Caso de éxito · ATS Panama · M-Duino
Barreras sónicas para aves. A su hora, todo el año.
Un PLC M-Duino sigue el horario de cada época y registra sus horas de marcha.
Las autoridades fijan cuándo suenan las barreras. Cambia con la época.
El PLC guarda el horario, y la tarjeta guarda la prueba.
ATS Panama pidió a Industrial Shields mejorar un diseño de barrera sónica ya probado. Las barreras están instaladas en un parque eólico para alejar a las aves de los aerogeneradores. ATS Panama integró un PLC M-Duino que enciende las barreras según los horarios de las autoridades ambientales, acepta un encendido remoto desde el SCADA del cliente y registra las horas de funcionamiento en una tarjeta microSD extraíble. El caso no publica la ubicación del parque, el número de barreras ni los horarios reales. Los valores de los paneles son ejemplos.
Del proyecto
El cliente y el armario de control.
Material del documento original del caso.
El proyecto de ATS Panama: mejorar un diseño de barrera sónica ya probado y controlarlo con tecnología de código abierto. atspanama.com
El reto
Encender las barreras cuando lo piden las autoridades, y demostrarlo.
Las aves mueren al chocar con las palas de los aerogeneradores. El caso original cita una estimación del US Fish and Wildlife Service de 140.000 a 500.000 aves muertas al año por aerogeneradores en Estados Unidos, y dice que las cifras se deben interpretar. Incluso una mortalidad baja puede ser grave para las especies en peligro, así que los parques eólicos deben planificar, construir y vigilar sus proyectos para reducir las muertes de aves. En este parque, unas barreras sónicas alejan a las aves. ATS Panama quería controlarlas con un solo PLC, registrar las horas de funcionamiento y gestionar todo el proceso a distancia.
Seguir el horario
Las autoridades ambientales fijan las horas en que deben funcionar las barreras. Los horarios cambian según la época del año.
Encender a distancia
El operador tiene que poder encender las barreras desde el SCADA, sin ir al parque.
Guardar un registro
Las horas de funcionamiento y los parámetros más importantes tienen que quedar en una memoria extraíble.
Encajar en lo que hay
El diseño de la barrera ya estaba probado. El PLC tenía que integrarse en el sistema existente y dejar margen para crecer.
Una prueba para la auditoría
Con el registro en la tarjeta, las autoridades pueden comprobar que los equipos han funcionado como se pedía.
Cómo funciona
Tres tareas: el horario, la orden remota, el registro.
Cada fase muestra una parte del sistema. Mueve los controles y pulsa los botones. Los paneles son simulaciones ilustrativas: las franjas horarias, el número de barreras y los valores registrados son ejemplos, no datos del parque.
El reloj dice cuándo. El periodo dice cuánto.
El M-Duino 38AR tiene un reloj de tiempo real. El programa guarda los horarios de las autoridades ambientales, que cambian según la época del año. Cuando el reloj entra en una franja del periodo actual, el PLC enciende las barreras, en este ejemplo con sus salidas de relé. Cuando la franja termina, las apaga. Mueve el mes y la hora.
- Reloj de tiempo real en el PLC
- Una tabla de franjas para cada periodo del año
- Las salidas de relé encienden las barreras
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos del parque. Horario de ejemplo con dos periodos: periodo A (de marzo a mayo y de septiembre a noviembre) de 05:00 a 09:00 y de 16:00 a 20:00, periodo B (el resto de meses) de 06:00 a 08:00. El caso dice que los horarios los fijan las autoridades ambientales y que varían según la época del año, y no los publica.
El SCADA puede encender las barreras. Nadie tiene que ir al parque.
El PLC se comunica con el SCADA del cliente. Cuando hace falta, el operador enciende las barreras desde el SCADA y el PLC lo hace al momento, sin activarlas en el lugar. Una segunda orden devuelve las barreras al horario. Pulsa los botones y corta el enlace.
- Encendido remoto desde el SCADA
- Sin desplazarse al parque eólico
- El horario sigue en el PLC
Órdenes (ejemplo)
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos del parque. Ejemplo a las 12:00 en junio, fuera de las franjas del horario. El caso dice que el SCADA puede encender las barreras a distancia si hace falta, sin activarlas en el lugar. No publica el protocolo ni qué pasa si se corta el enlace. Regla de ejemplo aquí: sin enlace, el PLC vuelve al horario.
Cada hora de trabajo queda en la tarjeta.
El PLC escribe un registro en una tarjeta microSD extraíble: las horas de funcionamiento y los parámetros de funcionamiento más importantes del sistema. Las autoridades pueden tomar la tarjeta y comprobar que las barreras funcionaron cuando debían. Simula unos días y lee la tarjeta.
- Horas de funcionamiento de las barreras
- Parámetros principales de funcionamiento
- Una tarjeta extraíble para la auditoría
Registro en la tarjeta (ejemplo)
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos del parque. Ejemplo: tres barreras, una línea cada vez que una barrera cambia, con la hora del reloj de tiempo real, el origen de la orden y una tensión de alimentación. El caso dice que el registro guarda las horas de funcionamiento y los parámetros de funcionamiento más importantes, y no publica los campos.
Arquitectura del sistema
¿Cómo controla un PLC las barreras sónicas de un parque eólico?
Un PLC M-Duino es el controlador de las barreras sónicas. Su programa decide cuándo deben sonar las barreras, según los horarios de las autoridades ambientales para cada época del año, y el SCADA del cliente puede enviar una orden de encendido remoto. En una tarjeta microSD extraíble, el PLC registra las horas de funcionamiento y los parámetros principales para la auditoría. En esta disposición, el reloj de tiempo real da la fecha, las salidas de relé encienden las barreras y el SCADA envía la orden remota por Ethernet. El caso no publica el protocolo, las salidas, el número de barreras ni las señales que llegan de ellas.
| Señal | Entre | Tipo | Función |
|---|---|---|---|
| Barrera encendida o apagada | EntrePLC → cada barrera sónica | TipoSalida de relé (ejemplo) | FunciónEncender según el horario o por una orden del SCADA |
| Fecha y hora | EntreReloj de tiempo real → programa | TipoInterna | FunciónSaber el periodo del año y la franja del día |
| Encendido remoto | EntreSCADA → PLC | TipoEthernet (ejemplo) | FunciónOrden sin ir al parque. El caso no publica el protocolo. Una forma habitual de hacerlo: una bobina Modbus TCP |
| Estado y horas | EntrePLC → SCADA | TipoEthernet (ejemplo) | FunciónSupervisión remota de todo el proceso |
| Estado de la barrera | EntreBarrera → PLC | TipoEntrada digital (ejemplo) | FunciónUn contacto de retorno por barrera, si la barrera lo tiene. El caso no lo publica |
| Registro de funcionamiento | EntrePLC → microSD | TipoArchivo local | FunciónHoras de funcionamiento y parámetros principales para la auditoría |
Por qué funciona
El horario vive en el PLC. La prueba vive en la tarjeta.
Un solo controlador
Un PLC lleva el horario, recibe las órdenes del SCADA y guarda el registro. ATS Panama pidió un solo PLC.
Un reloj que sabe la época
El programa guarda las franjas de cada época del año. Cuando las autoridades cambian las horas, cambias la tabla.
Remoto, no dependiente
El SCADA añade una orden remota. El horario funciona en el propio PLC.
La prueba en una tarjeta extraíble
Las horas de funcionamiento y los parámetros principales quedan en la microSD. El auditor lee la tarjeta.
Encaja en un diseño existente
Muchas entradas y salidas permiten integrar el PLC en un diseño de barrera ya probado.
Margen para crecer
Más barreras o más señales: la familia M-Duino escala, y el programa es abierto en el Arduino IDE.
Hardware utilizado
Un PLC para todo el sistema de barreras.
M-DUINO ETHERNET PLC ARDUINO 38AR
Un PLC industrial basado en un Arduino Mega 2560 original, con Ethernet, RS-485 y RS-232, para carril DIN. Se programa con el Arduino IDE. En este proyecto ejecuta los horarios de cada época, recibe órdenes remotas del SCADA y registra las horas de funcionamiento en su tarjeta microSD. El caso no dice qué salidas ni qué enlace se usaron; en el 38AR, lo habitual son sus relés y su puerto Ethernet.
- Función
- Horario, salidas de relé a las barreras, enlace SCADA, registro
- Entradas
- 19: 10 analógicas o digitales (0-10 V, 10 bits), 9 digitales optoaisladas (de 5 a 24 Vdc), 4 con interrupción
- Salidas
- 19: 6 analógicas, digitales o PWM (0-10 V), 5 digitales optoaisladas, 8 relés (230 Vac 4 A / 24 Vdc 2 A, carga resistiva)
- Comunicaciones
- Ethernet (W5500, RJ45), RS-485, RS-232, I2C, SPI
- Integrado
- Reloj de tiempo real, ranura microSD
- Programación
- Arduino IDE
- Alimentación
- De 12 a 24 Vdc
- Montaje
- Carril DIN TS35, IP20, dentro de un armario
El caso usó el M-DUINO PLC Arduino Ethernet 38AR I/Os Analog / Digital / Relay PLUS. Hoy está en el catálogo como M-DUINO ETHERNET PLC ARDUINO 38AR, referencia IS.MDuino.38AR+. Los relés conmutan hasta 4 A a 230 Vac con carga resistiva; para la alimentación de una barrera o para cargas inductivas, usa relés de interfaz o contactores dimensionados para la carga. La foto del armario muestra relés de interfaz junto al PLC. La familia M-Duino tiene modelos más pequeños y más grandes.
Preguntas sobre este proyecto
¿Cómo enciende un PLC unas barreras sónicas para aves según un horario?
Con un reloj de tiempo real y una tabla de franjas horarias en su programa. En este proyecto, el PLC M-Duino guarda los horarios que fijan las autoridades ambientales para cada época del año. Cuando el reloj entra en una franja, el PLC enciende las barreras; cuando la franja termina, las apaga. En un M-Duino, lo habitual es una salida de relé por barrera. El caso no publica los horarios reales ni las salidas.
¿Cómo cambia el horario según la época del año?
Los horarios de las autoridades varían según la época del año, y el programa lo tiene en cuenta. Una forma habitual de hacerlo: una lista de periodos, cada uno con una fecha de inicio, una fecha de fin y sus franjas diarias. El PLC encuentra el periodo a partir de la fecha de su reloj de tiempo real. Cuando las autoridades cambian las horas, solo cambia la tabla.
¿Puede el SCADA encender las barreras a distancia?
Sí. En este proyecto, las barreras se pueden encender desde el SCADA del cliente si hace falta, sin activarlas en el lugar. El caso no publica el protocolo. Una forma habitual de hacerlo en un M-Duino es un servidor Modbus TCP por Ethernet, con una bobina para la orden y registros para el estado y las horas. Consulta un mapa de registros Modbus TCP en un PLC M-Duino.
¿Qué guarda el registro en la microSD y cómo se audita?
El caso registra las horas de funcionamiento y los parámetros de funcionamiento más importantes del sistema en una tarjeta microSD extraíble, para que las autoridades puedan auditar los equipos. Una forma habitual de hacerlo: una línea de texto por evento con la hora del reloj de tiempo real, la barrera, el nuevo estado y el origen de la orden. La misma idea de archivo se muestra en un ESP32 PLC en registro de datos en tarjeta SD con archivos diarios.
¿Qué pasa si se corta el enlace con el SCADA?
El horario está programado en el propio PLC, así que las barreras lo siguen sin el SCADA. El caso no publica qué hace el PLC con una orden remota activa cuando se corta el enlace. Una regla habitual: el PLC vuelve al horario y registra el evento, y el SCADA vuelve a mostrar el estado cuando el enlace se restablece.
¿Qué controlador elijo para un proyecto similar?
Cuenta las barreras y las señales. Cada barrera necesita una salida, y quizá una entrada para su estado. El M-Duino 38AR tiene 8 relés y 19 entradas, reloj de tiempo real, ranura microSD y Ethernet. Para cargas por encima de lo que admite el relé, añade relés de interfaz. Envíanos el número de barreras y cómo se alimentan, y te responderá un ingeniero.
Descarga el caso de estudio
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