Diseño y desarrollo de una solución IoT para la automatización de procesos industriales mediante el uso del protocolo MQTT

• Autor: Machicao Romainville, Daniel Ivan
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/19359
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/19359
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: IoT; MQTT; Industria 4.0; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.00

La presente tesis tiene como objetivo el diseño y desarrollo de un sistema de control industrial (ICS) y sus componentes: PLC, SCADA y protocolos de comunicación de red segura MQTT. El modelo prevé la Industria 4.0 ofrece dos contextos basados en la Industria 3.0 (SCADA) y la industria 4.0 haciendo uso de herramientas de IoT (MQTT). Asimismo, se ha ajustado la configuración del Gateway (software Ignition) para posibilitar la incorporación de protocolos industriales, como OPC UA y uno de los protocolos más ampliamente utilizados en el Internet de las Cosas: MQTT. Esto permitirá la creación de un panel de control para supervisar el sistema industrial y controlarlo de manera remota a través de estos protocolos. Debido a que están configurados para transmitir mensajes de manera segura a través de ICS, mediante autenticación de usuario y el intercambio de credenciales entre el cliente y el servidor al iniciar la comunicación. Para simular el proceso industrial real armamos un escenario simulado que realiza el control de nivel para un llenado automático del tanque. En este caso, se debe simular el proceso industrial y programar el PLC (TIA Portal V16) mediante un software instalado en un ordenador para simular un PLC real (PLCSim V16). Con el propósito de transmitir datos a la nube, se emplea una plataforma IoT con la capacidad de procesar y mostrar información desde Internet (Node-Red). La configuración de esta plataforma está diseñada para el control remoto, donde la llegada física y la supervisión en tiempo real, no se logran de manera eficiente. Finalmente, el Protocolo MQTT y Node-Red resultarán valiosos para futuros proyectos en la Industria 4.0 que aprovechen infraestructuras de red ya establecidas y envíen datos ya sea a la nube o al borde de la red, con el fin de desarrollar capacidades enfocados al IoT.