Nube

Envíe datos de PLC a la nube con Node-RED y Modbus TCP

Aprenda a enviar datos de PLC a la nube utilizando Node-RED, Modbus TCP y MQTT. Optimice su fábrica inteligente con monitoreo en tiempo real y transferencia de datos segura.

Agustín Peláez
· 19 min de lectura
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Imagine un mundo en el que la planta de su fábrica funcione con una eficiencia perfecta, donde cada máquina transmita en tiempo real, desbloqueando el poder del mantenimiento predictivo y la optimización de la producción . No más logs . No más puntos ciegos en su línea de producción. Con Node-RED y MQTT , esto no es solo una visión futurista: es su realidad, lista para ser tomada.

A medida que los gigantes de la industria se apresuran a adoptar la revolución impulsada por la nube , el poder de transformar sus operaciones está al alcance de su mano. Imagínese esto: datos que fluyen sin esfuerzo desde sus PLC a la nube, analizados y visualizados para obtener información instantánea, todo mientras toma su café de la mañana. No se trata sólo de conectividad; se trata de control, empoderamiento y capacidad de adaptación en un panorama industrial en constante aceleración. ¿Está listo para mejorar sus operaciones y preparar su negocio para el futuro? Sumérgete y exploremos cómo convertir esta visión en acción en 5 sencillos pasos .

Introducción

¿Por qué enviar datos de PLC a la nube?

Enviar los datos de su PLC a la nube no es solo una tendencia: es una estrategia innovadora para maximizar la eficiencia y la resiliencia. En Ubidots , vemos IoT industrial como una herramienta para una toma de decisiones más inteligente en torno a cuatro temas clave:

La mayoría de las aplicaciones IoT industrial que vemos en Ubidots se incluyen en una o más de estas categorías clave.
  • Optimización de la producción : los gerentes de planta pueden realizar un seguimiento de la producción en tiempo real, aprovechando métricas como la eficacia general del equipo (OEE), la calidad y la disponibilidad. Comprender las tendencias históricas les permite ajustar los parámetros de producción, reducir las tasas de rechazo e incluso demostrar cumplimiento y eficiencia a los clientes.
  • Mantenimiento más inteligente : ya sea preventivo o predictivo, IoT permite a los administradores de confiabilidad anticipar fallas, reducir el tiempo de inactividad no planificado y mantener la maquinaria funcionando sin problemas.
  • Monitorización Energética : O Eficiencia Energética. Monitorear el consumo de energía en tiempo real en todos los procesos clave ayuda a descubrir oportunidades de ahorro de costos y optimizar el uso de energía. Saber dónde y cómo se gasta la energía permite una gestión de costes más inteligente e impulsa la sostenibilidad.
  • Monitoreo ambiental : el seguimiento de factores ambientales como la temperatura, la humedad y la calidad del aire garantiza que las fábricas cumplan con las regulaciones y operen de manera segura. Esto también ayuda a identificar áreas donde se pueden mejorar las condiciones, reduciendo el impacto ambiental y mejorando el bienestar de los trabajadores.

Una vez que haya identificado su impulsor de valor arriba, es clave elegir el conjunto de herramientas adecuado. Para seleccionar su monitoreo en tiempo real , creemos en tres principios rectores:

  • Rapidez : Olvídese de instalaciones costosas y que consumen mucho tiempo. Conectar una fábrica entera repleta de miles de sensores debe ser eficiente y escalable. Cientos de horas de ingeniería no son una opción: necesita soluciones que se conecten rápidamente.
  • Interoperabilidad : Sus datos deben ser accesibles y fácilmente integrados con sistemas de terceros. Imagine una máquina que activa una orden de mantenimiento automatizada en su CMMS. Tanto en el borde como en la nube, los datos deberían fluir sin problemas.
  • Herramientas flexibles pero confiables : las herramientas probadas son fundamentales para garantizar que sus transferencias de datos sean seguras y confiables. Pero la flexibilidad es igualmente crucial. Al elegir protocolos estándar e interfaces abiertas, su solución IoT será adaptable y manejable para las necesidades actuales y futuras.

Teniendo esto en cuenta, Node-RED y MQTT se destacan como una solución confiable y escalable para la transferencia de datos, potenciando sus de fabricación inteligente .

¿Cómo enviar datos de PLC a la nube?

A continuación se presentan tres formas comunes de enviar datos de PLC a la nube, cada una de ellas adecuada para diferentes escenarios:

1. Directamente de PLC a la nube

Algunos PLC, como el PLC Siemens S7 , pueden conectarse a la nube sin necesidad de una gateway . Por ejemplo, cuando se combina con un LTE CP 1543-1 o , el Siemens S7 puede interactuar con plataformas en la nube utilizando protocolos compatibles con Internet. Esta conexión directa simplifica la configuración y minimiza el hardware necesario. Sin embargo, requiere un modelo y un módulo de PLC que admitan protocolos de comunicación en la nube, sin mencionar los costos adicionales; una unidad Siemens CP está por encima del precio de 1.000 $

2. A través de un Gateway IoT , desde el PLC (Este artículo)

Para una gama más amplia de PLC, una gateway IoT sirve como puente hacia la nube. Al exponer los registros del PLC a través del protocolo Modbus , la gateway puede leer puntos de datos clave, como valores de sensores y estado operativo, antes de enviarlos a la nube usando un protocolo como MQTT .

Una de las principales ventajas de este enfoque es la escalabilidad. En el método 1, está limitado a enviar datos desde un único PLC. Sin embargo, con una gateway IoT , puede sondear datos de varios PLC en la misma red , utilizando una sola gateway . Esta configuración proporciona una solución rentable y escalable en una variedad de modelos de PLC, incluso aquellos sin capacidades nativas de nube. La configuración de un nuevo punto final para cada PLC garantiza la adquisición y comunicación de datos .

3. A través de un Gateway IoT , desde el HMI

En los casos en los que no sea práctico modificar la lógica de escalera del PLC, conectarse a la interfaz HMI puede ser una solución alternativa eficaz. Muchas fábricas ya utilizan HMI para mostrar datos de PLC en tiempo real. Al conectar la gateway IoT a la HMI en lugar de hacerlo directamente al PLC, aún puede recuperar datos valiosos sin cambiar la programación del PLC. Este enfoque garantiza una integración perfecta en la nube, incluso con sistemas heredados.

En este artículo, profundizaremos en el segundo enfoque: enviar datos a través de una gateway IoT utilizando Modbus, Node-RED y MQTT . Este método ofrece flexibilidad, escalabilidad y compatibilidad con una amplia gama de equipos industriales, lo que permite el monitoreo en tiempo real con una interrupción mínima de las configuraciones existentes.

Comprender los conceptos básicos de Node-RED y MQTT

Node-RED + MQTT: un potente conjunto de herramientas para comunicaciones de PLC a la nube

¿Qué es el Nodo-RED?

Node-RED es una poderosa herramienta de programación de código abierto diseñada para conectar IoT , API y servicios en línea. Pero aquí está la mejor parte: utiliza una interfaz visual de arrastrar y soltar que incluso los no programadores pueden comprender rápidamente. En lugar de escribir líneas de código complejas, conecta nodos en un modelo basado en flujo. Esto hace que la creación de soluciones de automatización sea más rápida, intuitiva e increíblemente escalable.

¿Dónde puedes ejecutar Node-RED? En cualquier lugar con suficiente potencia de procesamiento. Para aplicaciones industriales IoT , gateway con CPU robustas son ideales. Estos dispositivos se ubican en el borde de la red, recopilan datos de las máquinas y los procesan de manera eficiente antes de enviarlos a la nube. Esto es crucial en informáticos de vanguardia , ya que garantiza una capacidad de respuesta en tiempo real, una latencia mínima y una alta confiabilidad de la red .

MQTT: protocolo ligero y eficiente para IoT

Si Node-RED es el cerebro, el protocolo MQTT es el sistema nervioso, que transmite datos de forma rápida y fiable. MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) es un protocolo de mensajería liviano diseñado específicamente para las necesidades de alto rendimiento de IoT . Es sencillo, eficiente y destaca en el envío de pequeños paquetes de datos, lo que lo hace perfecto para escenarios donde el ancho de banda o el consumo de energía son limitados.

Beneficios sobre protocolos tradicionales como TCP o HTTP:

  • Gastos generales mínimos : a diferencia del pesado y complejo protocolo HTTP, MQTT utiliza menos recursos, lo que significa una transferencia de datos más rápida y un menor consumo de energía.
  • Fiabilidad : Garantiza la entrega de mensajes incluso en redes no fiables, lo que la convierte en la opción preferida para aplicaciones de misión crítica.
  • Seguridad : MQTT admite funciones de seguridad sólidas, incluido el cifrado TLS y la autenticación del cliente, para proteger los datos mientras viajan desde el borde a la nube.

Cuando se combinan, Node-RED y MQTT se convierten en una potencia para la transferencia de datos eficiente y escalable. Esta combinación se ha convertido rápidamente en el estándar para las implementaciones IoT , permitiendo comunicaciones en tiempo real y decisiones basadas en datos.

A continuación, exploremos cómo configurar su sistema para extraer datos Modbus TCP de un PLC y enviarlos a la Ubidots .

El envío de datos de PLC a la nube le permite crear dashboards personalizados.

Requisitos

Antes de profundizar en la configuración paso a paso, asegurémonos de tener todo lo que necesita para enviar datos de PLC a la nube sin problemas. Esto es lo que necesitarás:

  • Un PLC configurado para exponer datos como un servidor Modbus : para esta guía, trabajaremos con un PLC Siemens S7 , configurado como un servidor Modbus TCP.
  • Una PC o Gateway IoT : necesitarás un dispositivo con al menos 512 MB de RAM y un procesador de 1 GHz. Podría ser una PC estándar o una gateway IoT . La gateway debe admitir la configuración Modbus TCP y poder ejecutar flujos Node-RED .
  • Un servicio MQTT en la nube : para enviar y visualizar sus datos, necesitará una plataforma en la nube confiable. Usaremos Ubidots , que proporciona una interfaz simple pero poderosa para manejar IoT . Ubidots facilitan el establecimiento de una comunicación eficiente entre sus dispositivos y la nube.

Con estos componentes instalados, estará preparado para extraer datos de su PLC y transferirlos a la nube para su monitoreo y análisis en tiempo real .

Paso 1: instalar Node-RED

Node-RED estemos listos para la acción. El proceso de instalación varía según su sistema operativo, así que siga estas instrucciones según su configuración:

  • Sistemas operativos Linux basados ​​en Debian (incluido Ubuntu) : la forma más sencilla de instalar Node-RED es utilizar el script de instalación oficial que se encuentra aquí .
  • Usuarios de Windows : configurar Node-RED en Windows es sencillo pero requiere algunos pasos adicionales. Sigue la guía oficial para la instalación de Node-RED aquí .

Una vez que haya instalado correctamente Node-RED, abra su navegador web preferido e ingrese:

  • Acceso local : http://localhost:1880
  • Acceso remoto : http:// :1880

Si Node-RED se ejecuta correctamente, será recibido con su interfaz intuitiva. ¡Es hora de empezar!

Paso 2: Uso del paquete "node-red-contrib-modbus" para recopilar datos del PLC

2.1 Instalación del paquete

Abra el Administrar paleta en Node-RED, busque "modbus" e instale el paquete node-red-contrib-modbus Esto le dará acceso a nodos diseñados para Modbus TCP , lo que permitirá una interacción perfecta con su PLC.

En la pestaña "Instalar", busque "modbus" e instale el paquete "node-red-contrib-modbus":

💡
De manera similar, puede instalar el paquete 'node-red-contrib-s7' para leer y escribir datos S7 y Ethernet/IP, facilitando la comunicación entre los PLC Siemens y Node-RED.

Después de instalarlo exitosamente, deberías poder ver los nodos modbus en el panel izquierdo de la interfaz principal de Node-RED:

2.2 Configuración del cliente Modbus TCP

Arrastre y suelte un nodo de lectura modbus Luego, haga clic en el ícono de lápiz para editar la del cliente :

Introduzca estos parámetros:

  • Nombre: esto es solo para el nodo en nodo rojo, así que elija un nombre que le ayude a identificar mejor este nodo.
  • Host: Esta es la dirección IP de su PLC. Consulte nuestro artículo anterior sobre cómo configurar el Siemens S7 1200 como servidor Modbus TCP. En el TIA Portal basado en Siemens, asegúrese de que en los atributos de la base de datos, el "acceso optimizado al bloque" debe estar desactivado. Las etiquetas deben poder escribirse y ser accesibles. Se debe configurar "Sin protección" en las propiedades de la CPU .
  • Tipo: Es la variante del protocolo, que puede ser serial para modbus RTU o TCP para modbus sobre TCP. Siguiendo nuestro ejemplo, lo configuraremos en TCP.

Deje todas las demás configuraciones en sus valores predeterminados o cámbielas según sus requisitos, luego haga clic en el botón Agregar

2.3 Configuración del nodo de lectura Modbus

Después de guardar, Node-RED lo llevará automáticamente de regreso a la configuración del nodo de lectura Modbus. Establezca sus parámetros de la siguiente manera:

  • Nombre: este es un identificador para este nodo. Seleccione un nombre que le ayude a identificar este nodo fácilmente.
  • FC: Esta es la función modbus utilizada para interactuar con los registros del PLC. Como vamos a leer valores de su registro de retención, seleccione "FC 3: Leer registros de retención".
  • Dirección: Esta es la dirección para comenzar a leer los registros del plc. Configúrelo según sus requisitos.
  • Cantidad: Este es el número de registros a leer, comenzando por la Dirección. Configúrelo según sus necesidades.
  • Tasa de sondeo: Esta es la frecuencia con la que se sondearán los datos de los registros del PLC. Configúrelo según sus requisitos.

2.4 Prueba de la conexión Modbus: garantizar el flujo de datos desde el PLC al Nodo-RED

Node-red tiene un panel de depuración para ver los datos que acabamos de recibir. Arrastremos el nodo de depuración en la parte superior y conectémoslo con el nodo de lectura Modbus:

Después de agregar el nodo de depuración, implemente el flujo y observe la ventana de depuración a su derecha; Los datos del PLC deberían comenzar a aparecer, formateados como JSON:

¡Felicidades! Ha utilizado correctamente Node-Red para leer datos Modbus desde el PLC. Nuestro siguiente paso debería ser enviar los datos al Ubidots MQTT y crear un dashboard SCADA .

Paso 3: Configurar el Broker MQTT para la comunicación en la nube

Para esta guía, usaremos Ubidots Bróker MQTT , por lo que no es necesario configurar su propio bróker MQTT en la nube. Ubidots , las funciones de seguridad integradas y las herramientas de visualización integrales lo convierten en una excelente opción para llevar sin esfuerzo sus IoT a la nube. Sin embargo, si buscas opciones adicionales aquí tienes una tabla de comparación rápida:

Corredor MQTT Descripción Ventajas Contras
EMQX Un potente broker MQTT de código abierto que es altamente escalable. Alto rendimiento, personalizable y puede manejar cantidades masivas de conexiones. Requiere ejecutar y mantener sus propios servidores en la nube, lo que significa posibles interrupciones inesperadas, costos de DevOps para escalabilidad y gastos de instancias en la nube.
mosquito Otro corredor confiable de código abierto, liviano y ampliamente adoptado. Fácil de configurar, uso mínimo de recursos y bien documentado. Exige mantenimiento del servidor e incurre en costos de infraestructura en la nube. La escalabilidad y la confiabilidad requieren una configuración cuidadosa y un monitoreo continuo.
Ubidots Una solución basada en la nube que hace más que solo la ingesta de MQTT. Funciona de inmediato, ofrece una prueba gratuita y elimina la molestia de mantener los servidores. Proporciona un conjunto completo de herramientas de análisis y visualización de datos para proyectos de fabricación inteligente. Menos opciones de personalización en comparación con corredores autohospedados como EMQX o Mosquitto, pero ideal por su simplicidad y facilidad de uso.

Independientemente de su elección, recomendamos utilizar siempre el cifrado TLS para una comunicación segura y establecer la QoS (calidad de servicios) en "2" para la entrega de datos críticos.

Paso 4: Envío de datos del PLC a la nube ( Ubidots )

Antes de comenzar, asegúrese de haber creado una cuenta Ubidots y luego un dispositivo. Copie el token del dispositivo ya que lo usaremos para autenticar nuestra conexión MQTT:

Ahora preparemos la carga útil. Ubidots requiere datos en un formato JSON específico . Para estructurar los datos de nuestro PLC en consecuencia, usaremos un nodo de función.

1. Arrastre un nodo de función : suelte el nodo de función en su espacio de trabajo de Node-RED. Conecte este nodo a sus nodos de datos Modbus existentes según sea necesario.

2. Edite el nodo de función : haga doble clic en el nodo de función y pegue el siguiente código en el editor. Este código agregará un número aleatorio a los valores de registro fijos del PLC, introduciendo cierta variabilidad en nuestros gráficos:

Fragmento de código con botón Copiar
Copiado
const randomInt = Math.floor(Math.random() * 10) + 1; msg.payload = { "nivel1": { "valor": msg.payload.data[0] + randomInt, }, "presión": { "valor": msg.payload.data[1] + randomInt, }, " nivel2": { "valor": msg.payload.data[2] + randomInt, } }; devolver mensaje;
  

3. Haga clic en Listo para guardar su configuración.

Ahora es el momento de enviar estos datos a Ubidots utilizando MQTT.

4. Agregue un nodo de salida MQTT : busque el nodo de salida mqtt y suéltelo en el espacio de trabajo. Conéctelo al nodo de función que acaba de configurar.

5. Configure el nodo de salida MQTT : haga doble clic en el nodo de salida mqtt. Haga clic en el icono de lápiz para crear una nueva configuración de servidor MQTT.

6. En la pestaña Conexión :

  • Configure el servidor en `mqtt://industrial.api . ubidots ` .

Deje las otras configuraciones como predeterminadas o ajústelas según sus requisitos.

7. Establecer credenciales de seguridad:

  • Cambie a la pestaña Seguridad .
  • En el campo Nombre de usuario, pegue el token del dispositivo que obtuvo anteriormente de Ubidots .
  • Haga clic en Agregar/Actualizar para guardar esta configuración.

Una vez que estés de regreso en la pantalla de configuración principal:

8. Establezca el tema : en el campo Tema, pegue: `/v1.6/devices/ `. Reemplazar ` la etiqueta de tu dispositivo real de Ubidots .

9. Haga clic en Listo e implemente su flujo.

Con todo implementado, deberías ver que los datos fluyen hacia Ubidots . Dirígete a tu cuenta Ubidots y tu dispositivo ahora debería estar visible con actualizaciones de datos en tiempo real. ¡Es hora de ver cómo sus gráficos cobran vida!

Paso 5: Creación de Dashboards de PLC en tiempo real en Ubidots

Ahora que nuestros datos están almacenados en un Ubidots , es hora de transformar esta información sin procesar en una SCADA . Creemos un dashboard para monitorear nuestro proceso industrial, donde el Tanque 1 y el Tanque 2 están conectados por una bomba que mueve fluido a una presión específica.

Creación Dashboards SCADA basados ​​en la nube

Dirígete a la vista dashboard de tu cuenta Ubidots . Haga clic en el ícono “+” en la esquina superior derecha para agregar un nuevo widget SCADA :

También puede integrar otros nodos como nodos de botones y nodos de funciones para la conversión JSON para mejorar la funcionalidad de su dashboard .

Nota: esta función está disponible sólo con una licencia industrial.

Seleccione el SCADA y adjunte todas las variables que definió en el paso anterior. Una vez hecho esto, haga clic en Guardar .

Ahora es el momento de diseñar su dashboard . Si es nuevo en el editor SCADA , tómese un momento para familiarizarse con la guía introductoria que se proporciona aquí). Comience a arrastrar y colocar elementos clave como tanques, bombas, medidores de nivel y tuberías, como se muestra en la imagen a continuación.

Etiquete todo claramente: Tanque 1, Tanque 2, presión de la bomba y niveles de fluido. Conecte cada widget a la etiqueta de datos adecuada y configure las propiedades visuales de sus indicadores de nivel, tuberías y bomba. Asegúrese de que su diseño sea funcional e intuitivo.

Una vez que dashboard SCADA esté completo, presione el ícono Guardar Regrese a la dashboard . ¡Voilá! dashboard SCADA en tiempo real ahora está activo y muestra los datos que fluyen desde su PLC a través de Modbus y MQTT, orquestados por Node-RED. SCADA de Ubidots viene con una rica biblioteca de iconos estándar comúnmente utilizados en entornos industriales. Además, puede crear íconos personalizados para adaptar su visualización a sus necesidades, lo que permite vistas SCADA

Ubidots ofrece una variedad de widgets para enriquecer sus dashboards más allá de SCADA . Utilice gráficos de líneas para rastrear tendencias históricas, medidores radiales para lecturas métricas intuitivas y mapas de calor para visualizar grandes conjuntos de datos. Cada widget se puede personalizar para mostrar exactamente la información que necesita, lo que le ayudará a obtener información útil sobre sus operaciones de un vistazo. Experimente con colores, etiquetas y diseños para que su dashboard sea visualmente atractivo y altamente funcional.

Alertas y notificaciones: configurar alertas para métricas críticas

La visualización de datos es esencial, pero la alerta proactiva es donde ocurre la magia. Con Events Engine de Ubidots , puede configurar alertas para umbrales críticos. ¿Necesita recibir una notificación si el nivel de líquido en el Tanque 1 baja demasiado o si la presión de la bomba aumenta? Configure alertas mediante SMS, correo electrónico, llamadas de voz, WhatsApp, Telegram o incluso webhooks para integrarlas con sistemas externos. Estas alertas garantizan que esté siempre informado, lo que le ayuda a evitar costosos tiempos de inactividad y a mantener un rendimiento óptimo.

Ubidots ofrece una amplia gama de opciones de alerta, que pueden activarse mediante lógica condicional basada en los valores del sensor.

Mejores prácticas para la seguridad y el cumplimiento de datos de PLC

Protección de datos en tránsito con TLS para MQTT

Al probar su configuración, está bien omitir el cifrado por razones de simplicidad. Pero en un entorno de producción, el uso del cifrado TLS no es negociable. TLS cifra los datos a medida que viajan desde su PLC a la nube, haciéndolos ilegibles para cualquier mirada indiscreta que aceche en su red. Proteger los datos en tránsito no se trata solo de buenas prácticas: se trata de cumplir estrictos estándares de seguridad.

Pero el cifrado no termina ahí. Los departamentos de TI esperarán que usted se asegure de que los datos también estén seguros en la nube. Esto significa tener cifrado en reposo , donde los datos almacenados en los servidores permanecen cifrados. Ya sea que esté utilizando un corredor MQTT autohospedado o un proveedor de nube como Ubidots , asegúrese de que esta información esté disponible. Es una parte crucial para obtener patrocinio interno y demostrar que su canal de datos está seguro de un extremo a otro.

Gestión de permisos y control de acceso para PLC y datos en la nube

El control de acceso granular es otro pilar de IoT . Ubidots simplifica esto con autenticación basada en roles , lo que le permite segmentar sus proyectos IoT en organizaciones separadas. Cada organización puede tener sus propios dashboards , dispositivos, usuarios finales y alertas. Esto es particularmente útil si administra varias instalaciones o clientes, ya que garantiza que solo los usuarios autorizados tengan acceso a datos específicos.

También puede establecer roles de permisos personalizados. ¿Necesita restringir quién puede editar dashboards o administrar dispositivos? Ningún problema. Ubidots lo tiene cubierto, además de características que les encantan a los equipos de TI, como caducidad de sesiones y políticas estrictas de contraseñas. Estas opciones facilitan el equilibrio entre accesibilidad y seguridad, satisfaciendo incluso las auditorías de TI más meticulosas.

Consideraciones de cumplimiento para la transferencia de datos IoT industrial

Una preocupación común de los departamentos de TI es la idea de que los datos abandonen los límites seguros de su fábrica y se dirijan a la nube. Asegúrese de activar el permiso de acceso con comunicación PUT/GET desde la opción de socio remoto durante la configuración para permitir una comunicación fluida entre diferentes componentes. Un enfoque simple pero seguro para mitigar estas preocupaciones es implementar un flujo de datos unidireccional: "los datos salen, nunca entran". Esto significa que no hay puertos externos expuestos y no se pueden enviar comandos desde la nube a su PLC.

En esta guía, por ejemplo, solo hemos utilizado nodos de lectura Modbus. Estamos leyendo datos estrictamente, no escribiendo ninguno en los registros del PLC. Esta configuración minimiza las vulnerabilidades y garantiza que su implementación IoT se centre en el monitoreo de datos en lugar del control remoto, brindando tranquilidad a sus equipos de TI y seguridad.

Casos de uso avanzados: ampliación de la configuración de Node-RED y MQTT

Integración de sensores inalámbricos a su Gateway IoT Node-RED

El uso de IoT Gateway en el borde abre la puerta a infinitas posibilidades de monitoreo remotoE

¿Por qué limitar sus datos a lo que proporcionan sus PLC? Muchas gateway IoT vienen equipadas con capacidades de comunicación inalámbrica como WiFi , BLE (Bluetooth Low Energy), LoRa o radios patentadas. Esto abre un mundo completamente nuevo de posibilidades de monitoreo. Tomemos como ejemplo el NCD Enterprise IoT Gateway . Es compatible con una amplia gama de sensores inalámbricos, desde monitores de temperatura y humedad hasta sensores de corriente, contadores de tiempo de actividad e incluso contadores de piezas.

El NCD Enterprise I IoT Gateway viene con Node-RED preinstalado, además de comunicación inalámbrica para sensores IoT

Al integrar estos sensores inalámbricos, puede medir variables que van más allá de los datos de su PLC, lo que le brinda una visión más rica y holística de sus operaciones.

Administrar su Gateway IoT de forma remota mediante VPN o ZeroTier

gateway IoT a menudo se implementan en ubicaciones remotas o de difícil acceso. Esto hace que la administración remota sea crucial, especialmente si necesita modificar las configuraciones a medida que su proyecto escala desde el prototipo hasta la implementación completa. Instalar una VPN ZeroTier gateway IoT basada en Linux cambia las reglas del juego. Le permite acceder y administrar su gateway como si estuviera en su red local, sin la molestia de configurar VPN complejas o involucrar al departamento de TI. Esto hace que la configuración y el monitoreo remotos sean fluidos y escalables.

Agregar conectividad celular para backhaul

gateway IoT impulsadas por Node-RED admiten conectividad celular , lo que puede cambiar las reglas del juego para las implementaciones industriales. No se trata sólo de enviar datos a la nube. Las conexiones celulares también le permiten administrar su gateway de forma remota, lo que garantiza un acceso continuo incluso si la red local falla. El uso de datos móviles como respaldo (o incluso como conexión principal) agrega una capa de redundancia y garantiza que su proyecto IoT permanezca operativo, sin importar las interrupciones de la red que ocurran en el sitio.

Conclusión: desbloquear el poder de los datos en tiempo real en IoT industrial

Aprovechar el poder de los datos en tiempo real de sus PLC no es sólo un sueño: es una realidad tangible y factible. Al aprovechar la canalización de datos de Node-RED y MQTT , ha creado un sistema sólido donde los datos fluyen sin problemas desde la fábrica hasta la nube. La programación visual de Node-RED hace que la configuración sea intuitiva, mientras que MQTT garantiza una transferencia de datos eficiente y segura. Juntos, forman una solución escalable que potencia sus operaciones con monitoreo en tiempo real e información proactiva.

Maximizar el retorno de la inversión implica algo más que implementar nuevas tecnologías. Se trata de transformar datos en decisiones. Los PLC conectados a la nube ofrecen un nivel de visibilidad y control sin precedentes, lo que reduce el tiempo de inactividad, optimiza el uso de energía y permite el mantenimiento predictivo. ¿El resultado? Mayor eficiencia, ahorro de costes y una configuración industrial más ágil y preparada para el futuro.

¿Listo para llevar las cosas más lejos? Consulte nuestros recursos adicionales sobre flujos avanzados de Node-RED, de seguridad MQTT y las últimas innovaciones en IoT . Profundice más y continúe desbloqueando todo el potencial de su fábrica basada en datos.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Cómo enviar datos del PLC a la nube?

Puede enviar datos de PLC a la nube mediante varios métodos. Un enfoque común es utilizar una gateway IoT que lea datos del PLC mediante un protocolo como Modbus y luego los envíe a la nube mediante MQTT. Alternativamente, algunos PLC admiten comunicación directa en la nube a través de módulos integrados que utilizan HTTP o MQTT. El método que elija depende de las capacidades de su PLC y de los requisitos de su proyecto.

¿Se utiliza Node-RED en la industria?

Sí, Node-RED se utiliza ampliamente en aplicaciones industriales. Su facilidad de uso y flexibilidad lo convierten en una opción popular para desarrollar soluciones IoT , integrar sistemas dispares y crear flujos de trabajo personalizados para el procesamiento y la automatización de datos. Muchas industrias utilizan Node-RED para tareas como monitoreo de equipos, análisis de datos e incluso mantenimiento predictivo.

¿Cómo utilizar Modbus TCP en Node-RED?

Para utilizar Modbus TCP en Node-RED, debe instalar el paquete `node-red-contrib-modbus`. Una vez instalado, puede utilizar nodos como Modbus Read o Modbus Flex Getter para sondear datos de su PLC a través del protocolo Modbus TCP. Configure los nodos con la dirección IP correcta y los parámetros Modbus para establecer comunicación y extraer datos del PLC.

¿Cómo conectar el PLC Siemens a Node-RED?

Para conectar un PLC Siemens a Node-RED , puede utilizar el protocolo Modbus TCP si su PLC lo admite. Primero, configure su PLC Siemens para que actúe como servidor Modbus. Luego, en Node-RED, use los nodos Modbus de `node-red-contrib-modbus` para leer o escribir datos. Asegúrese de configurar los nodos con la configuración Modbus y la dirección IP del PLC correctas para establecer una conexión confiable.

¿Qué es Modbus Flex Getter?

Modbus Flex Getter es un nodo Node-RED flexible que se utiliza para leer registros Modbus desde un PLC u otros dispositivos compatibles con Modbus. Modbus Read estándar , Flex Getter permite una configuración más dinámica de los parámetros Modbus, como la dirección y la cantidad de registros a leer. Esto es particularmente útil cuando necesita crear flujos de datos más adaptables.

¿Qué protocolos admite Node-RED?

Node-RED admite una amplia gama de protocolos de comunicación, lo que lo convierte en una herramienta versátil para aplicaciones industriales y IoT . Algunos de los protocolos más comunes incluyen:

  • MQTT : para mensajería ligera y confiable.
  • HTTP/HTTPS : para comunicación basada en web y API RESTful.
  • Modbus (TCP/RTU) : Para comunicación con dispositivos industriales como PLC.
  • OPC UA : Para conexión a sistemas de automatización industrial.
  • WebSockets : para comunicación bidireccional en tiempo real.
  • Serie : Para comunicarse con dispositivos serie heredados.

La extensa biblioteca de nodos de Node-RED también permite admitir muchos otros protocolos, lo que la hace adaptable a una amplia gama de casos de uso.