¿Qué es Modbus?
¿Qué es Modbus?
Empecemos por lo básico, Modbus es un protocolo de comunicación industrial, que normalmente podemos encontrar en fábricas y edificios inteligentes. El objetivo del protocolo es la transmisión de información entre distintos equipos electrónicos conectados a un mismo bus. Muchos dispositivos de campo lo usan para poder comunicarse con PLC’s y SCADA’s.La historia
Nos tenemos que remontar hasta el año 1979 para recuperar la primera especificación de este protocolo de comunicación. En aquel entonces, los PLC estaban empezando a dar los primeros pasos y Modicon, una empresa que a posteriori fue absorbida por Schneider Electric, desarrolló este protocolo para sus PLC. En el año 2004 fue liberado y hoy en día la Modbus Organization da soporte y promueve su uso.La tecnología
Las redes Modbus utilizan una arquitectura maestro – esclavo. El maestro inicia las comunicaciones (por ejemplo un SCADA) preguntando datos a un esclavo (por ejemplo un PLC), que le responde siempre en función de la pregunta hecha por el maestro. Cada dispositivo de una red posee una dirección única. Modbus es un protocolo de aplicación, lo que significa que puede implementarse sobre diferentes capas físicas. Es por ello que podemos encontrar versiones TCP/IP, o también serie como RTU y ASCII. Por lo tanto, podremos usar Modbus tanto con cables de red como con cables serie, siempre que los dispositivos con los que interactuemos estén preparados para ello.Te presento la serie de entradas sobre Modbus
Empieza hoy mismo a aprender sobre esta tecnología con la Serie Modbus- El desafío de aprender Modbus por si sólo
- Redes Modbus
- Mapa de memoria Modbus
- Tramas Modbus
- ¿Es Modbus un protocolo IoT?
- ¿Cómo implementar Modbus en Arduino?
- Curso de Modbus
- 5 Razones para hacer el curso de Modbus
- Preguntas frecuentes sobre el curso de Modbus
- ¿Puedo probar el curso de Modbus gratis?
Curso de Modbus 100% Online
¿Listo para dar el salto definitivo para ser un experto en Modbus? Es el momento de hacer el curso de Modbus Online que hemos preparado para ti.
- Ebook a todo color
- Ejercicios con Arduino
- Vídeos
- Códigos y librerías de Arduino
- Materiales Descargables
Cuatro pasos para aprender automatización y no morir en el intento
En tu camino aprendiendo automatización industrial te encontrarás con innumerables dificultades, bajadas y subidas de ánimo, etc. Consejo: Mantén el foco en tu objetivo y no pierdas de vista estas cuatro reglas que he escrito para ti.
Persevera
Primera regla: Persevera. Como casi todo en la vida: se necesita perseverancia para lograr un objetivo. Hay muchísimos momentos en los que podemos ponernos a dudar de si el camino que estamos siguiendo es el correcto. Por ejemplo, podemos pensar que estamos perdiendo el tiempo, que estamos malgastando dinero, etc.
Los sacrificios forman parte inherente del proceso de aprender automatización. Por poner pocos ejemplos, pueden ser dejar de estar horas con los amigos, viendo alguna película o saliendo a pasear. Pero mantén algo siempre presente, por cada sacrificio realizado, tendrás una recompensa.
Ponte metas alcanzables
Segunda regla: Fracciona en metas. La meta “aprender automatización” es casi imposible de lograr. La automatización es un mundo en el que confluyen tantas tecnologías e innovaciones, que aprenderlo todo es casi imposible. En lugar de ponerse metas tan grandes, la clave está en saber fraccionarlas. Por ejemplo, aprender un protocolo de comunicación como Modbus es una meta lograble en un tiempo determinado, iniciarse en el mundo de Codesys también.
No te agobies poniéndote metas que sean imposibles: ¿Irías a hacer una maratón sin antes haberte probado que puedes correr 1 hora sin problemas? ¿No sería mejor marcarte un conjunto de pequeños objetivos, como correr 15 min, luego 30, etc? En la automatización pasa exactamente lo mismo. Ya sabes lo que dicen: divide y vencerás.
Celebra las pequeñas victorias
Tercera regla: Celebra y disfruta. No todo es trabajo, celebrar las pequeñas victorias que vayas consiguiendo es algo absolutamente necesario para mantenernos en el camino. Por ello, cada vez que aprendamos algún concepto nuevo, logremos que un proyecto funcione o simplemente hagamos algún progreso desdeñable, es muy saludable pararse a descansar y celebrarlo como nos guste.
Trabaja en otros proyectos
Cuarta regla: Comparte, comenta. Una práctica que debes seguir siempre: Trabajar en proyectos con otros ingenieros siempre que puedas. Te enriquecerá porque podrás aprender nuevas formas de enfocar un mismo problema, ver alguna forma de programar diferente de la que podrás sacar provecho, comentar u opinar sobre temas específicos.
Ya lo sabes, por muy bueno que seas, en equipo los resultados pueden multiplicarse.
Una última recomendación
En Opiron tenemos recursos para que puedas lograr tus objetivos: desde cursos online hasta cursos in company, pero también servicios de programación y consultoria. No lo dudes, contáctanos, sabremos cómo ayudarte 😉
¿Qué es la escalabilidad en automatización industrial?
El término escalabilidad está muy de moda. Se emplea en campos tan diversos como en el mundo de los negocios, finanzas, software y como no, también empleamos el término de escalabilidad en automatización industrial.
Una definición del término
Empecemos por lo básico, ¿Qué es escalabilidad?. En la ingeniería podríamos decir que escalabilidad es la propiedad de un sistema para poder ampliarse, sin perder calidad en los servicios ofrecidos. Por ejemplo, un PLC con entradas / salidas escalables, es un PLC que es capaz de poder ampliar la cantidad de entradas / salidas conectadas sin perder calidad en el control que realiza.
La escalabilidad por lo tanto implica flexibilidad y es una característica deseable para el usuario final. Sobretodo, porque ayuda a proteger las inversiones a largo plazo.
Si lo pensamos, nuestra fábrica puede tener expansiones, puede cambiar de proveedores de tecnología o incluso puede requerir de nuevas funcionalidades. Poe lo tanto, necesitamos una fabrica flexible. ¿Qué tecnología nos lo puede permitir, sobre todo a largo plazo?
Estrategia de implementación
La escalabilidad no puede ser agregada a un sistema si no tiene esta propiedad. Esto implica que debemos ser cuidadosos en la elección de la tecnología y que nuestra mente no debe limitarnos en las miras a corto plazo. Algunas preguntas que nos pueden ayudar son:
- ¿Podré incrementar las capacidades de mi sistema con esta tecnología?
- ¿Me hace esta tecnología dependiente del proveedor?
- ¿Me permite la tecnología seleccionada interoperabilidad entre aplicaciones?
Por ejemplo, cuando nosotros elegimos un driver de comunicación para comunicar un SCADA con un sistema de hardware propietario. Elegir un driver que esté altamente atado a la tecnología del hardware y a la del SCADA nos limitará en el tiempo. (Imaginemos por un momento qué ocurriría si el proveedor no da más soporte al driver, por citar un ejemplo). En cambio, si elegimos un driver que pueda permitirnos comunicar ese SCADA pero ademas con muchas otras aplicaciones al mismo tiempo, obtendremos escalabilidad (ya que ese PLC podrá comunicar los datos con varias aplicaciones al mismo tiempo) y flexibilidad, dado que podremos sustituir aplicaciones sin necesidad de cambiar el driver. En este sentido, OPC y OPC UA son tecnologías escalables y flexibles, puedes leer más de estas tecnologías en este post.
Lo mismo ocurre cuando pensamos en la tecnología de los PLC: es mejor utilizar PLC’s que utilicen software no ligado al hardware que otra tecnología propietaria. En este sentido, Codesys es un gran aliado – puedes ver qué es Codesys aquí -.
Las tecnologías escalables se distinguen por su capacidad de ser independientes de proveedores y por garantizar la calidad de los servicios en su expansión.
Resumen
La escalabilidad en automatización industrial, así como la funcionalidad son características deseables que garantizan una protección de la inversión para el usuario final en el futuro.
¿Debería aprender texto estructurado en Codesys®?
Antes de hablar si merece la pena plantearse programar en texto estructurado en Codesys ® – ST, de Structured Text- empecemos diciendo que este lenguaje está disponible conforme a la norma IEC 61131-3 – puedes saber más sobre la norma en este post-. La norma define 5 lenguajes de programación en automatización.
¿Por qué Texto estructurado en PLC’s?
Los PLC se idearon en un principio para poder ser programados por personal que venía de la lógica de contactos. Por eso, lo más normal en el mundo de la automatización era, y es, encontrar PLC’s que se programan en lenguaje de escalera o Ladder. Sin embargo, éste es un lenguaje que puede ser muy engorroso para realizar tareas complejas como moverse por arrays, hacer cálculos complejos, etc.
El texto estructurado es un lenguaje de alto nivel con orígenes en el Pascal y ´C´. Puede ser utilizado para codificar expresiones complejas con funciones condicionales como el IF-THEN-ELSE; CASE, etc, funciones de cálculo como SQRT, SIN, etc.
¿Debería aprenderlo?
De acuerdo, vamos al grano. ¿Debería aprender texto estructurado en Codesys ® si ya sé Ladder?.La respuesta corta es sí… pero déjame explicarte por qué :). Como comentaba en la anterior sección de este post, los primeros PLC se dejaban programar en Ladder por una cuestión del conocimiento del usuario final. El Ladder es un lenguaje adecuado, pero las CPU actuales, mucho más potentes que las de antaño, pueden permitir realizar operaciones mucho más complejas, y ahí ST resulta muchísimo más flexible en la programación.
Las ventajas del Texto Estructurado respecto a lenguajes más gráficos radican justamente en la programación estructurada. Para programas con bucles secuenciales, ST ofrece más claridad al programador, lo cual es una ventaja para evitar y corregir errores de programación.
¿Deberías aprenderlo? Sí, tanto si ya tienes experiencia como no en C o C++ es altamente recomendable tener conocimientos de ST. Por ejemplo, para aquellos que habéis hecho algunos pinitos con Arduino, os resultará fácil e intuitivo el ST. Y para los que no, es como todo, empezar y aprender poco a poco.
Conclusión
La versatilidad de IEC 61131-3 radica, entre otras, en poder usar simultáneamente varios lenguajes de programación. Cada lenguaje tiene sus ventajas e inconvenientes . Para sacar el máximo rendimiento en proyectos de automatización, es altamente recomendable estar familiarizado en varios, entre los que incluimos, como no, texto estructurado.
¿Os gustaría algún curso sobre Texto Estrcturado en Codesys ® específico? ¡Esperamos vuestros comentarios!
¿Es Modbus un protocolo IoT?
Una revisión del protocolo
Modbus es un protocolo de aplicación, lo que significa que puede implementarse sobre diferentes capas físicas (por eso tenemos encontramos desde versiones Serie hasta versiones TCP, por ejemplo). La versión TCP, como explicamos en el ebook sobre Modbus TCP / IP que puedes encontrar gratis, es particularmente adaptable a protocolos de red por su arquitectura Cliente / Servidor, por lo que es muy común encontrar este protocolo integrado plenamente en el segundo nivel de la pirámide de automatización. Modbus es un protocolo particularmente popular en la industria y hay básicamente dos razones que así lo explican: por un lado, su probada fiabilidad y por el otro su carácter libre, lo que permite a los fabricantes de dispositivos poder usarlo sin pagar royalties.Implementación
La implementación de este protocolo en sistemas de control y redes empresariales está muy probada y hay muchos recursos disponibles (tanto de librerías de software como de casos de éxito). Para hacer frente al mundo de nivel del IoT y de la industria 4.0 e IoT, a los protocolos de comunicación se les debe exigir una capa de seguridad nativa contra posibles ataques mal intencionados y Modbus no está concebido de esta manera, cosa que por ejemplo OPC UA sí permite. Sin embargo, a día de hoy en el mercado tenemos Gateways que permiten que Modbus pueda ser integrado al mundo del IoT , como el OPC UA Modbus Server disponible en nuestra tienda, que permite mantener las mismas funcionalidades nativas pero con funcionalidades de seguridad como la encriptación para habilitarlo al mundo del IoT.Mundos complementarios
Estamos hablando de protocolo fiable, que lleva funcionando desde finales de los años 70, una eternidad en el mundo de la tecnología y que seguirá existiendo por muchos más. Por lo tanto, Modbus y IoT no son mundos incompatibles, sino más bien completamente complementarios. De hecho, tanto es así que existen implementaciones hechas con Modbus para el mundo del IoT, algunas de ellas con las populares placas Arduino.¿Cómo implementar Modbus en Arduino?
Te recomiendo leer ¿Cómo implementar Modbus en Arduino? En Opiron somos expertos en desarrollo de arquitecturas industriales así que si necesita llevar datos Modbus a alguna plataforma, ¿Por qué no prueba a contactarnos? 😉Curso de Modbus 100% Online
¿Listo para dar el salto definitivo para ser un experto en Modbus? Es el momento de hacer el curso de Modbus Online que hemos preparado para ti.
- Ebook a todo color
- Ejercicios con Arduino
- Vídeos
- Códigos y librerías de Arduino
- Materiales Descargables
Backups Codesys ®
Backups offline
Los backups offline son los que hacemos sobre el mismo ordenador en el que estamos trabajando. Tenemos la obligación de realizar backups de nuestras aplicaciones periódicamente, puesto que de no hacerlo corremos el riesgo de perder todo el trabajo realizado. La frecuencia con la que realicemos estas copias de seguridad depende de nuestro ritmo de trabajo, pero podríamos establecer que un Backup diario seria óptimo para nuestro proyecto. En Codesys ® podemos hacer copias de seguridad offline de dos formas diferentes.Backups offline 1
Backups de aplicación La primera forma es una forma offline tradicional, es decir, guardo sobre el entorno de programación en el entorno que estoy trabajando.- Ir a “Archivo”.
- Desde el menú que se desplega, ir a “Archivo de Proyecto”.
- Seleccionar la carpeta donde se va a guardar el PLC.
Backups offline 2
Copias de seguridad automáticas La segunda forma es para aquellos más conservadores, y se trata básicamente de poder automatizar el proceso de backups de Codesys ®. Para ello, tenemos que ir a “Herramientas”, luego a “Opciones” y desde ahí ir a “Crear y guardar”.Backups online
¿Por qué necesitamos sacar una copia del programa que está corriendo en el PLC? Cualquier programador de PLC que se aprecie hace una copia online de un PLC antes de descargar un programa. Las razones:- Para poder tener la última versión del programa del PLC. ¿O no habías pensado que quizás alguien haya venido cargar algún programa al PLC sin que lo sepamos?
- Para poder tener una copia de seguridad en caso de problemas… Imagínate que vas a una instalación donde todo funciona de maravilla y tu tienes que subir apenas unas funciones de mejora, y una vez lo subes, empiezan a haber todo tipo de problemas… te aseguro que preferirás tener una copia de seguridad para restablecer la situación… lo tuyo seguro que puede esperar.
Backups online: Hacer una copia de seguridad directamente desde el PLC
Vale, ¿Y cómo lo hacemos?- Ir a “Archivo”.
- Desde el menú que se desplega, ir a “Descarga de código origen”.
- Seleccionar el PLC del cuadro de diálogo que veremos.
¿Te ha sido útil?
Si tienes otra forma de hacer copias de seguridad (Backups Codesys ®) o te ha parecido útil te agradeceré que compartas esta entrada por redes sociales. ¡Gracias!Soluciones Codesys
¿Qué es un POU y cuál debo usar?
¿Entonces cuál debo usar?
Pues depende del caso. Seguramente es muy fácil discernir los bloques de función / funciones de los programas, pero no lo es tanto entre funciones y bloques de función. ¿Cuál usar? Os dejo algunos casos: Funciones: Las usaremos para realizar cálculos (desde una multiplicación a alguna función trigonométrica), hasta una función repetitiva del programa Bloques de función: Son ideales para funciones para controlar motores, variadores, válvulas y en general cualquier elemento que tenga implícito un conjunto de variables que requiere cierto almacenamiento. Programas: Bueno, el programa lo necesitaremos para organizar nuestra tarea de automatización, y desde él acceder a las funciones y bloques de función. Los programas los usaremos también para acceder directamente a Entradas y Salidas.Conclusión
Cada tipo de POU tiene sus particularidades. En mi caso caso personal, mis programas tienen más cantidad de funciones que cualquier otro, pero siempre todo depende del proyecto en el que esté trabajando.Soluciones Codesys
¿Qué es un PLC?
Llevas tiempo escuchando en la televisión, la radio o incluso en el trabajo sobre la automatización y los robots. A día de hoy se habla mucho del impacto que tiene la automatización en las fábricas y la sociedad en relación a los puestos de trabajo que pueden perderse. ¿Qué es realmente la automatización? ¿Cuál es el elemento clave? ¿Qué son los PLC?
La automatización industrial
La automatización industrial es el uso de dispositivos electrónicos para conseguir hacer tareas repetitivas dentro de fabricas. Dentro de las fabricas, cada uno de los procesos destinados a hacer los productos finales se componen de tareas repetitivas. Estas tareas han sido realizadas historicamente por humanos, pero con el desarrollo de la electrónica y otras técnicas, los operadores han sido sustituidos por sistemas electrónicos. En general, estos sistemas constan básicamente de 3 partes: sensores para captar la información del entorno, actuadores para poder actuar sobre el proceso, y controladores para procesar la información. Estos controladores son los PLC
Curso de iniciación de programación de PLC’s con Codesys
¿Qué es realmente un PLC?
El nombre viene del inglés Programmable Logic Controller o en español, Controlador de Lógica Programable. Un PLC en una fábrica es un cerebro a nuestro cuerpo, para hacer una analogía. El PLC tiene dentro un programa que se ejecuta todo el tiempo, y el programa interactúa con el entorno mediante interfaces de entrada (entradas digitales o analógicas) para poder leer desde los sensores el estado actual de un proceso, y actuar sobre ellos mediante las interfaces de salida (salidas digitales o analógicas). Por lo tanto, a grandes rasgos podríamos decir que un PLC es como un ordenador convencional, pero preparado para poder actuar sobre un proceso industrial en tiempo real.
Los PLC además tienen una tercera y una cuarta interfaz: la tercera es usada exclusivamente por el programador, y es allí donde carga nuevos programas que haya desarrollado para controlar el proceso industrial. La cuarta, es utilizada para que envíe información del proceso en tiempo real a un ordenador o alguna pantalla, para que algún operador pueda saber qué está ocurriendo en el proceso
¿Cómo se programan?
La pregunta del millón, ¿Cómo puedo programarlos? Es una pregunta que en realidad requiere múltiples respuestas. En primer lugar, hay muchos PLC en el mercado y también muchos lenguajes de programación. Por otro lado, hay procesos industriales tan diferentes que es casi obligatorio especializarse en alguno.
Codesys
Pero basta de ambigüedades, la respuesta que te daré es: La forma más efectiva de aprender a programar PLC’s es aprender el estándar IEC 61131. ¿Por qué? Debes leer este post.
IoT Starter kit: Un kit (y un curso) para iniciarse en proyectos de IoT
¿Sabéis qué? Cuando empezaba a hacer proyectos de IoT muchas veces me preguntaba qué placa y componentes necesitaba para aprender rápido y de la mejor manera posible. Pero internet ofrece un tan amplio rango de posibilidades que a veces es difícil saber qué se necesita iniciarse… ¿Qué placa es mejor? ¿Con qué componentes? Estas son sólo algunas de las múltiples que se te pasan por la cabeza mientras navegas por páginas. Desde la tienda de Opiron lanzamos hace unos meses un curso y un kit para aprender a hacer proyectos de IoT: El IoT Starter Kit,
¿Qué tiene el IoT Starter kit?
Este kit se compone de una placa Arduino Yún y un conjunto de componentes electrónicos con los que monitorizar y controlar situaciones cotidianas desde internet. En concreto, los componentes que se encuentran el kit son una Placa Arduino Yun, una protoboard, cables, resistores, LED’s, un sensor de luz LDR y un sensor de movimiento PIR.
El curso y el iot starter kit son ideales para aquellos que quieran iniciarse en el IoT
¿Y de qué va el curso?
El curso, que es online, se compone de diferentes unidades donde se explica teoría y practica del mundo IoT, desde el hardware, los sistemas operativos, las plataformas y los protocolos de comunicación. Te dejo la página del curso a continuación por si quieres echarle un vistazo: http://cursointernetdelascosas.es/. En el curso, los objetivos son reales:
- Entenderás los campos de aplicación del IoT.
- Identificarás la tecnología que compone el IoT.
- Desarrollarás arquitecturas de IoT.
- Programarás dispositivos IoT.
- Harás uso de plataformas web para generar servicios IoT.
- Serás capaz de identificar los protocolos de comunicación necesarios.
El kit tiene un descuento del 20% para los alumnos de Campus tecnológico virtual que se hayan apuntado al curso de internet de las cosas a través del código de descuento que les proporcionamos.
Codesys ®: IL, SFC, LD, FBD o ST, ¿Cuál elijo?
Como ya comentamos en el último post, hay 5 lenguajes de programación diferentes de Codesys ® para el programador, que son IL, SFC, LD, CFC y ST. ¿Cuál elegir? Cada uno tienes sus ventajas e inconvenientes y tratamos de desgranarlo en este artículo:
Instruction List
Es un lenguaje de programación que resultará cómodo a aquellos que vengan de programar microcontroladores en ensamblador. Abreviado lo encontraremos como IL, de Instruction List. Seguramente es el lenguaje apropiado si buscamos funciones que se ejecuten lo más rápido posible. Sin embargo, IL tiene la desventaja de ser poco habitual en la automatización, lo que implica que sea difícil de mantener y compartir.
Function Block Diagram
Este lenguaje de programación se asemeja al lenguaje ladder, y es que visualmente consiste en un conjunto de bloques conectados que se pueden leer de izquierda a derecha. Abreviado lo encontraremos como FBD, de Function Block Diagram. Es un lenguaje ideal para programas simples para leer entradas de sensores pero no lo es tanto para programas complejos.
IL y CFC en Codesys ®
Diagrama Ladder
Es un lenguaje de programación muy habitual en automatización de PLC’s. Abreviado lo encontraremos como LD, de Diagrama Ladder. Visualmente, lo vemos como un diagrama de contactos eléctricos, ya que justamente sus orígenes se relacionan con la lógica de contactos previa al mundo de los PLC’s, muy habitual y comprensible para el personal de aquellas epocas. Hoy en día más del 95% de las aplicaciones del mundo son Ladder, lo que lo convierte en el lenguaje más universal y por lo tanto mantenible de todos (incluso para personal sin experiencia en programación, pero con conocimientos eléctricos).
Ladder en Codesys ®
Sequential Function Chart
Es un lenguaje de programación muy habitual en automatización y tiene su origen en los diagramas Grafcet.
Abreviado lo encontraremos como SFC , de Sequential Function Chart. Es ideal para hacer secuencias, pero poco apropiado para programas con cálculos.
SFC y ST en Codesys ®
Texto estructurado
La principal ventaja es que seguramente es el lenguaje más apropiado para realizar algoritmos complejos que se deben hacer en automatización, combinando cálculos trigonométricos con secuencias, condiciones ,etc. Sin embargo, puede que no sea muy fácil de mantener, sobretodo para personal poco habituado con este tipo de programación. Por todo esto, la tendencia con texto estructurado es hacer funciones complejas específicas que se puedan encapsular en una sola función y usarla como un sólo bloque en Ladder. En Codesys ®, abreviado lo encontraremos como ST, de Structured Text.
En cuestiones de universalidad, el lenguaje Ladder es sin duda el mejor. Sin embargo, por cuestiones de velocidad de procesamiento ST o IL son mejores. SFC es el lenguaje para secuencias.
Conclusión
La elección del lenguaje de programación depende de varios factores.En un primer lugar, nuestro background y experiencia nos pueden hacer decantar por uno u otro. En segundo lugar, si el cliente final va a hacer el mantenimiento en la instalación, debemos considerar sus conocimientos para que pueda entender el programa.
Por cierto, no os perdáis la nota que hemos publicado esta misma semana en InfoPLC sobre los 7 tips para empezar a programar en Codesys ®
Widget not in any sidebars