¿Qué es un ordenador integrado? Cómo funciona en los equipos industriales

Un ordenador integrado es un ordenador configurado para funcionar como parte de una máquina o de un sistema más amplio. Ejecuta el software del equipo y se encarga de tareas como las interfaces de operador, la recopilación de datos, la comunicación entre dispositivos y el procesamiento local. Su procesador, memoria, almacenamiento y conexiones se seleccionan en función de dichas tareas.

Es posible que lo encuentres detrás de la pantalla táctil de una máquina de envasado, dentro de un terminal de autoservicio o en un armario que recopila datos de producción. Puede funcionar sin pantalla, conectarse a un monitor independiente o formar parte de un PC con panel integrado.

“El término ”integrado» se refiere a la función del ordenador. Por sí solo, no garantiza una refrigeración sin ventilador, un diseño resistente al agua ni una temperatura de funcionamiento concreta.

PC embebido frente a sistema embebido: ¿cuál es la diferencia?

Un sistema integrado es el conjunto más amplio de hardware y software que realiza funciones definidas dentro de un dispositivo. Puede utilizar un microcontrolador, un procesador específico o una plataforma de PC. Un PC integrado es una forma de proporcionar capacidad informática dentro de ese sistema.

Un controlador de sensores sencillo puede necesitar únicamente un microcontrolador y firmware. Por el contrario, un terminal que ejecute una aplicación de Windows, gestione registros de producción y se conecte a varios periféricos puede necesitar una plataforma de PC. Los microcontroladores también pueden ejecutar sistemas operativos; la distinción relevante radica en el software, la capacidad de procesamiento, la memoria y la compatibilidad con las interfaces que requiera la aplicación.

¿Qué hace un ordenador integrado dentro de una máquina?

Imaginemos una línea de envasado que cuente con una pantalla táctil para el operario, un lector de códigos de barras, una impresora de etiquetas y un controlador lógico programable (PLC). El ordenador integrado podría ejecutar la aplicación de interfaz y gestionar la información de producción, mientras que el PLC se encargaría de la secuencia de control de la máquina.

Tarea	Lo que podría hacer un ordenador integrado
Interfaz de usuario	Mostrar el trabajo seleccionado, el recuento de producción y las alarmas del controlador
Comunicación entre dispositivos	Recibir datos de códigos de barras y enviar el contenido de las etiquetas a la impresora
Registro de datos	Almacenar números de lote, marcas de tiempo y resultados de producción
Transformación local	Compara la información escaneada con el pedido activo
Comunicación en red	Intercambiar datos de trabajo y de producción con el sistema de la fábrica

Por ejemplo, el operario selecciona un trabajo en la pantalla táctil. La aplicación del ordenador carga los detalles del pedido. Cuando se escanea un código de barras, el software lo compara con dicho pedido. Si coinciden, se puede activar una solicitud de impresión y se guarda un registro de producción; si no coinciden, se muestra un error y se retiene la etiqueta. Estas respuestas dependen de la lógica programada de la aplicación.

La pantalla táctil proporciona los datos de entrada, el ordenador procesa la información y la impresora genera la etiqueta. Cualquier solicitud que afecte al movimiento de la máquina pasa por la interfaz de control definida, y las funciones de seguridad son gestionadas por el sistema de seguridad de la máquina.

Un quiosco utiliza una configuración similar para coordinar las entradas del usuario y los periféricos. Una pasarela de monitorización puede recopilar datos sin necesidad de una pantalla, mientras que una estación de visión procesa las imágenes de las cámaras de forma local.

¿Cómo se integran los ordenadores embebidos en los equipos?

El ordenador puede suministrarse en forma de placa, de equipo central en carcasa o como parte de un terminal táctil.

Disposición	Dónde va	Lo que debe comprobar el fabricante del equipo
Ordenador de placa base	Dentro de la propia carcasa del equipo	Soporte mecánico, alimentación eléctrica, refrigeración, cableado y validación del sistema completo
Ordenador de sobremesa en carcasa cerrada	En una superficie de montaje adecuada, en el interior de la máquina o junto a ella	Espacio, holgura para la refrigeración, acceso a los conectores y tendido de cables
PC de panel industrial	En el puesto del operador, con pantalla y sistema informático integrados	Requisitos de la pantalla, profundidad de montaje, grado de protección y acceso para el mantenimiento

La integración a nivel de placa hace que el fabricante del equipo sea responsable del montaje, la alimentación eléctrica y la refrigeración. Un equipo central encapsulado requiere menos montaje, pero sigue siendo necesario validarlo tras su instalación.

Un host independiente puede dar servicio a una pantalla ya existente o funcionar sin ella. Un PC con pantalla integrada resulta útil cuando la máquina necesita una interfaz táctil local en un mismo conjunto. Para conocer en detalle las ventajas e inconvenientes, consulta nuestro Guía comparativa entre Panel PC y Box PC.

Cómo definir los requisitos de tu ordenador embebido

Empieza por el software y una lista de los dispositivos conectados. Ambos elementos determinan qué requisitos debe cumplir el ordenador antes de seleccionar un procesador o una carcasa.

Identificar el software y la carga de trabajo

El sistema operativo, la arquitectura del procesador y los controladores compatibles con la aplicación limitan las opciones de hardware. Un terminal que muestra el estado de la máquina tiene requisitos distintos a los de otro que, además, procesa imágenes de inspección.

Describe las tareas que se ejecutan simultáneamente y establece un requisito cuantificable, como el tiempo de respuesta de la interfaz o el rendimiento de la inspección. De este modo, el proveedor dispone de un objetivo de rendimiento útil y la prueba de muestra cuenta con una condición clara para considerarla superada.

Mostrar todos los dispositivos conectados

En la línea de envasado, el escáner, la impresora, el PLC y la pantalla tienen cada uno sus propios requisitos. El hecho de que un escáner aparezca en el sistema operativo no garantiza que la aplicación reciba e interprete sus datos correctamente.

Anote los modelos de los dispositivos, las conexiones y los controladores necesarios. Las conexiones en serie requieren normas eléctricas y configuraciones compatibles. Los protocolos de red industriales pueden requerir hardware, software o licencias adicionales. El aislamiento y la sujeción de los conectores deben adaptarse a las condiciones de instalación.

Describe la instalación

Un ordenador compacto puede resultar difícil de instalar si se tienen en cuenta los enchufes y las curvas de los cables. El plano debe indicar la posición de montaje, el acceso a los conectores y el espacio alrededor de las superficies de refrigeración.

Ten en cuenta la temperatura prevista en el lugar de instalación de la unidad, incluidas las fuentes de calor cercanas. Identifica también qué partes están expuestas al polvo, a la neblina de aceite o al agua. Una armaria protegida y un panel de control expuesto plantean requisitos diferentes para la carcasa del ordenador.

Definir el comportamiento de alimentación y recuperación

El suministro disponible determina el rango de entrada necesario, pero la recuperación merece la misma atención. Una vez restablecida la alimentación, es posible que la terminal de empaquetado tenga que volver a cargar el trabajo correcto y volver a conectarse a la impresora antes de reanudar el trabajo.

El hecho de que el sistema se inicie automáticamente no garantiza por sí solo que la recuperación se haya completado. Defina el comportamiento requerido de la aplicación y analice cómo se protegerán los registros que se estén escribiendo durante una interrupción, incluyendo si es necesario disponer de una fuente de alimentación de reserva.

Plan de servicio y pedidos recurrentes

Un ordenador de sustitución solo resulta útil si el técnico puede restaurar la aplicación, la configuración y las licencias. Establece un procedimiento de servicio y define las responsabilidades en materia de actualizaciones de software y acceso remoto.

En el caso de pedidos recurrentes, acuerde la configuración suministrada y la forma en que se comunicarán los cambios en el hardware. La sustitución de un procesador o una placa base puede requerir comprobaciones de controladores y nuevas pruebas de las aplicaciones, incluso aunque la carcasa parezca idéntica.

Qué hay que comprobar antes de la implementación

Prueba la muestra propuesta con el software y los periféricos reales en la instalación prevista, con las tapas y las puertas del armario en sus posiciones normales. Incluye la carga de trabajo más intensa prevista y las temperaturas de funcionamiento pertinentes.

Comprueba que:

• La interfaz y las tareas de procesamiento cumplen los requisitos de rendimiento acordados bajo carga simultánea.
• Los dispositivos conectados siguen estando disponibles durante todos los ciclos de producción.
• Las temperaturas se mantienen dentro de los límites establecidos una vez que el sistema se ha calentado.
• La aplicación y los periféricos se recuperan según lo previsto tras las pruebas de interrupción acordadas.
• Una unidad de recambio se puede reparar siguiendo el procedimiento de mantenimiento documentado.

Guarda las condiciones de prueba, los resultados, los detalles del hardware y las versiones del software para poder comprobarlos cuando se realicen pedidos posteriores o se actualice el software.

Preguntas frecuentes

¿Puede un ordenador integrado sustituir a un PLC?

Algunas plataformas admiten el control desde un ordenador, pero su sustitución requiere un software de control adecuado, entradas y salidas, un rendimiento temporal adecuado y la gestión de fallos. Una aplicación de interfaz convencional no puede sustituir a un sistema de control de la máquina o de seguridad validado.

¿Puede un ordenador integrado ejecutar Windows o Linux?

Muchos pueden hacerlo, dependiendo de la plataforma del procesador y de la compatibilidad disponible. Comprueba la versión exacta del sistema operativo, los controladores y la compatibilidad de las aplicaciones para la configuración propuesta antes de realizar el pedido.

¿Estás pensando en incorporar una interfaz táctil a tu equipo?

Si tu proyecto necesita un terminal de operador integrado, echa un vistazo a la gama de Eagle Touch soluciones de PC de panel para uso industrial. Si ya has seleccionado la plataforma informática, consulta nuestra monitores táctiles industriales.

Indícanos tu aplicación, plataforma de software, tamaño de pantalla, dispositivos conectados, plano de instalación, entorno operativo y cantidad prevista. Eagle Touch puede analizar los requisitos de la pantalla táctil o del panel PC para tu equipo.