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PorSatoshi

De Modbus a OPC UA

En el blog ya hemos comentado varias veces las bondades del protocolo Modbus, entre ellas, facilidad de implementación,  fiabilidad de comunicaciones, su intachable historia y, por supuesto, su popularidad. En la nueva era de la industria 4.0, Modbus jugará un papel fundamental, pero deberá resolver un conjunto de problemas y el OPC UA Modbus Server es la solución.

La Historia y el mundo IoT

Modbus es un protocolo cuya trayectoria la industria es intachable ya que lleva décadas demostrando sus prestaciones comunicando todo tipo de equipos en todo tipo de instalaciones. Por lo tanto, tanto su pasado como su presente están más que garantizados. ¿Y el futuro? Como comentamos en el post  Modbus y IoT,  estamos entrando en la era post automatización industrial. Una era donde las máquinas y controladores se conectan cada vez más a las personas comunes por medio de Internet y para lograr este objetivo hay que conseguir superar varios retos tecnológicos.

En comunicaciones industriales, los retos son básicamente dos: la interoperabilidad – garantizar que un protocolo puede comunicarse con cualquier dispositivo o aplicación – y la seguridad – asegurar que un mensaje no es deformado entre el emisor y el receptor-.Por ello, muchas tecnologías tienen que adaptarse, como le pasa a Modbus.

La solución

OPC UA es una tecnología pensada para la nueva era. Proporciona un estándar de comunicaciones interoperable, fiable y seguro para comunicaciones industriales. Es decir, todo aquello que necesita la industria 4.0.

Las buenas noticias son que OPC UA puede comunicarse con otros protocolos y, de esta manera, coexistir con tecnologías probadas, como es el caso de Modbus. Más especificamente, los OPC UA Servers hacen este trabajo.

En nuestra tienda disponemos de un OPC UA Server para equipos Modbus que expone los datos Modbus de PLC’s, RTU’s, balanzas y otro equipamiento a OPC UA. De ésta manera, se garantiza la modernización de instalaciones.

¿Y en la práctica?

En esta entrada te explicamos, paso a paso, a pasar datos de tus equipos Modbus a OPC UA, y en menos de 10 minutos!

PorSatoshi

OPC UA Workshop en Barcelona

Opiron Electronics, como representante de Prosys OPC para España y América Latina, organizará el primer OPC UA Workshop en español los días 10, 11, y 12 de Abril en Barcelona, España.

Modalidad del Workshop

Este es un Workshop presencial. Los alumnos accederán a una aula equipada con ordenadores y proyector en Barcelona para seguir el curso. El training será de uno a tres días, en función de la cantidad de días a los que quieran asistir los alumnos. El curso cubrirá los fundamentos de la tecnología OPC UA para ingenieros de planta y programadores de software.

El primer día del training está reservado a los conceptos de OPC UA y sus aplicaciones, mientras que los días consecutivos se aprenderá a desarrollar servidores y clientes OPC UA en entornos Java.

Objetivos

Entre los objetivos que se cumplirán durante el Workshop, destacamos varios de los más importantes a continuación:

  • Instalar y usar aplicaciones OPC UA.
  • Conectar un cliente OPC UA y navegar a través del address space para buscar información específica.
  • Leer y escribir datos.
  • Generar suscripciones para monitorear cambios de valores y eventos.
  • Crear servidores OPC UA completamente funcionales.
  • Definir y usar modelos de información OPC UA.
  • Usar métodos alarmas y datos históricos propios de OPC UA.

Por lo tanto, los alumnos que hayan asistido al primer día de curso entenderán el funcionamiento de OPC UA detrás de escena. Comprenderán su potencial y cómo aplicarlo en la industria. Además, los que opten a estar los días dos y tres, sabrán desarrollar aplicaciones OPC UA plenamente funcionales.

Perfil del alumno

Si eres programador, integrador, ingeniero de automatización, gerente de planta o tienes interés en aprender sobre OPC UA, el protocolo de comunicación de la industria 4.0, no deberías dejar escapar esta oportunidad.  Nuestros clientes están muy satisfechos con nuestros workshops.

Apuntarse

Para registrarte al OPC UA Workshop, puedes hacerlo directamente a través de nuestra tienda o bien enviando un email a info@opiron.com.

PorSatoshi

¿Por qué OPC? La torre de Babel de las comunicaciones industriales

Conocer una tecnología es difícil. Se necesita tiempo para entender sus fundamentos y comprender su alcance. Se necesita todavía más tiempo para familiarizarse con ella, es decir, pasar de la teoría a la práctica para probarla, programarla y testearla. Y todavía mucho más tiempo para implementarla en una planta industrial. ¿Por qué OPC?

Los inicios

Por allá los años 80 y 90, las plantas industriales tenían grandes problemas para mantener las comunicaciones en las plantas. Cada vez que se adquiría un nuevo equipo, normalmente éste traía un nuevo protocolo de comunicación propietario que tenía que comunicarse con el resto de la planta. Y nuevos drivers a instalar y mantener. Y nuevos métodos de programación…

Problemas en las plantas industriales…

En algún momento éste modelo se empezó a hacer difícil de mantener. Las plantas industriales tenían cada vez más drivers de comunicación instalados en los ordenadores que controlaban las plantas. Los ingenieros tenían que lidiar cada vez con más y más tecnología. Llegaba un punto en el que no habían logrado hacerse con una tecnología que ya tenían que aprender una nueva…

Cuando las molestias se convirtieron en quejas, los fabricantes de tecnologías de automatización comenzaron a asumir que tendrían que pensar en un plan B. De hecho, ellos ya hacía tiempo que habían empezado a notar que el modelo planteado era difícil de mantener

… Y en las oficinas de ingeniería

Hasta ahora hemos hablado de lo que ocurría en las plantas. Como hemos dicho, los ingenieros tenían problemas en mantener tantos drivers y protocolos. Y cuando esos problemas se hacían notorios, era común contactar con los fabricantes de automatización para que les ayudaran.

Así, ingenieros los ingenieros de soporte lidiaban con múltiples tickets de soporte abiertos, todos por supuesto urgentes sobre protocolos y versiones del todo diferentes. Y lo pero, es que cuanto más tiempo pasaba, a más protocolos había que dar soporte.

La solución, OPC

Las molestias, quejas y estrés fueron las causas para empezar a sentar las bases de una nueva tecnología de la que hablaremos en el próximo post: OPC.

PorSatoshi

¿Qué es OPC?

El histórico problema de los múltiples protocolos de comunicación industriales tuvo su respuesta a mediados de los años noventa con tres siglas: OPC. Hoy, estas siglas distinguen a la tecnología de comunicación de facto en la industria. En este post te hacemos un resumen de sus principales características.

¿Qué es OPC?

OPC son las siglas de Open Protocol Communication. Sus siglas justamente nos presentan su objetivo como protocolo, entregarnos un estándar de comunicación abierto e independiente. Su ámbito es la industria, ya que normalmente lo encontramos en software industrial tal como SCADA’s, Historiadores, drivers, etc.

Fundamentos de OPC

La tecnología OPC se fundamenta en básicamente dos tecnologías. En primer lugar, hablamos de una arquitectura cliente – servidor. Esto significa que en cualquier arquitectura debe haber al menos dos software independientes, un servidor que se conecte a la fuente de datos y los exponga, y un cliente que haga las consultas pertinentes para hacer uso de esos datos. Por ejemplo, podemos encontrar servidores conectados a PLC’s, que comuniquen los datos a un cliente como un SCADA.

En segundo lugar, hablamos de una plataforma de comunicaciones basada en tecnología Windows. OPC utiliza la tecnología COM / DCOM para llevar los paquetes de comunicación entre aplicaciones.

Beneficios

Los beneficios de usar esta tecnología son evidentes, tanto para el usuario final como para el desarrollador de tecnología. Repasemos tres de las más evidentes.

  • Primero, es una tecnología escalable, dado que adquirir un software OPC nos permitirá crecer en el tiempo, ya que ese mismo software podrá comunicarse con otros nuevos sin costes.
  • Segundo, disponer de una tecnología independiente de los fabricantes, lo que nos permite no atarnos a un solo proveedor.
  • Tercero, el mantenimiento de una arquitectura OPC es más simple que otra con muchos protocolos, porque conociendo los fundamentos de una tecnología podemos mantener una arquitectura de comunicaciones completa.

Áreas de mejora

Hay diferentes aspectos mejorables, pero en este post comentaremos los 2 más relevantes. El primero y más evidente es su dependencia de Windows, lo que conlleva su incompatibilidad con cualquier otro sistema operativo (Linux, iOS, Android, etc).

El segundo, es la seguridad. En el mundo del Internet de las Cosas, es necesario contar con protocolos que traigan capas de seguridad nativas y, en el caso de OPC, éstas son bastante limitadas. Por ello, hay una nueva tecnología disponible, hablamos de OPC UA.

PorSatoshi

¿Puedo probar el curso Modbus gratis?

Hey, si lees esta entrada es porque seguramente has estado pensando en aprender Modbus de forma realmente efectiva, sin tener que leer libros teóricos que en el momento de la verdad, poco te sirven porque no tienen ejemplos. Hace unas semanas lanzamos un curso Modbus, que, déjame decirte, está teniendo muy buenas críticas por parte de sus primeros alumnos.

Sin embargo, me he dado cuenta que a algunos todavía les falta decisión para aprovecharlo y apuntarse al mismo.

Hoy es tú día de suerte

Si piensas adquirir el curso de Modbus que lanzamos hace unas semanas y, por alguna razón u otra, todavía no te has decidido a adquirirlo. Bueno, déjame decirte que tenemos solución. Podrás probarlo, y gratis.

Pero antes de nada, si todavía no sabes en qué consiste este curso, déjame explicártelo en este breve vídeo. Te quitará apenas 10 minutos de tu tiempo y creo que resolveré muchas de las dudas que puedas tener.

Como ves, es un curso más que interesante del que hemos decidido publicar las 2 primeras lecciones completamente gratis para que puedas probarlo antes que sea demasiado tarde.

¿Cómo puedo conseguirlo?

Antes de decirte cómo conseguir el curso, te voy a dar 5 razones por las que no deberías dejar escapar esta oportunidad. Porque Modbus:

  • Es el protocolo de comunicación industrial que, con diferencia, lleva más años en el mundo de la automatización.
  • Es completamente transversal, lo encontramos tanto en industrias como el Oil&Gas hasta en edificios inteligentes.
  • Casi cualquier fábrica en el mundo tiene tecnología Modbus.
  • Seguirá siendo una tecnología fundamental para las próximas décadas.

Ahora sí, para conseguir el curso Modbus, simplemente tienes que suscribirte haciendo clic aquí. Te enviaremos una copia a tu correo, así que mejor déjanos tu mejor email. Hazte con esta copia del curso gratis cuanto antes. ¡No te lo pierdas!

PorSatoshi

Preguntas frecuentes del curso de Modbus

Tomar una decisión no es fácil.

Cuándo vemos una oportunidad, nos tomamos tiempo en decidir si ésta es buena o no porque siempre deseamos tomar la mejor decisión.

Déjame decirte que pensar es bueno, pero siempre en su buena medida. No es muy bueno tampoco esperar y esperar para que se presente la oportunidad perfecta.

Como quiero ayudarte, voy a anticipar tus preguntas…tratando de responderlas.

¿Qué es Modbus?

Modbus es un protocolo de comunicación industrial, que normalmente podemos encontrar en fábricas y edificios inteligentes. Lleva muchos años funcionando con gran rendimiento, y así seguirá en las próximas décadas. Te recomiendo leer este enlace para más información.

¿Es realmente Modbus para mí?

Si eres ingeniero y trabajas en una fábrica o edificios inteligentes, trabajas con PLC’s o sistemas, no deberías dudarlo, Modbus es un protocolo tan popular para las fábricas como en sistemas operativos es Windows para los ordenadores. Si eres estudiante de ingeniería, o aficionado y estás pensando en dedicarte al mundo de la automatización, también es un curso ideal para ti.

¿Necesito grandes conocimientos de programación?

No. El curso está pensado para que puedas hacerlo sin saber programar. Es recomendable tener conocimiento sobre programación en C y Arduino. En cualquier caso, los sketch los proveemos nosotros.

¿Qué formato tiene el curso? ¿Es un libro?

El curso se compone de un libro en PDF con varias unidades, tanto teóricas como prácticas, pero además, en el mismo libro hay links a vídeos realizados expresamente para este curso, donde verás vídeos teóricos y vídeos prácticos con tutoriales paso a paso. También incluye software específico y los programas de Arduino.

Si se hace con Arduino, ¿Podré aplicarlo luego con mis PLC?

Desde luego. Arduino es una plataforma perfecta para hacer el curso dado su popularidad, bajo coste y versatilidad. La placa Arduino la convertimos en un dispositivo Modbus que se comportará exactamente igual a como lo hará tu PLC, válvula, variador, etc.

¿Puedo probarlo gratis?

Sí, tenemos una opción para que puedas probar el curso gratis. Lee esta entrada para tener más información al respecto.

¿Cómo puedo conseguirlo?

El curso lo puedes conseguir desde la tienda de Opiron en este enlace. ¡Conviértete en un experto ya!

 

PorSatoshi

5 Razones para adquirir el Curso de Modbus

Hace pocos días hemos lanzado a la venta el primer curso de Modbus: se trata de un libro interactivo, donde el lector puede ya no sólo leer, sino también ver vídeos tanto teóricos como prácticos. Te damos 5 buenas razones para adquirirlo:

Razón 1: Todo el mundo debe conocer Modbus

Modbus es el protocolo de comuniación más famoso del mundo, está en todas las industrias integrado en todo tipo de dispositivos. Modbus además es un protocolo clásico, lo que significa que seguirá vigente por décadas en las fábricas. No deberías permitirte el lujo de no contar con una herramienta potente que te permita formarte siempre que lo necesites. Y tampoco deberías estar muy preocupado de si el libro seguirá sirviéndote dentro de 4 o 5 años por ejemplo, porque la tecnología Modbus lleva décadas funcionando…

Razón 2: Es un material interactivo

Libros y textos sobre Modbus, de calidad, no hay muchos en Internet. Pero con vídeos no hay ninguno, excepto el que te ofrecemos aquí. El libro contiene múltiples vídeos, tanto teóricos como prácticos, con los que podrás entrenarte y formarte, siempre que lo necesites.

Razón 3: Nada de teoría y ya está, ejercicios prácticos

Leer, ver vídeos teóricos y luego no saber exactamente qué hacer cuando te sientas delante de un equipo… ¿Cuántas veces te ha ocurrido? A mí personalmente, muchísimas. Es frustrante comprar material formativo que no tiene ejemplos, procedimientos, etc. Pero este es un curso completamente diferente, el libro contiene vídeos, códigos en Arduino y software específico para que puedas hacer las prácticas: esto es mucho más que un libro!

Razón 4: Somos expertos en Modbus

El libro no lo hemos hecho de la noche a la mañana, ni mucho menos. Llevamos más de 10 años trabajando en industrias de todo tipo y en él se juntan todos los conceptos que hemos ido aprendiendo en este camino: en él encontrarás desde tips hasta atajos para resolver problemas más eficientemente. Cuando estés en una puesta en marcha, te aseguramos que muchos te servirán.

Razón 5: No necesitas ningún hardware costoso

Para hacer las prácticas no necesitas trabajar con ningún hardware costoso, sino simplemente contar con una placa Arduino Mega o Arduino Uno, que puedes conseguir por menos de 30 Euros, o incluso puedes adquirir con el libro.

Puedes adquirir el libro en este enlace, donde podrás conseguir la descarga de todos los materiales: libro con acceso directo a vídeos más códigos en Arduino más software, una vez formalices el pedido.

Si tienes más dudas, te recomiendo leer las preguntas frecuentes sobre el curso de Modbus.

PorSatoshi

¡Lanzamos el Curso para aprender Modbus!

Por allá en el año 2007, cuando empecé en este mundo de la automatización, me asignaron un nuevo proyecto. Tenía que comunicar dos máquinas con un protocolo del que ya había escuchado cosas antes, tenía que aprender Modbus.

Modbus es un protocolo de comunicación industrial, que normalmente podemos encontrar en fábricas y edificios inteligentes.

Como expliqué en entradas anteriores, la experiencia de aprender Modbus por mi mismo fue dura: bibliografía poco práctica, pocos ejemplos, y ni qué decir de tutoriales. Me frustré varias veces hasta llegar a realizar el proyecto que tenía asignado.

La solución

Después de más de 10 años en esto de la automatización, con más canas y sobretodo con muchos proyectos en las espaldas, te traigo todos los apuntes que he hecho para facilitarte al máximo tu objetivo: aprender Modbus.

¿Por qué debería aprender Modbus?

Si todavía no sabes si deberías aprender Modbus, te resumiré en pocas líneas las razones por las que deberías aprender. Ahí van:

  • Es el protocolo de comunicación industrial que, con diferencia, lleva más años en el mundo de la automatización.
  • Es completamente transversal, lo encontramos tanto en industrias como el Oil&Gas hasta en edificios inteligentes.
  • Modbus tan popular, que casi cualquier fábrica en el mundo tiene tecnología Modbus en el mundo.
  • Seguirá siendo una tecnología fundamental para las próximas décadas.

Así que si eres ingeniero, estudiante, aficionado, técnico de mantenimiento o simplemente tienes curiosidad, debes aprender sí o sí esta tecnología.

El curso 

El curso no es sólo teórico, sino que tiene muchísimo contenido práctico. Sólo necesitas una popular placa Arduino (Mega) y algunos componentes electrónicos básicos (Led y fotorresistencia) para empezar a aprender Modbus de forma efectiva.

Desde hoy mismo, tienes acceso a la recopilación de más de 10 años de experiencia en esta tecnología en formato Ebook con vídeos interactivos, tanto explicativos como prácticos, ejercicios, códigos realizados en Arduino y software específico sobre Modbus, en este link.

5 Razones para hacer el curso de Modbus

Si tienes dudas respecto al curso, te recomiendo leer esta entrada donde te daremos 5 razones para hacer este curso.

PorSatoshi

Tramas Modbus

Puede que en algún momento te tengas que sentar e ir un paso más allá que simplemente leer datos desde tu SCADA, ya sea para diagnosticar un problema o para verificar la red, y analizar los datos crudos que vienen de un equipo Modbus. Por eso, en esta entrada vamos a analizar cómo se conforman las tramas Modbus.

¿Qué es una trama?

En protocolos de comunicación, las tramas son unidades de datos que envía un dispositivo hacia otro/s, y que, en conjunto, conforman un mensaje. Por lo tanto, y a modo de simplificación, podríamos decir que en definitiva la trama es el conjunto de bits que conforman un mensaje.

El formato de los mensajes depende, además del protocolo en si, de la capa física con la que trabaje el protocolo. Por lo tanto, no podemos esperar que la trama de mensajes de Modbus RTU y Modbus TCP sean exactamente igual, aunque en ambos casos conservan similitudes.

¿Qué campos conforman la tramas Modbus?

Una vez que sabemos de qué se tratan las tramas, tratemos de identificar qué campos identifican las tramas Modbus:

  • Device Address: Dirección del dispositivo hacia donde se dirige el emisor.
  • Function Code: Función que necesita realizar el emisor.
  • Register Address: Dirección a la que queremos acceder.
  • Number of Registers:  Número de registros sobre los que queremos realizar la función.

Por ejemplo, para leer dos registros  del Holding Register 40212 de un Slave cuya dirección es 15, el comando que el Master debería enviar sería 15 -03-0212-02.

Modbus Trama

Luego, puede haber más campos, por ejemplo, normalmente al final del mensaje nos encontramos con el Error Check.

  • Error Check: El CRC es una verificación del mensaje, para comprobar que éste no tiene malformaciones. Esta verificación se corresponde con el checksum de la trama.

Por supuesto, éste análisis no completa la trama completa del protocolo completo – RTU, TCP, etc –  pero sí son los campos de cualquier protoclo Modbus, sea cuál sea el medio.

Tramas en Modbus TCP

Como ya hemos mencionado, en realidad las tramas completas dependerán del medio que usemos para enviar nuestros mensajes Modbus. Por ejemplo, en Modbus TCP la trama Modbus viene dentro de una trama TCP, por lo que ésta es un poco más larga.

Hacemos hincapié en Modbus TCP porque esta especificación permite a Modbus poder trabajar sobre arquitecturas modernas y rápidas, no limitando su uso a sistemas de constrol sino incluso haciendo Modbus valido para enviar tramas sobre la red empresarial.

¿Es Modbus un protocolo IoT?

Pero ya que hablamos de redes de control modernas, ¿Por qué no hacerlo de Internet? ¿Puede Modbus trabajar en el ámbito del IoT? Te lo explicamos en esta entrada.

PorSatoshi

¿Qué es un protocolo de comunicación?

Quienes estamos en esto del mundo de la automatización, lo usamos todo el tiempo: usamos un protocolo de comunicación para comunicar datos entre máquinas de alguna forma u otra.

¿Qué es un protocolo de comunicación?

Bueno, empecemos por lo básico. Un protocolo de comunicación es un método para comunicar datos entre máquinas, ni más ni menos. Este método, en realidad queda definido tanto por el medio físico como por el medio informático en la que se intercambian los datos.

No hace tanto tiempo, los protocolos de comunicación eran de lo más primitivos: una voltaje tenía un significado, y una ausencia de voltaje tenía otro. Y digo más, todavía hoy este método es ampliamente usado en el mundo industrial.

La evolución

Este método funcionó, y funciona, bastante bien en entornos donde no es necesario comunicar grandes cantidades de datos. En cambio, cuando necesitamos ampliar las comunicaciones para hacerlas más rápidas y con mayor ancho de banda, necesitamos métodos más sofisticados para comunicar. Necesitamos definir reglas que permitan comunicar más y mejor.

De esta manera, en la industria surgieron primero estándares físicos, como RS-232, RS-485 o WiFi, donde los programadores pueden basar sus comunicaciones para realizar sus propios protocolos. De esta forma por ejemplo, Modbus se puede basar en estándares serie o TCP/IP para comunicar sus datos.

Cuestión de capas

De esta manera, el Modelo OSI define 7 capas para definir un protocolo de comunicación. Las más bajas tienen que ver con el medio físico por donde se propagará el mensaje, y allí se define el cableado, el conector, o los niveles de voltaje. En las más altas se definirán el conjunto de reglas por cómo se hará la comunicación para las aplicaciones informáticas.

Ahora que ya sabes qué es un protocolo de comunicación, te recomiendo que leas sobre Modbus, el protocolo de comunicación más universal del mundo industrial.