Controlar un proceso en cualquier máquina o sistema siempre ha sido una fantasía para los ingenieros. Gracias al advenimiento de la tecnología, se han desarrollado muchos controladores para controlar un proceso de forma flexible y confiable.
Entre los controladores, hay dos tipos generales que se utilizan ampliamente en muchos procesos, desde pequeña escala hasta gran escala. Son microcontroladores y PLC. Pueden realizar todas las operaciones, desde pequeños cálculos hasta algoritmos complejos, rendimiento lógico y procesamiento de datos. Esto hace que la tarea sea más fácil al automatizar el proceso.
En esta publicación, veremos la diferencia entre microcontrolador y PLC.
¿Qué es un microcontrolador?
Primero, comprendamos los conceptos básicos. Tiene un botón pulsador y una lámpara. Se le pide que encienda la lámpara después de 5 segundos de presionar el botón pulsador. De estos, ¿qué necesitamos para ejecutar esta tarea? Necesitará una entrada (botón pulsador), una salida (lámpara), un controlador para ejecutar esta tarea (tipo procesador), una fuente de alimentación para alimentar los circuitos y una memoria para almacenar esta lógica y el estado de las entradas y salidas. Esto, cuando se combina en un solo paquete, forma un microcontrolador.
En resumen, un microcontrolador es un tipo de computadora pequeña que toma entradas físicas, procesa la lógica de acuerdo con ellas y enciende o apaga las salidas físicas. Es un pequeño dispositivo tipo chip que incorpora todos estos circuitos en él, como un pequeño paquete, y realiza todo el trabajo de procesamiento y control.
Un microcontrolador manejará una pequeña cantidad de entradas y salidas. Por ejemplo, considere un pequeño circuito de pantalla como LED o LCD montado en un dispositivo portátil. Si presiona un botón pulsador en él, mostrará el número correspondiente en la pantalla.
Y cuando presione otro botón pulsador, mostrará algún otro número escrito de acuerdo con la lógica dentro del procesador. Esto significa que primero fue programado para mostrar un número y luego, al presionar el segundo botón, se mostraría un número calculado. Todos estos cálculos, el manejo del almacenamiento de variables y el procesamiento de E/S se realizan dentro de este chip de microcontrolador.
¿Qué es un PLC?
Pasemos a un nivel superior de procesamiento. Tienes 50 sensores, ya sea de 4-20 mA o de termopar. Tienes 20 tipos diferentes de salidas, ya sean actuadores de 0-10 V CC o salidas de relé. Se te ha asignado la misma tarea de aceptar entradas y controlar salidas de acuerdo con la lógica escrita en él.
Se requerirán los mismos componentes de E/S, fuente de alimentación, procesador y memoria. Pero, puedes ver que todas estas placas/pines de E/S con memoria y procesador no se pueden integrar en un solo chip pequeño. Aquí es cuando entra en escena el PLC. El PLC es básicamente una extensión del microcontrolador. Es un dispositivo tipo caja de gabinete que tiene placas de E/S, memoria y un procesador; todos interconectados entre sí en diferentes chips. Todos estos chips forman un solo gabinete de PLC.
Los IO pueden ser de diferentes tipos, desde señales digitales simples hasta señales analógicas complejas. Tienen placas de comunicación especiales, que pueden comunicarse con protocolos de la vida real como Ethernet, Modbus, CAN Open, Profibus, Profinet, etc.
Los microcontroladores también tienen placas de comunicación, pero tienen interfaces pequeñas y conectividad limitada.
Los módulos IO están integrados en el PLC principal o conectados a módulos remotos a través de la comunicación. Esto permite fácilmente la expansión de IO. Varios sensores y actuadores industriales de alta calidad se pueden interconectar fácilmente con PLC.
Diferencia entre microcontrolador y PLC
Ahora que hemos entendido su significado, echemos un vistazo a sus diferencias:
- Solo en la definición, supimos que un PLC puede manejar una gran cantidad de procesos y ciclos. Por eso, es mejor usarlo para aplicaciones industriales. Los microcontroladores no pueden atender una gran cantidad de IO con requisitos complejos de cableado y comunicación. Es más adecuado para aplicaciones a pequeña escala.
- El procesamiento de señales es mucho más flexible en PLC en comparación con un microcontrolador. Esto significa que la conversión de analógico a digital, las entradas y salidas de contadores de alta velocidad se configuran más fácilmente en un PLC que en un microcontrolador.
- Los microcontroladores son más económicos que los PLC, debido a la cantidad limitada de funciones que ofrecen.
- La principal ventaja del PLC es su robustez y estabilidad. Con una temperatura muy alta y resistencia ambiental, es el producto más adecuado para entornos críticos, riesgosos y hostiles.
- El PLC puede ser mucho más propenso al ruido electromagnético y otros tipos de ruido que un microcontrolador.
- La programación es mucho más fácil en un PLC que en un microcontrolador. Los microcontroladores utilizan software complejo como C y C++ para la programación, lo que es mucho más fácil en un PLC ya que tiene lenguajes que se correlacionan fácilmente con la comprensión de un esquema eléctrico.
- Los microcontroladores requieren conocimientos de sistemas integrados, VLSI y software para diseñarlos, mientras que los programadores de PLC requieren conocimientos de automatización industrial, instrumentación y redes para diseñarlos.