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Edge Box RPi 200 con Node-RED y Modbus RS485

Introducción​

Modbus RTU (Remote Terminal Unit) es un protocolo popular en la automatización industrial para conectar dispositivos como sensores y controladores a través de líneas de comunicación serie. Conocido por su simplicidad y confiabilidad, se utiliza ampliamente en el monitoreo y control de procesos industriales. El Edge Box RPi 200, una puerta de enlace IoT industrial basada en Raspberry Pi, permite la integración de dispositivos Modbus RTU con redes modernas. Mediante Node-RED, una herramienta de desarrollo basada en flujos, esta guía muestra cómo configurar la comunicación Modbus RTU con Edge Box RPi 200. Se destacan aplicaciones como gestión energética, monitoreo ambiental y control de procesos. Este recurso ofrece un enfoque rápido y práctico para aprovechar Modbus RTU en diversos escenarios industriales.

Antes de Empezar​

Antes de iniciar este proyecto, puede que necesites preparar tu hardware y software con anticipación, tal como se describe aquí.

Preparación de Hardware​

Edge Box RPi 200
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Preparación de Software​

Edge Box viene con Raspberry Pi OS preinstalado. Si este dispositivo se inicia por primera vez, revisa nuestro Getting Started Wiki. Además, hemos preparado una Guía de Inicio con Node-RED. Recomendamos revisarla antes de continuar con este wiki. En este tutorial, conectaremos la PC Host que ejecuta el simulador de temperatura de habitación YABE con Node-RED en Edge Box.

RS485​

En el Edge Box RPi 200, hay un puerto RS-485. Puedes encontrar más detalles aquí. Antes de trabajar con Node-RED, asegúrate de cablear correctamente el dispositivo.

Instalar el Nodo Modbus​

Para instalar el nodo Modbus, inicia Node-RED en tu Edge Box. Generalmente, se accede abriendo un navegador web y navegando a http://<tu-ip-edgebox>:1880. Luego sigue estos pasos:

Paso 1. Haz clic en el botón de Configuración, indicado por el ícono de tres líneas, ubicado en la esquina superior derecha, luego selecciona Manage palette.

Paso 2. En la pestaña de paleta, navega a la pestaña Install.

Paso 3. Usa la barra de búsqueda para encontrar el nodo Modbus.

Paso 4. Haz clic en el botón Install junto al nodo.

Paso 5. Si aparece un mensaje, haz clic en el botón Install en la ventana de advertencia para confirmar la instalación.

Paso 6. Espera a que el proceso de instalación finalice. Una vez completado, el botón Install cambiará a Installed.

Identificando Direcciones Modbus​

Identificar las direcciones Modbus correctas es un paso fundamental. Se recomienda consultar la hoja de datos del PLC, dispositivo o sensor del fabricante para obtener información detallada sobre direcciones Modbus, incluidas las de entrada, salida y registros de retención.

En este ejemplo, usaremos un sensor RS485 SHT20 de temperatura. A través de una interfaz de hardware RS485 (con diseño de protección contra rayos), la capa de protocolo es compatible con el protocolo industrial estándar Modbus-RTU. Al revisar la hoja de datos, encontramos el registro de entrada que proporciona los datos de temperatura y humedad.

Obtener Datos del Dispositivo​

Nodos requeridos: Modbus Getter, 2 nodos Function, 2 nodos Debug, Modbus Response.

Arrastra y suelta estos nodos y conéctalos de la siguiente manera.

Configurar el Nodo Modbus Getter​

  1. Haz doble clic en el nodo Modbus Getter.
  2. Establece Unit ID en 1.
  3. Establece FC en FC4: Read Input Registers.
  4. Establece Address en 1 (según la hoja de datos del dispositivo).
  5. Establece Quantity en 2 (para leer dos bloques).

Configurar el Servidor Modbus​

  1. En la sección Server, haz clic en el botón de lápiz para crear una nueva configuración de servidor.
  2. Asigna un nombre al servidor.
  3. Ajusta Type a Serial Expert.
  4. Ajusta Serial Port a /dev/ttyACM0.
  5. Ajusta Serial Type a RTU.
  6. Mantén el resto de la configuración por defecto.

Configuración de los Bloques Function​

Usamos el bloque Function para extraer los valores relevantes de temperatura y humedad. La salida del nodo getter es un número decimal que contiene partes enteras y decimales, por lo que necesitamos ajustarlo usando matemáticas básicas.

Para la Temperatura​

var tempMsg = { payload: msg.payload[0] / 100.0 };
return tempMsg;

Para la Humedad​

var humidMsg = { payload: msg.payload[1] / 100.0 };
return humidMsg;

Desplegar​

Presiona el botón Deploy. Verás los valores de humedad y temperatura en la ventana Debug.

Soporte Técnico y Discusión del Producto​

¡Gracias por elegir nuestros productos! Estamos aquí para brindarte diferentes tipos de soporte y asegurarnos de que tu experiencia con nuestros productos sea lo más fluida posible. Ofrecemos varios canales de comunicación para adaptarnos a diferentes preferencias y necesidades.

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