Ensayo

SISTEMA DE MONITOREO, MEDICIÓN Y REGISTRO REMOTO DE SEÑALES MEDIANTE
INTERFASE ETHERNET



RESUMEN

Este Proyecto abarca el diseño y construcción de un sistema electrónico Servidor Web que actúa como nodo de adquisición y control compatible ModBus y de acceso remoto mediante páginas Web. Esto permite la distribución de nodos de medición en redes Ethernet y el acceso a estos mediante unsimple software, como cualquier navegador Web. Cada nodo actúa como Puente Ethernet - ModBus, mediante una disposición Maestro (Interfase Ethernet) - Esclavo (Adquisidor compatible ModBus).
Así la capacidad de manejo de señales analógicas y digitales es totalmente programable, dándole una disposición modular de gran versatilidad. El sistema tiene como función principal la adquisición, registro ypresentación de los valores adquiridos por los dispositivos Esclavos conectados a la red ModBus. Además, el sistema posee un registro opcional de los valores a intervalos de tiempo configurables, que pueden enviarse mediante correo electrónico. El estándar utilizado en el envío de correo es el protocolo SMTP.
El sistema desarrollado es flexible y cumple con el estándar ModBus, con el fin deajustarse a redes serie RS232/RS485 industriales ya existentes y hacia el exterior a la red Internet, con acceso remoto mediante páginas Web.

I. INTRODUCCIÓN

Los protocolos ModBus y Ethernet están ampliamente difundidos en redes industriales y de comunicación entre computadoras, respectivamente. Existen varios fabricantes de estos productos que ofrecen una variedad de estos módulos para unaamplia gama de aplicaciones. Las principales limitaciones de estos productos son: la mayoría necesitan importarse, ya que no existe producción nacional, por lo tanto su disponibilidad depende de la situación internacional y su precio es elevado. Además la tendencia actual es la interconexión entre ambas redes (ModBus y Ethernet).
Basado en estos antecedentes, este Proyecto propone el diseño yconstrucción de un Sistema, como el mostrado en la Figura1, conformado por los módulos Maestro y Esclavo de una red industrial ModBus, que permitan superar las limitaciones mencionadas utilizando componentes disponibles en el país. Y también la posibilidad de interconectar la red ModBus con Ethernet, para su acceso remoto desde Internet, de un modo sencillo a través de diversas páginas Web.
Figura1.Diagrama en Bloques del Sistema

II. MATERIALES Y MÉTODOS

Para cumplir con el objetivo de desarrollar un sistema que permita el acceso remoto a través de un Servidor Web, para la medición y control de diferentes señales analógicas y digitales, distribuidas en una red industrial, se buscaron dispositivos que cumplan estos requisitos, teniendo en cuenta también costos y disponibilidad.
Elmicrocontrolador Rabbit RCM3200 posee las especificaciones necesarias para el Proyecto, actuando como Maestro de una red estándar ModBus, y siendo la interfase con el usuario mediante páginas Web dinámicas. En una disposición Maestro-Esclavo, se pensó primeramente en implementar una red no estándar con comunicación de datos mediante un protocolo privado. Luego, se observó que sería una ventajaadicional, implementar la comunicación entre dispositivos a través de una red ModBus estándar, pues existen dispositivos en el mercado y redes industriales ya instaladas con este protocolo. En consecuencia, se adoptó este protocolo con la posibilidad de manejar desde el Maestro, dispositivos Esclavos ya disponibles pero sin acceso remoto hasta el momento. Esto agregó una ventaja más al sistema en cuanto aversatilidad y utilidad.
La red ModBus es un protocolo de aplicación. En el Proyecto la capa física que lo soporta puede ser cualquiera entre diferentes opciones: cableada utilizando protocolo RS232/RS485 serie estándar, inalámbrica mediante dispositivos disponibles en el mercado que actúan como transceptores con antena incorporada (por ej. XBee), o alguna combinación de ambas.
En este...