Raspberry Pi en aplicaciones industriales

Las placas Raspberry Pi no sustituyen a los PLC, pero son excelentes compañeras. Las uso para extender visibilidad, prototipar rápido e integrar servicios modernos sin tocar sistemas de control validados. Así lo hago.

1. Casos de uso comunes

• Gateways de datos: Recopilan información de PLC, Modbus o sensores y la publican en MQTT/OPC UA.
• Analítica en el borde: Ejecutan scripts en Python o Node-RED para OEE, control de calidad o inferencia de IA.
• Puentes de protocolo: Traducen entre dispositivos serie heredados y APIs en la nube.
• Herramientas de mantenimiento: Hospedan tableros de diagnóstico, documentación o endpoints VPN.

2. Consideraciones de hardware

• Utiliza modelos industriales (Compute Module, Pi 4/5) con gabinetes robustos.
• Agrega HATs UPS o convertidores DC-DC para manejar entradas de 24 VDC y sortear caídas de energía.
• Integra aislamiento digital cuando interfases con señales de alto voltaje.

3. Stack de software

• Despliega Raspberry Pi OS Lite de 64 bits para un footprint mínimo.
• Conteneriza aplicaciones con Docker; define stacks Compose para reproducibilidad.
• Usa Ansible o pipelines GitOps para gestionar configuraciones de la flota.

4. Prácticas de confiabilidad

• Almacena código y datos en SSD/NVMe en lugar de tarjetas SD para reducir desgaste.
• Monitorea temperatura y condiciones de throttling; añade disipadores y ventiladores cuando sea necesario.
• Habilita temporizadores watchdog para reiniciar automáticamente ante bloqueos.
• Implementa colas de almacenamiento y reenvío (store-and-forward) para caídas de red.

5. Seguridad

• Endurece el acceso SSH, deshabilita cuentas por defecto y fuerza autenticación con llaves.
• Segmenta las redes; usa VLANs y firewalls para evitar movimientos laterales.
• Aplica actualizaciones automáticas de seguridad durante ventanas de mantenimiento.
• Encripta datos sensibles y rota certificados con regularidad.

6. Integración con PLCs

• Comunícate vía OPC UA, Modbus, drivers Ethernet/IP o APIs del proveedor.
• Respeta los tiempos de scan del PLC; evita el sondeo excesivo e implementa caché.
• Documenta los permisos de escritura y aplica acceso basado en roles para evitar control no autorizado.

7. Cumplimiento y validación

• Valida las soluciones con Pi igual que cualquier componente de automatización: FAT/SAT, documentación de pruebas e inclusión en gestión de cambios.
• Usa gabinetes con certificaciones CE/UL cuando lo requieran los estándares de planta.

8. Caso de referencia

En una planta de bebidas desplegamos gateways Pi junto a PLC CompactLogix para transmitir métricas de producción a Power BI. Al descargar los reportes en la Pi evitamos costosas actualizaciones de PLC y logramos un retorno en menos de dos meses.

Cuando se diseñan responsablemente, las plataformas Raspberry Pi desbloquean conectividad y analítica modernas mientras los PLC se enfocan en el control en tiempo real.