Aplicación de internet industrial de las cosas al monitoreo y supervisión de un proceso de manufactura simulado que integra tecnologías de comunicación heterogéneas.

Abstract

Este proyecto de titulación implementa un conjunto de procedimientos para la interrelación de tecnologías heterogéneas de hardware y software con enfoque a la comunicación de internet industrial de las cosas (IIoT, por sus siglas en inglés). Bajo un ambiente de simulación se diseña un proceso industrial en el software Factory I/O que emula una línea de producción de piezas mecanizadas a través de máquinas de control numérico. Este proceso es controlado por una Rasperry Pi4 que hace las veces de un controlador lógico programado (PLC) gracias a las librerías contenidas en el entorno de desarrollo Codesys utilizado para el diseño del programa de control del proceso. La comunicación del PLC hacia la nube es implementada con la ayuda de un servidor del protocolo open protocol for communication (OPC) del programa Codesys. Este servidor actúa como middleware y permite la conexión entre cada uno de los niveles de la pirámide de automatización y el proceso simulado en Factory IO. Para el tráfico de información desde el servidor OPC hacia la nube se empleó el software Node-RED que permite establecer enlaces con la base de datos de los entornos de desarrollo IIoT y gestionar datos del proceso en tiempo real. Además, con el uso de los diferentes módulos de Node-RED se desarrolló un panel de visualización a través de Dashboard que permiten el monitoreo y control de la planta simulada de forma local y a través de HTTP se establece un enlace a la plataforma Thinger IO para crear un panel de visualización para la gestión por medio de Internet. Con el propósito de realizar el análisis comparativo de la eficiencia del manejo de información se utilizó la herramienta Wireshark, que permitió obtener resultados del envío de paquete de datos entre la plataforma de integración Node-RED y los protocolos de comunicación OPC UA, HTTP, MySQL y Python utilizado en la creación del Chatbot de Telegram para la gestión del proceso por mensajería móvil. El resultado en el análisis de la gestión de datos confirma la hipótesis planteada en que la comunicación entre las tecnologías heterogéneas es factible con ciertas limitantes en el tiempo de control y almacenamiento de datos que son propias de las plataformas utilizadas.