En la automatización industrial, la elección del voltaje de control juega un papel crucial tanto en el rendimiento como en la seguridad. Entre varias opciones, 24V CC se ha convertido en el estándar mundial para aplicaciones de PLC (Controlador Lógico Programable) y DCS (Sistema de Control Distribuido) . Este artículo explora las razones técnicas y de seguridad detrás de esta preferencia y ofrece una visión profesional sobre su uso generalizado.

Seguridad: Protección del Equipo y del Personal

La razón principal para usar 24V CC en sistemas de control es la seguridad. La corriente alterna de alto voltaje (230V o 120V) puede representar graves riesgos de descarga eléctrica y aumentar el riesgo de daños accidentales al equipo. En contraste, 24V CC se considera un voltaje extra bajo seguro (SELV) según las normas IEC y NEC.
Al trabajar con sensores, relés e instrumentos de control, que operan con baja corriente, 24V CC asegura un funcionamiento fiable sin poner en peligro al personal. Además, usar un único voltaje de corriente continua en todo el sistema de control evita conexiones accidentales de alto voltaje que podrían dañar las entradas del PLC o los dispositivos de campo.

Conmutación Confiable de Semiconductores y Estabilidad de Señal

Los PLC modernos están construidos usando semiconductores y microprocesadores, que funcionan de manera más eficiente con corriente continua. El voltaje de corriente continua proporciona un entorno estable y libre de ruidos para la conmutación, permitiendo que los semiconductores realicen operaciones rápidas y precisas.
Cuando se usa voltaje de corriente alterna en dispositivos de conmutación de alta frecuencia como relés, pueden ocurrir vibraciones y chispas en los contactos , lo que reduce la vida útil y la fiabilidad. En cambio, 24V CC minimiza el desgaste de los componentes, resultando en una vida operativa más larga y menos interrupciones por mantenimiento.

Reducción de Ruido Electromagnético e Interferencia de Señal

En la automatización de fábricas y los sistemas de control, la inmunidad al ruido es esencial. El voltaje de corriente continua reduce significativamente la interferencia electromagnética (EMI) y la distorsión armónica que son comunes en los sistemas de corriente alterna.
Dado que los PLC dependen de la transmisión precisa de señales desde sensores y actuadores, el voltaje estable de corriente continua ayuda a mantener la integridad de la señal. Esto asegura que las órdenes de control se ejecuten con exactitud, un factor importante en industrias donde la fiabilidad es innegociable, como el petróleo y gas, la industria química y la manufactura.

Seguridad Eléctrica y Mantenimiento Simplificados

Otro beneficio importante de los sistemas de 24V CC es el mantenimiento simplificado. Trabajar con cableado de baja tensión en corriente continua elimina la necesidad de equipos de protección pesada como guantes aislantes o trajes contra arco eléctrico. Electricistas e ingenieros pueden realizar mantenimiento de forma segura sin los riesgos asociados a circuitos de corriente alterna de alto voltaje.
Esto no solo mejora la seguridad, sino que también reduce el tiempo de inactividad, mejorando la eficiencia operativa del sistema de control.

Compatibilidad Global Gracias a la Tecnología SMPS

Con las fuentes de alimentación conmutadas (SMPS), 24V CC se ha vuelto universalmente adaptable. Una SMPS puede aceptar un amplio rango de voltajes de entrada en corriente alterna (90–264V) y convertirlo en una salida estable de 24V CC.
Esto simplifica la fabricación y el diseño global. Un solo modelo de PLC puede funcionar de manera fiable en diferentes países sin requerir versiones específicas para cada voltaje. Como resultado, los fabricantes estandarizan en 24V CC para asegurar la compatibilidad del producto y reducir la complejidad del inventario.

Diseño Compacto y Eficiencia en Costos

Los dispositivos que operan con 24V CC requieren menores distancias de aislamiento y espacio entre componentes. Esto permite a los ingenieros diseñar paneles de control compactos y placas de circuito impreso miniaturizadas.
Los beneficios se extienden a la reducción de costos en uso de materiales, montaje y logística. Para fabricantes de equipos originales e integradores de sistemas, los diseños más pequeños se traducen en equipos más ligeros, menores costos de transporte y una instalación más flexible en espacios industriales reducidos.

Reducción de Generación de Calor y Mayor Durabilidad del Sistema

Los circuitos de corriente alterna de alto voltaje suelen generar más calor debido al mayor flujo de corriente y pérdidas por conmutación. El calor excesivo reduce la vida útil de los PLC y componentes de control, requiriendo refrigeración adicional.
En contraste, los sistemas de 24V CC producen un estrés térmico mínimo, lo que conduce a una vida útil más larga y menos requerimientos de gestión térmica. Esto contribuye a la eficiencia energética y la sostenibilidad de los sistemas de automatización industrial.

Estabilidad de Voltaje y Rendimiento Consistente

El voltaje de corriente continua proporciona una salida constante y predecible, a diferencia del voltaje de corriente alterna, que fluctúa en ciclos. Para circuitos electrónicos sensibles, esta estabilidad asegura un rendimiento constante.
Las fluctuaciones en corriente alterna pueden introducir errores en señales analógicas o lecturas de sensores, mientras que 24V CC mantiene una regulación precisa del voltaje, lo cual es fundamental para procesos industriales de control en tiempo real.

Perspectiva del Autor: El Valor Práctico de 24V CC en la Industria Moderna

Desde el punto de vista de la ingeniería, 24V CC no es solo una elección de diseño, sino que representa un estándar industrial para seguridad, compatibilidad y fiabilidad. Con la creciente tendencia de las fábricas inteligentes y la Industria 4.0, 24V CC continúa apoyando diseños de sistemas modulares, escalables y energéticamente eficientes.
Aunque algunos actuadores o variadores de alta potencia aún dependen de voltajes de corriente alterna, la capa lógica de control—el corazón de la automatización con PLC—permanece firmemente basada en corriente continua por buenas razones.

Escenarios de Aplicación y Casos Prácticos

• Automatización de Fábricas: Los paneles de control de máquinas y circuitos de seguridad alimentados con 24V CC mejoran la seguridad del operador.

• Sistemas de Control de Procesos: Instrumentos y transmisores en plantas químicas y de petróleo y gas comúnmente usan circuitos de 24V CC.

• Robótica y Sistemas de Movimiento: Los controladores servo y PLC comparten un bus de alimentación de 24V CC para operación sincronizada.

• Automatización de Edificios: Los sistemas de control de climatización e iluminación aprovechan 24V CC para la integración de sensores y controladores.

Estos casos de uso demuestran la versatilidad y la fiabilidad a largo plazo de 24V CC en entornos industriales modernos.

Reflexiones Finales

La adopción de 24V CC en PLC y sistemas de control industrial es el resultado de décadas de optimización en ingeniería. Su equilibrio entre seguridad, estabilidad y eficiencia lo convierte en la piedra angular de la automatización moderna. A medida que las fábricas evolucionan hacia sistemas más inteligentes e interconectados, 24V CC seguirá siendo un nivel de voltaje fundamental tanto para arquitecturas de automatización tradicionales como de próxima generación.