Sistema de medición con dos conexiones Modbus vinculado a través de un enlace MQTT/TLS a un servidor remoto: detalles internos y primeros resultados

• Castello, Marcelo ^[1] ; Oliva, Rafael Beltran ^[2]
  1. [1] Universidad Tecnológica Nacional

     Universidad Tecnológica Nacional

     Argentina

     
  2. [2] Universidad Nacional de la Patagonia
• Localización: Elektron: ciencia y tecnología en la electrónica de hoy, ISSN-e 2525-0159, Vol. 6, Nº. 2, 2022, págs. 120-128
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • A measurement system with dual Modbus connections linked through MQTT/TLS to a remote server: internal details and first operation results
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Este trabajo presenta un sistema de medición para equipamiento de energías renovables que incorpora dos conexiones basadas en el protocolo abierto Modbus (RTU/Serial hacia módulos internos, TCP hacia el exterior) y logra la vinculación entre el módulo datalogger y un dashboard centralizado remoto. La instalación y puesta en marcha reciente de instrumentos de alta calidad hacen posible reunir información confiable y a la vez contar con un monitoreo y persistencia remota de los datos. El conjunto toma información de viento utilizando sensores Thies instalados en la misma torre de un aerogenerador e información de corriente y tensión producida por un conjunto de paneles fotovoltaicos y aerogenerador que cargan un banco de baterías y suministra energía a un invernadero. A su vez, se construyó y programó un módulo auxiliar externo para medición de temperatura y humedad en el invernadero, comunicado por RS485 y protocolo Modbus RTU con el datalogger principal. El datalogger envía los datos a través de Modbus/TCP a una Raspberry Pi 4B que convierte este protocolo a MQTT TLS para dar seguridad a la transmisión de los datos, ya que el servidor con el dashboard se encuentra fuera de la red de campo. El análisis de performance del sistema híbrido eólico-solar de baja potencia es posible debido a la disponibilidad y persistencia de los datos en el servidor remoto y localmente en la tarjeta CF del datalogger.

  • English

    This work presents a renewable energy measurement system with two Modbus protocol connections (RTU/Serial to internal modules, TCP to external units) and achieves a TLS-encrypted link between the datalogger module and a centralized remote dashboard application. Recent installation and commissioning of high quality instruments allow for reliable information to be collected, and the system offers remote monitoring and data persistence. The logger acquires wind data using Thies sensors installed on the wind turbine tower, and current and voltage from both the wind turbine and an array of photovoltaic panels. Energy is stored in a battery bank and is used to supply electric power to a greenhouse. In this nearby building, an additional module to measure temperature and humidity of the plant-growing environment was developed and programmed. The module communicates via RS485 using Modbus RTU with the main datalogger, which also uses an internal network connection through Modbus TCP to a Raspberry Pi4B board. The Pi board converts the readings to MQTT/TLS, an added security feature before sending data to the remote server which runs the dashboard application. A continuous performance analysis of the renewable energy unit is possible due to the availability and persistence of real-time data on the server and also on the CF card of the datalogger.