE, I2C, SPI. SAI y RTC integrados. | ProgramaciónPython, Node-RED, C++. IEC 61131-3 con CODESYS. | Encaja enControl más datos: edge, gateways, HMI local |
| TouchBerry Pi | TipoPanel PC con Raspberry Pi (7", 10,1" y 18,5") | E/S3 entradas digitales, 2 entradas analógicas (0-10 V o 4-20 mA), 5 salidas digitales | ComunicacionesEthernet y puerto serie | ProgramaciónLinux: paneles Node-RED, Python | Encaja enHMI de operador con algunas E/S propias |
| GateBerry | TipoGateway Linux de borde (Raspberry Pi) para carril DIN | E/SSin E/S de campo: lee otros equipos | ComunicacionesEthernet, RS-485. 4G o LoRa como opción. | ProgramaciónLinux: Node-RED, MQTT | Encaja enRecoger datos de máquinas y enviarlos a MQTT o a la nube |
Para elegir en detalle entre M-Duino, ESP32 PLC y Raspberry PLC, lee Arduino PLC vs ESP32 PLC vs Raspberry Pi PLC.
Expansión modular de E/S: qué enfoque da más flexibilidad
Hay cuatro maneras de ampliar las E/S de un sistema de control. La adecuada depende de cuántas señales tienes y de dónde están.
- Rack modular o backplane. Tarjetas de cada tipo de señal en un mismo bus. La mayor expansión local, típica de los PLC modulares clásicos.
- Un modelo mayor de la misma familia. Las familias M-Duino, ESP32 PLC y Raspberry PLC van de modelos compactos a modelos de unas 60 E/S, todos con la misma programación, así que el código se traslada con pocos cambios.
- E/S remotas en un bus de campo. Módulos cerca de las señales, leídos por Modbus RTU o Modbus TCP. Los módulos de E/S remotas moduleX (entradas y salidas digitales y analógicas) son esclavos Modbus RTU en RS-485, así que funcionan con cualquier PLC, HMI o SCADA.
- Controladores distribuidos. Varios controladores, cada uno con su lógica, unidos por Modbus TCP o MQTT. Útil cuando partes de la planta deben seguir funcionando por su cuenta.
En resumen: un backplane da más E/S en un mismo armario y las E/S remotas dan más libertad sobre dónde van. Cuenta las señales por tipo, añade los puntos de reserva que pida tu especificación y comprueba la carga del bus antes de cerrar la arquitectura.
Decide en cinco preguntas
- ¿El equipo tiene que gobernar la máquina? Si solo lee datos de controladores que ya existen, basta con un gateway Linux.
- ¿Hay una función de seguridad o una marca obligatoria en la especificación? Si es así, esa parte va a un controlador de seguridad certificado o al PLC exigido.
- Cuenta las E/S por tipo y por ubicación. Muchas señales en un mismo armario apuntan a un rack modular o a un modelo grande. Señales repartidas por la planta apuntan a E/S remotas.
- ¿Cuántos datos y cuánto cálculo necesita? El control puro cabe en un microcontrolador. Bases de datos, paneles y gateways encajan en Linux. Visión e IA encajan en un PC industrial.
- ¿Quién lo programará y mantendrá dentro de cinco años? Si el equipo trabaja en ladder, elige IEC 61131-3 (un PLC clásico, o CODESYS u OpenPLC en una plataforma abierta). Si trabaja en C/C++ o Python, un controlador de plataforma abierta ahorra trabajo de traducción.
Para profundizar
- Arduino PLC vs ESP32 PLC vs Raspberry Pi PLC: cuál elegirLa decisión dentro de la familia de plataforma abierta: determinismo, cortes de alimentación y los tres errores de selección más caros.
- Node-RED vs CODESYS vs Arduino IDEQué entorno de programación encaja con tu equipo y tu proyecto.
- Configurar CODESYS en un Raspberry Pi PLCIEC 61131-3 en un controlador de plataforma abierta.
- Usar ESP32 PLC, M-Duino y Ardbox con OpenPLCLadder y los otros lenguajes IEC en PLC basados en Arduino y ESP32.
- Calculadora 4-20 mAEscala señales analógicas y comprueba el rango de entrada de cada modelo.
- Packs de proyectos PLCDiez proyectos completos con código y lista de materiales, uno por aplicación.
Cada familia en un proyecto real
Casos de estudio que muestran la ingeniería detrás de cada elección, y simuladores en el navegador que puedes probar sin hardware.
- Banco de prueba de fin de líneaM-Duino
- Controles de calidad en una línea de fabricaciónArdbox
- Control de riego de pivote centralESP32 PLC
- Gateway de datos de seguidores solaresRaspberry PLC
- HMI de embotellado de aguaTouchBerry Pi
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre un PLC y un controlador embebido?
Un PLC clásico es un controlador cerrado programado en IEC 61131-3 con ciclo de scan. Un controlador embebido ejecuta código escrito en C/C++, Python o Node-RED en un microcontrolador o un procesador Linux.
Un controlador embebido industrial, como un PLC basado en Arduino, ESP32 o Raspberry Pi, añade E/S protegidas y montaje en carril DIN, así que puede hacer el mismo trabajo de control con otro modelo de programación.
¿Un controlador basado en Arduino, ESP32 o Raspberry Pi es un PLC industrial de verdad?
Hace el trabajo de un PLC: lee entradas industriales, ejecuta la lógica y gobierna salidas desde un equipo en carril DIN. Lo que cambia es la programación (Arduino IDE, Python, Node-RED, o IEC 61131-3 con CODESYS u OpenPLC) y las certificaciones, que debes comprobar modelo a modelo frente a tu especificación.
¿Qué sistema de E/S modular da más flexibilidad de expansión?
Para muchas señales en un mismo armario, un PLC modular con backplane da la mayor expansión local, porque añades tarjetas de cada tipo. Para señales repartidas por una planta, las E/S remotas en un bus de campo como Modbus RTU o Modbus TCP dan más flexibilidad, y funcionan igual con controladores compactos, PLC, HMI y SCADA.
¿Puedo programar un controlador de plataforma abierta en IEC 61131-3?
Sí. El Raspberry PLC ejecuta el runtime de CODESYS, y los controladores M-Duino, Ardbox y ESP32 PLC se pueden programar con OpenPLC. También puedes usar el Arduino IDE, Python o Node-RED en el mismo hardware.
¿Cuándo es mejor un PC industrial que un PLC?
Cuando el trabajo principal es calcular y no activar señales: visión artificial, modelos de IA, bases de datos grandes, SCADA o supervisar varias líneas. Las E/S se quedan en PLC o E/S remotas y el PC industrial habla con ellos por la red.
¿Necesito un gateway si mi controlador ya tiene Ethernet?
No siempre. Si el controlador puede publicar MQTT o servir Modbus TCP y la red lo permite, puede enviar sus propios datos. Un gateway tiene sentido cuando recoges datos de varias máquinas, conviertes protocolos, guardas datos durante cortes de red o separas el acceso remoto de la red de control.
¿Estos controladores pueden hacer funciones de seguridad?
Las funciones de seguridad, como una parada de emergencia o una puerta de protección, van en un relé de seguridad o un PLC de seguridad certificado. Un controlador de uso general, de plataforma abierta o no, puede leer el estado del circuito de seguridad y reaccionar, pero no debe ser el dispositivo de seguridad.
¿Sigues entre dos opciones? Escríbenos con tu lista de E/S, comunicaciones y entorno, y un ingeniero te dirá qué tipo encaja, también cuando no es uno de los nuestros. Contacta con un ingeniero.