¿Influye la temperatura ambiente en el rendimiento de los PLCs?

Escrito por Adrián Crespo
PLC

¿Te has planteado alguna vez cómo puede afectar la temperatura ambiental al funcionamiento de un dispositivo? En este artículo, vamos a buscar dar explicación a esto, sometiendo unos dispositivos PLC a unas pruebas de rendimiento. Lo que queremos probar es sí es verdad o no que se produce una pérdida de rendimiento y realizar una cuantificación de la misma. Para realizar esta demostración hemos escogidos dos modelos (o packs) de PLCs, cada uno de un fabricante diferente.

Seguro que en más de una ocasión, al leer las instrucciones, guía de instalación o documentación relacionado, hemos accedido a la posibilidad de ver una serie de recomendaciones. Entre ellas, un rango de temperaturas que el fabricante cataloga como el de funcionamiento óptimo. Sin embargo, no queremos probar el funcionamiento de los dispositivos fuera de este rango y probar sus resistencia. Queremos ver cómo, en una vivienda corriente, se producen oscilaciones en el rendimiento de los dispositivos conforme varía la temperatura.

Obviamente, sobre el papel, debería tratarse de un ciclo, siempre y cuando no se degrade el rendimiento de los equipos conformen pasan las horas en funcionamiento.

La prueba de temperatura de los PLCs

Antes de nada, vamos a describir el escenario que vamos a utilizar.

Vamos a realizar mediciones con dos dispositivos. Concretamente, uno de ellos es el pack TP-Link TL-PA6030, y el otro son del fabricante alemán devolo. Para ser más precisos, se trata del modelo dLAN 1200+. Ambos cuentan con puertos Gigabit Ethernet, carecen de punto de acceso Wi-Fi y utilizan estándares AV2. Sin enbargo, aquí llega la diferencia. Mientras los del fabricante chino son AV600, los equipos alemanas son AV1200. Esto se traduce en que, si contáramos con condiciones ideales, estaríamos hablando de uno 300 Mbps útiles en el primero de los casos, mientras que, en el segundo, la velocidad útil debería ser 600 Mbps.

Un PLC estará conectado a un router Gigabit, mientras que otro se encontrará en una estancia de la vivienda. Aproximadamente, estarán separados por unos 40 metros de cableado.

Las pruebas a realizar serán utilizando el JPerf. Se utilizarán 70 hilos, buscando de alguna forma alcanzar la máxima velocidad como nos sea posible, pero sin llegar a la saturación de los dispositivos. Es decir, garantizar que, si se produce pérdida de rendimiento, sea por la temperatura, pero no por una sobreutilización de los dispositivos y su electrónica de red.

Se realizarán tres mediciones en diferentes franjas horarias. La primera será a las 8:00 de la mañana. La siguiente será a las 13:00, cuando el calor empieza a apretar. La tercera será a las 17:00, mientras que la última se realizará aproximadamente a las 23:00.

Prueba

Antes de recoger las diferentes medidas en la tabla, indicar que la temperatura ambiente exterior del día en el que se hicieron las mediciones alcanzó los 27 grados en las horas centrales del día, amaneciendo con una temperatura mínima de 18 grados y con una temperatura a las 23:00 aproximada de 21 grados.

Estos son los resultados obtenidos, empezando en primer lugar por los dispositivos AV600 del fabricante chino TP-Link:

Hora Temperatura Velocidad efectiva
8:00 19 grados 245.7 Mbps
13:00 23 grados 237.1 Mbps
17:00 25 grados 219.9 Mbps
23:00 21 grados 238.3 Mbps

A continuación, los resultados de los dispositivos del fabricante alemán:

Hora Temperatura Velocidad efectiva
8:00 19 grados 470.6 Mbps
13:00 23 grados 423.3 Mbps
17:00 25 grados 397.5 Mbps
23:00 21 grados 439 Mbps Mbps

Conclusiones de la prueba: la temperatura sí afecta

O al menos, si hablamos de dispositivos PLC. Tal y como se puede observar no es mucho el rendimiento que se pierde. Pero sí es cierto que en los resultados aparece una diferencia apreciable. Analizando las tablas generadas tanto por los dispositivos TP-Link como los devolo, se puede observar que, cuanta mayor es la velocidad ofrecida por el estándar, mayor es también la repercusión. En el caso de los TP-Link, el margen es de aproximadamente 30-40 Mbps de pérdida en el rango de temperaturas en el que hemos realizado las pruebas. En el caso de los devolo y su estándar Av1200, la pérdida puede llegar a superar los 80 Mbps.

Para muchos es probable que sea algo totalmente imperceptible. Sin embargo, conviene saber que, el incremento de solo un par de grados en la temperatura ambiente puede suponer que en el interior de la carcasa del dispositivo esta sea mucho mayor. En ambos casos se puede ver como, al entrar en la noche, cuando la temperatura es más fresca, el rendimiento recupera parte del valor perdido.

Por este motivo, en todos nuestros análisis, nos afanamos por destacar la importancia que es tener un buen diseño de la carcasa y la ubicación de los orificios de ventilación de la electrónica de red.

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