Diseño de una solución basada en IoT para la integración de medidas eléctricas en tablero de distribución de BT en Edificio Confucio UDEP

Abstract

El objetivo de la tesis es diseñar una solución basada en el Internet de las cosas (IoT) para la adquisición y monitoreo de datos eléctricos de un tablero de distribución eléctrica, en el rango de Baja Tensión, instalado en la Universidad de Piura. Esta propuesta surge debido a la importancia de asegurar la gestión y calidad de la energía eléctrica suministrada a diversos equipos, con este propósito, se plantea la integración de los parámetros eléctricos como un primer paso, permitiendo, en futuros proyectos, realizar análisis detallados de los datos que se observen en la red eléctrica. En primer lugar, se introducen los conceptos básicos necesarios para que el lector adquiera una idea general de lo que abarca el diseño e implementación de un sistema de adquisición y monitoreo de datos. Posterior a eso, se brinda información detallada acerca de los dispositivos de medición y control, específicamente acerca del PLC Click Koyo y el analizador de redes de la marca PILOT modelo PMAC 770, los cuales son utilizados en el presente trabajo de investigación. La integración completa del sistema se logró mediante la implementación de los protocolos Modbus RTU y TCP. El protocolo Modbus RTU, utilizando el estándar de comunicación RS-485, posibilita la conexión entre el medidor PMAC 770 y el PLC Click Koyo. Por otro lado, el protocolo Modbus TCP se empleó para establecer la conectividad entre el PLC y el servidor, siendo este último una laptop. En relación con la programación, se utilizó el software Click Programming v3.21 para desarrollar el código en lenguaje Ladder destinado a operar en el PLC y realizar el almacenamiento de datos. Una vez completado este paso, el servidor ejecuta Node-RED, un entorno de programación con la capacidad de conectar dispositivos IoT y crear nodos interconectados de diversos tipos. El propósito de esta configuración es posibilitar la visualización de los parámetros eléctricos seleccionados en la plataforma IoT Ubidots. Los resultados fueron exitosos, logrando obtener las gráficas de los parámetros eléctricos de interés en la plataforma IoT. Esto posibilita el estudio del comportamiento de la red, tanto desde el punto de vista del usuario como de la red, permitiendo optimizar su consumo, mejorar la calidad de energía eléctrica y reconocer datos atípicos asociados a irregularidades en el sistema eléctrico.