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De Arduino a Codesys con Modbus

Si estás buscando una forma para comunicar Arduino y un PLC, este post te va a interesar. Te explicaremos como llevar datos de Arduino a Codesys, uno de los entornos de programación más dinámicos en el mundo de la automatización industrial.

¿Cómo ir de Arduino a Codesys?

Los habituales del blog ya saben que Modbus es uno de los protocolos más famosos en el mundo de la automatización industrial. Es un protocolo ideal porque se puede implementar en todo tipo de dispositivos, y es un protocolo muy fiable en cuanto a comunicaciones industriales.

Es tan versátil que se puede implementar sobre placas Arduino, y como no, cualquier dispositivo basado en Codesys (incluido un PLC). Por lo tanto, es el medio que usaremos para generar la comunicación entre ambos.

Vídeo

Sin entrar todavía en más detalles, y como un vídeo vale más que mil palabras, vamos a ver el vídeo donde veremos los detalles de la comunicación entre ambos:

¿Cómo funciona la comunicación entonces? Pues básicamente con un equipo Codesys que hace peticiones periódicas a nuestro dispositivo Arduino. Ambos hablan Modbus para comunicar datos.

Particularidades de la comunicación

Para aquellos que no están habituados a Modbus, seguramente han visto varias palabras que les pueden sonar a chino: Holding Registers, slave id, canal… Todos son conceptos importantes que definen una comunicación. En nuestro caso, usar 2 holdings es sólo un ejemplo para ilustrar cómo funciona la comunicación. Merece la pena mencionar que si necesitáis más información sobre Modbus, tenemos un curso disponible.

Por otro lado, el programa desarrollado en Codesys ha mantenido la llamada “jerarquía IEC 61131-3”. Para aquellos que no saben que es Codesys, aquí tenemos una serie de entradas.

Últimos detalles

Arduino y Codesys (o cualquier otro PLC) son perfectamente integrables. Y no sólo con Modbus. Hay muchas más alternativas posibles. ¿Estás trabajando con algún proyecto similar? ¿Dudas o consultas? Entonces no dudes en contactarnos!

Serie de articulos sobre Modbus
Serie de articulos sobre OPC UA

¿Que es un SDK?

Si has llegado hasta probablemente buscas información sobre los SDK

¿Qué es un SDK? ¿En qué consiste?

En este post tratamos de dar luz a tus consultas.

¿Qué es un SDK?

La primera consulta es válida.

Un SDK es un Kit de Desarrollo de Software.

Es decir, se trata de un conjunto de librerías que permiten que los programadores puedan desarrollar aplicaciones sin partir de cero, o, dicho de otra forma, con una sólida base ya construida.

Los SDK en definitiva son aplicaciones que ayudan a desarrollar otras aplicaciones.

Hay muchos tipos de SDK’s. En el ámbito que nos ocupa, por ejemplo, hay muchos SDK’s de comunicaciones OPC UA, para hacer otras aplicaciones OPC UA.

Si ya hay aplicaciones, ¿Para qué voy a hacer una?

Buena pregunta. El SDK te da la libertad de desarrollar tu propia aplicación y ser el dueño de la misma. Eso tiene dos ventajas fundamentales:

  • Te liberas del modelo de licenciamiento por máquina, tan típico en el mundo del software
  • Eres libre de desarrollar aplicaciones que se ajusten más a tu medida,y
  • Puedes distribuir tus desarrollos

Como ves, hay razones de peso para tener un SDK, ¿No crees?

Si al final tengo que desarrollar, ¿Por qué pagar por un SDK?

Esta es otra buena pregunta. Seguramente no lo has pensado pero, ¿Cuánto tardarías en desarrollar una tecnología desde la nada? ¿No sería mejor empezar con un esqueleto ya hecho?

Esto es como quien quiere construir una casa. Por supuesto que uno puede ingeniárselas para hacer sus propios ladrillos (juntando agua, tierra, paja y demás), y luego irse al bosque a por leña, etc. Pero, ¿Y la calidad de los materiales? ¿Y el tiempo que te va a llevar hacerlo todo?… ¿No tendría más sentido comprarte un kit de materiales de calidad?

Pues esto mismo es un SDK, un kit de herramientas de software para que puedas empezar a hacer tus aplicaciones fácilmente. Con menos tiempo de desarrollo, y con mayor calidad final.

SDK’s OPC UA

En Opiron ofrecemos SDK’s centrados en tecnología OPC UA, para que ingenieros y empresas puedan desarrollar nuevas aplicaciones OPC UA.

En concreto, tenemos disponibles los siguientes:

¿Más información?

Como siempre, estamos disponibles por cualquier consulta!

De OPC UA a Power BI

¿Usas Power BI para hacer análisis de datos?, ¿Estás pensando en incorporar fuentes de datos de equipos industriales a Power BI? ¿Has pensado en OPC UA como la tecnología para hacer este trabajo? Si la respuesta a las tres preguntas anteriores es que sí, sigue leyendo.

¿Por qué de OPC UA a Power BI?

OPC UA es la tecnología de comunicación industrial por excelencia para conectar dispositivos de planta, como PLC’s, sensores, etc., con todo tipo de aplicaciones, ya sean Windows, Android, etc. Sin duda, usar OPC UA es garantizar el éxito en materia de comunicaciones. Si te interesa saber más sobre OPC UA, no deberías dejar de leer:

Power BI  es una herramienta que permite hacer análisis de datos empresariales mediante dashboards que pueden compartirse y visualizarse de forma amigable.

La conexión de ambos sin duda puede traer grandes beneficios, puesto que en muchos casos, los datos que generan los equipos de planta se necesitan analizar en la empresa.

¿Por dónde empezar?

Lo primero que tienes que tener claro es que OPC UA es una arquitectura cliente – servidor. Esto significa que vas a necesitar al menos dos aplicaciones para generar la comunicación:

    • Un servidor OPC UA que te genere el mapeado con el equipo o equipos a los que quieras conectarte
    • Un cliente OPC UA que vincule la información en Power BI

De clientes y servidores hay muchos, pero seguramente lo más interesante para empezar es revisar si tienes alguno ya disponible.

Un ejemplo y otros datos a tener en cuenta

Un servidor OPC UA es un software que expone datos de un equipo ligado a él. Esto significa que, debajo del propio servidor OPC UA, el equipo y su comunicación no son propios del servidor.

La traducción práctica a lo anterior es que deberás asegurarte que tu servidor implementa una comunicación con tu equipo de forma fiable. Por ejemplo, si tu equipo es Modbus, probablemente necesitarás un OPC UA Server para Modbus.

Un buen ejemplo de esto es una estación metereológica para conectar datos de OPC UA con Power Bi, en una web de Azure de nuestro partner Prosys OPC.

¿Cómo implementarlo?

Si estás evaluando integrar y conectar OPC UA a Power Bi no dejes de escribirnos, será un placer tener noticias tuyas 🙂

Somos expertos en tecnología OPC UA e integración de sistemas 🙂

¿Qué es una topología de red?

Si trabajas con redes, o intentas comunicar un dispositivo con otro, tarde o temprano te enfrentas al término topología. ¿Qué es?

La forma física en cómo se conectan nodos (ya sean pc’s, servidores, etc.) es lo que llamamos como topología de red. Existen diferentes topologías más o menos estandarizadas que tiene cada una sus propias características y que también son aplicables al protocolo TCP. En este post repasaremos algunas de las más comunes.

Topologías Estrella y Anillo

La del tipo estrella, es una de las configuraciones de red más comunes. En esta configuración, cada nodo se conecta a un dispositivo de red central, como un concentrador o un conmutador.

Esta topología tiene la principal característica que la comunicación de todos los nodos pasa por un nodo central. Esto significa que si se produce un fallo en el nodo central, todos los demás perderán la comunicación entre sí. Por lo tanto, en esta configuración es muy importante asegurar que las capacidades de este nodo serán las suficientes por el alto tráfico que deberá soportar.

 

Por otro lado, la topología ring (o anillo) es una configuración de red en la que las conexiones de dispositivos crean una ruta de datos circular

Por lo tanto, en esta configuración, cada nodo es transmisor y receptor al mismo tiempo, pasando las señales de una estación a otra. En estas configuraciones existe el conocido “paso de token” o testigo, porque se necesita saber si el tráfico ya ha pasado por un nodo determinado. Una derivación de esta topología es la red de doble anillo.

Bus y otras topologías

Es una configuración que tiene todos los nodos conectados a un circuito común. En este caso por lo tanto, toda la información viaja por un cable – el bus -.

Este tipo de configuración se caracteriza porque, si alguno de los nodos falla, la comunicación se va a mantener, puesto que la comunicación del bus es independiente del buen funcionamiento de un nodo determinado.

¿Otras topologías? ¿Cuál es la correcta?

Hay muchísimas topologías: algunas de ellas son las Line, Fully connected, Tree y Mesh, entre otras, cada una con sus propias características.

La elección de una u otra depende de múltiples factores. Por un lado, la disponibilidad, ya que no siempre están disponibles en todos los protocolos de comunicación o recursos disponibles. Por el otro, cada una tiene sus propias ventajas e inconvenientes, por lo que en función de tu caso, va a depender mucho del proyecto que tengas que implementar.

¿Quieres aprender más sobre redes?

Si estás buscando información clara y concisa, en forma de un curso online, te recomendamos sin duda nuestro Curso de Redes TCP.

Webinar: OPC UA Java SDK

A menudo, cuando los usuarios se preguntan en qué lenguaje están desarrolladas las aplicaciones OPC UA, desconocen de la existencia de los SDK. Nuestro OPC UA Java SDK es una plataforma ideal para desarrollar aplicaciones OPC UA interoperables y sólidas.

¿Por qué OPC UA?

Quién busca desarrollar aplicaciones a prueba a futuro, capaces de comunicarse con todo tipo de aplicaciones satisfaciendo los requisitos de comunicación más exigentes (en cuanto a arquitecturas complejas, seguridad, etc.), encuentra en OPC UA a su aliado ideal.

OPC UA es una tecnología que mantiene la OPC Foundation, y que lleva más de 25 años siendo sinónimo de fiabilidad y comunicaciones en la industria. Puedes leer más aquí. OPC UA es la evolución de OPC Clásico, y se distingue de ésta, entre otros, por ser una tecnología muliplataforma, adaptable, rica en el modelo de información y adaptada a las necesidades de comunicación del siglo XXI.

¿Por qué Java?

Si OPC UA nació para ser multiplataforma, pasa exactamente lo mismo con Java. Un programa hecho en Java puede ejecutarse sobre cualquier máquina, sin importar el hardware.

Pero no sólo eso. OPC UA busca ser flexible y rico en cuanto al modelado de información. Y Java encaja perfectamente con estos objetivos, puesto que se trata de un lenguaje orientado a objetos.

¿OPC UA Java SDK?

Para los que buscan desarrollar aplicaciones OPC UA, nuestro OPC UA Java SDK es una elección excelente.

Se trata de  una opción sólida para desarrollar aplicaciones clientes, servidores y sistemas OPC UA multiplataforma. El SDK es un kit de desarrollo de software que contiene las funciones que se encargan de todos los detalles de comunicación de OPC UA, lo que significa que el programador se puede centrar sólo en lo que importa: la aplicación.  La interfaz de programación de alto nivel permite el desarrollo rápido de aplicaciones y acelerar su proceso de desarrollo.

Webinar y acceso

Si quieres probar el SDK para empezar a desarrollar aplicaciones, hemos publicado hace apenas unos días un Webinar dónde explicamos cómo empezar con él.

¿Te gustaría empezar a desarrollar aplicaciones OPC UA? Entonces contáctarnos para darte acceso.

OSI, la pirámide de las comunicaciones

Todos asumimos que los protocolos de comunicación funcionan y sirven para llevar datos de un punto a otro. Por detrás, existe una tecnología que puede variar en función del protocolo. Sin embargo, lo que se mantiene inalterable es el modelo que emplean todos: OSI.

¿En qué consiste?

El modelo OSI, del inglés Open System Interconnection, se desarrolló por la ISO (International Organization for Standarization) como una arquitectura para comunicaciones electrónicas y es una referencia para el desarrollo y comprensión de protocolos.

Dicho de otra forma, OSI presenta un modelo común para entender cómo funcionan los protocolos y también para diseñar nuevos, ya que los divide en capas funcionales.

La pirámide de 7 capas

Las pirámides tienen una punta y una base. Desde el punto de vista funcional, pasa lo mismo con la capa OSI, la punta es el funcionamiento, mientras que la base mantiene el funcionamiento.

En OSI, se especifican siete capas:

  • Aplicación, 7
  • Presentación, 6
  • Sesión, 5
  • Transporte, 4
  • Red, 3
  • Enlace de datos. 2
  • Física, 1

Las capas en las que OSI divide los protocolos tienen funciones muy específicas. Las capas inferores (1 a 3), se dedican a transportar los datos a nivel físico, mientras que las superiores (4 a 7) se dedican a presentar la información a nivel de aplicación.

Ejemplos: OSI en TCP

Veamos el ejemplo del modelo TCP/IP (Protocolo para el Control de Transmisión/ Protocolo de Internet), está compuesto por cuatro capas (simplifica a OSI), en la que cada una se encarga de determinados aspectos en la comunicación y a su vez cada una brinda un servició especifico a la capa superior. 

En la imagen vemos la pila OSI (izquierda) y su modelo TCP/IP (derecha)

Conclusión, ¿Para qué sirve OSI?

En resumidas cuentas, para estandarizar protocolos de comunicación en un modelo comprensible para todos. Esto hace que los protocolos se diseñen, mantengan, y configuren en un lenguaje común, lo que sin duda hace que tanto desarrolladores como usuarios puedan generar comunicaciones de forma mucho más efectiva.

¿Te gustaría seguir profundizando en el tema? Revisa entonces nuestro recurso digital sobre Redes TCP.

Buses de campo en Codesys

Una de las mejores funcionalidades que tiene Codesys es su capacidad para poder comunicarse con todo tipo de dispositivos mediante diferentes protocolos de comunicación y buses de campo. ¿Te interesa configurarlos en Codesys? Sigue  leyendo.

¿Qué son?

Empecemos por lo esencial. Los buses de campo son medios de comunicación electrónicos e industriales para comunicar PLC’s con otros PLC’s o periferia descentralizada.

En su día, publicamos este post donde te ampliamos la información.

¿Cómo los usa Codesys?

Los buses de campo se integran en Codesys mediante librerías propias, lo que significa que podemos programar las comunicaciones mediante configuradores o mediante bloques.

Los configuradores están perfectamente integrados y se pueden usar para programar las comunicaciones de forma sencilla e intuitiva:

Por el otro lado, los bloques e instrucciones específicas permiten programar las comunicaciones de forma dinámica, lo que en algunas veces puede ser beneficioso para programar determinadas funciones.

¿Qué buses de campo soporta Codesys?

Codesys cada día se amplía, pero para resumir podríamos decir que tenemos disponibles:

  • Modbus en sus diferentes variantes (TCP, RTU…)
  • PROFIBUS y PROFINET
  • EtherNet / IP
  • EtherCAT
  • BACnet
  • J1939
  • Sercos
  • IO-Link

Unos cuántos, ¿Verdad?

Beneficios de usar Buses de Campo en Codesys

Además de las propias ventajas que tiene poder comunicarse con tantos tipos de dispositivos, hay otras ventajas implícitas, que las podríamos resumir en:

  • Generar la configuración en el mismo entorno (sin tener que aprender e instalar cosas nuevas)
  • Depurar errores en el mismo entorno que la lógica del PLC
  • Elegir con más libertad el protocolo o bus que usaremos para la aplicación (tenemos tantos disponibles…)

Seguir aprendiendo

Este año hemos iniciado nuestros Workshops con buses de campo con Codesys, donde, entre otros, hablamos de Modbus, I/O Link, Ethercat y CANOpen.

Y tú, ¿Cuáles usas? ¿Te sientes cómodo con ellos?

Buses de campo

La imperiosa necesidad de integrar cada día más señales de control en la industria llevó a  buscar alternativas al cableado habitual ¿Te interesa saber más sobre buses de campo? Sigue leyendo.

¿Qué es un bus de campo?

Empecemos por lo esencial. Los buses de campo son medios de comunicación electrónicos e industriales para comunicar PLC’s con otros PLC’s o periferia descentralizada.

Dicho de otra forma, un bus de campo es un bus que nos permite comunicar con otros dispositivos con un protocolo específico en campo, es decir, en una área de fabricación.

¿Por qué debería comunicarse un PLC con un bus de campo?

Bueno, ya sabrás que una de las características esenciales de los PLC es su capacidad de comunicarse con su entorno mediante Entradas y Salidas. Las Entradas y Salidas normalmente se comunican con el PLC mediante módulos específicos y cada una de ellas es cableada por separado.

El bus de campo integra muchas señales, reduciendo en gran medida los costes de instalación

Los buses de campo se caracterizan por hacer lo mismo pero simplificando la instalación, puesto que el cable permite integrar muchas más señales. Además, estos buses tienden a ser cada vez más inteligentes, lo que significa que permiten llevar señales adicionales como fechas de calibración etc.

Los beneficios de los buses de campo por lo tanto son muchos, pero resumiendo: instalación más rápida, mejor mantenimiento, más interoperabilidad y reducción de tiempos de parada.

¿Qué buses de campo existen hoy en día?

El desarrollo tecnológico ha hecho que surjan muchos y diferentes. Por ejemplo, AS-I, Profibus, Modbus, etc. Cada uno con sus diferentes particularidades y ventajas.

Seguramente, la evolución tecnológica de los últimos años ha venido acompañada por los pasos hacia delante en la electrónica, lo que ha permitido que los buses más nuevos tengan mayores capacidades de comunicación, más velocidad, etc.

¿Debería usar aprender a usar buses de campo?

Si estás trabajando en automatización industrial, más temprano que tarde vas a tener que aprender, así que sí… Por eso, te recomendamos que eches un vistazo a este curso sobre buses.

 

¿Que es un puerto de comunicación?

A menudo, cuando hablamos de comunicaciones e IP’s, nos encontramos con los puertos, así que estamos seguro de lo que te estás preguntando ¿Qué es un puerto de comunicación?

¿Qué es un puerto de comunicación?

Los puertos de comunicación son las interfaces que utilizan las aplicaciones para conectarse con otros elementos, ya sean hardware o software, para enviar y recibir paquetes de datos.

En cierta manera, es como decir el buzón de correos de nuestro edificio aplicado a un ordenador. El edificio – que equivaldría al ordenador-, tiene muchas viviendas – que podrían ser las aplicaciones -. Cada vivienda tiene su propio buzón para recibir mensajes – que serían los puertos -. De esta manera, cada aplicación en un ordenador puede tener asignado su propio puerto para comunicarse con el exterior.

Puertos de software y puertos de hardware

Vale, además, tenemos dos grandes tipos de puertos, podemos encontrar dos grandes categorías: el puerto de comunicación de hardware, y el de software. Los de hardware, tienen como finalidad establecer comunicaciones entre dispositivos físicos (por ejemplo, módems, mouse, teclado…). Un ejemplo típico es el USB.

En un ordenador cualquiera, normalmente tenemos varios puertos USB, que podemos identificar para comunicar el hardware de turno.

Por el otro, tenemos los puertos de software (también conocidos como puertos lógicos), que en definitiva permiten establecer comunicaciones entre diferentes programas informáticos.

¿Y porqué se tienen que configurar los puertos y están cerrados por defecto?

Ahora estarás pensando que toda esta teoría está muy bien, pero, ¿Por qué debería preocuparme de tener que configurarlos una y otra vez? o, ¿Por qué se habla tanto de los puertos en el mundo de la informática?

Pues hay múltiples razones. Pero seguramente la más importante hoy en día tiene que ver con la seguridad informática. Los puertos, como ya hemos comentado, son los buzones de correo de nuestro edificio. ¿Dejarías que cualquiera se colara en tu edificio? ¿Te gustaría encontrarte con bacterias u otro material poco deseable? Seguramente no, y menos si este puede infectar todo.

Pues por eso mismo los informáticos toman tantos recaudos con los puertos, cerrándolos normalmente mediante firewalls u otras técnicas.

¿Y cómo se configuran?

Ahora que ya sabes porque es bueno tener los puertos cerrados por defecto, seguramente ya te preguntas cómo se configuran. En próximas entradas te explicaremos cómo…

Transferencia de archivos con OPC UA

A estas alturas, todo el mundo sabe que OPC UA es una tecnología perfecta para implementar arquitecturas de comunicación modernas y seguras en todo tipo de industrias. Una de las aplicaciones que menos se conocen y que sin embargo pueden ser más utiles es la transferencia de archivos. Hablemos de ello en este post.

¿Por qué la transferencia de archivos con OPC UA?

La transferencia de archivos se hace completamente necesaria para cualquier tipo de industria hoy en día, esto es obvio. Y también es obvio que tiene que ser de forma segura (es decir, libre de cualquier amenaza informática).Al igual que ocurría con la comunicación de datos en tiempo real, de alarmas y eventos, y de históricos, con OPC UA también es posible generar comunicaciones seguras de archivos. Esto significa que podemos aplicar las mismas propiedades, tales como la comunicación mediante certificados y encriptación.

Casos y ejemplos

Hay muchos casos en los que la transferencia de archivos con OPC UA puede ser beneficiosa:
  • Caso 1: Entregar órdenes de producción desde la red de la oficina a la red de producción. Gracias a OPC UA, se puede habilitar la comunicación de archivos a través de Firewall, diferentes segmentos de red, etc.
  • Caso 2: Entregar informes de producción desde la red de producción a la sede de la empresa de forma segura a través de una red pública con encriptación OPC UA
  • Caso 3: Entregar secuencias de video grabadas desde la producción hasta la oficina

Solución y servicio

Recientemente hemos agregado un nuevo servicio dentro de nuestra cartera de soluciones OPC UA, que consiste en el desarrollo de soluciones de comunicación basadas en tecnología OPC UA. Algunas de las características son:
  • Cualquier número y tamaño de archivos
  • Certificados de instancia de aplicación OPC UA utilizados para controlar que las aplicaciones pueden acceder a los archivos
  • Autenticación OPC UA utilizada para controlar qué usuarios pueden acceder al archivo
Puedes encontrar más información de nuestro servicio aquí

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¿Quiénes somos?

Somos expertos en tecnología OPC UA y partners de ProsysOPC. Nuestros servicios incluyen desde consultoría, proyectos o Workshops regulares.