Dise?o e implementaci?n de un PLC basado en Raspberry Pi & Node-RED para aplicaciones industriales IoTT

Abstract

La presente tesis tiene como objetivo dise?ar e implementar un PLC basado en Raspberry Pi & Nodered para aplicaciones industriales IoT. Para ello, se utiliz? tecnolog?as open-source de bajo costo como el controlador Raspberry Pi 4 para el sistema electr?nico, la plataforma IoT Nodered para la programaci?n del software de control y la impresi?n 3D para la fabricaci?n de la carcasa del PLC. Para definir las especificaciones del PLC, se analiz? proyectos similares como el PLC Controllino Mini basado en Arduino Uno, el PLC RevPi Core 3 basado en Raspberry Pi Compute Module 3 y el Raspberry PLC 21+ basado en el Raspberry Pi 4. Luego de ello, se definieron las especificaciones propias para un PLC basado en Raspberry Pi4 y orientado al internet de las cosas. Se realiz? el dise?o e implementaci?n del sistema electr?nico del PLC basado en Raspberry Pi, se fabric? una placa PCB que contiene 7 entradas y 6 salidas digitales optoacopladas, las salidas son del tipo rel?. Se desarroll? el software de control usando Nodered, el PLC cuenta con una instancia cliente y se us? una PC como servidor; se implement? un dashboard para la visualizaci?n y control del PLC de forma remota. Se dise?o e implemento la carcasa del PLC, se fabric? la carcasa mediante impresi?n 3D usando filamento ABS negro para la base y gris para la tapa, la carcasa cuenta con soporte para dos ventiladores, ranuras de ventilaci?n y soporte C45 para su fijaci?n a rieles DIN. Se realiz? pruebas de funcionamiento del sistema electr?nico, software de control y carcasa del PLC. Como resultado se obtuvo un sistema electr?nico con un consumo de 15W, menor en 50% al del proyecto de referencia; un software de control que permite visualizar y controlar las entradas y salidas remotamente desde un dashboard y una carcasa que proporciona una refrigeraci?n por ventilaci?n forzada que reduce la temperatura de trabajo en 50%.