Resumen
Digi Modbus I/O es una aplicación de suscripción para dispositivos DAL OS que lee los puertos de E/S analógicos y digitales integrados en un router y proporciona los valores como registros Modbus TCP. En el caso de pequeñas instalaciones de monitorización remota, esto elimina la necesidad de un PLC o una RTU independientes, ya que el mismo dispositivo se encarga tanto de la conectividad móvil como de los datos de los sensores. Funciona en los dispositivos de E/S Digi IX25, IX30 e IX40, Digi TX65 y Digi Connect EZ 8, y cualquier cliente Modbus TCP puede consultar sus datos como si se tratara de un servidor Modbus estándar.
Digi Modbus I/O es una aplicación por suscripción para dispositivos DAL OS que lee las entradas y salidas analógicas y digitales integradas y las presenta como registros Modbus TCP. En este blog analizaremos los casos de uso y cómo puede reducir los costes y la complejidad.
Muchas implementaciones de monitorización remota siguen un patrón habitual: un router móvil se encarga de la conectividad WAN, mientras que un PLC o una RTU independientes gestionan los datos reales de los sensores: leen las entradas y salidas, proporcionan una interfaz Modbus y transmiten los datos a los sistemas superiores. Funciona, pero supone un coste adicional de hardware, ocupa espacio en el armario y aumenta la complejidad de las instalaciones en las que el número de sensores puede ser modesto, pero el presupuesto no lo es.
Para esas situaciones, la aplicación de valor añadido de E/S Modbus de Digi ofrece una alternativa muy atractiva. Al ejecutarse directamente en dispositivos compatibles con el sistema operativo DAL (Digi Accelerated Linux), lee los puertos de E/S analógicos y digitales integrados en el dispositivo y presenta esos valores como registros Modbus estándar a través de TCP/IP, lo que convierte de hecho al router en un dispositivo telemático ligero, además de desempeñar su función de conectividad móvil.
¿Qué es la E/S Modbus?
(DG-PSPY-MBIO), que se ejecuta de forma nativa en el sistema operativo DAL. Desempeña dos funciones principales:
- Lee los puertos de E/S integrados (tanto analógicos como digitales) del dispositivo Digi anfitrión a un intervalo configurable.
- Actúa como servidor Modbus TCP/IP, asignando esas lecturas de E/S a registros Modbus que cualquier aplicación cliente compatible con Modbus puede consultar a través de la red local o del enlace de retorno móvil.
No se necesita ningún hardware adicional, no hay que conectar ningún Modbus RTU externo ni instalar ningún firmware personalizado. La aplicación se implementa y se ejecuta dentro del marco de aplicaciones Digi DAL en Python, directamente en el propio router.
Hardware compatible
Las E/S Modbus son compatibles con los siguientes dispositivos con el sistema operativo DAL:
Cada una de estas plataformas incluye E/S integradas de uso general (una combinación de entradas y salidas digitales y, en algunos modelos, entradas analógicas) que las E/S Modbus pueden leer y que, a su vez, actúan como registros Modbus. Si tu implementación ya utiliza uno de estos dispositivos para la conectividad WAN, el coste adicional para añadir la monitorización de sensores se limita a la licencia de suscripción y a los sensores que conectes a los terminales de E/S.
Cómo funciona
El proceso de solicitud es muy sencillo:
Los sensores de campo (interruptores de contacto seco, bucles de corriente de 4–20 mA, señales de tensión, etc.) se conectan directamente a los terminales de E/S del dispositivo. La aplicación de E/S Modbus consulta continuamente el sistema operativo DAL para conocer el estado actual de esos puertos y escribe los valores en un mapa de registros Modbus. Cualquier aplicación que cuente con un cliente Modbus TCP/IP (un sistema SCADA, un historiador de datos o una aplicación de monitorización personalizada) puede entonces consultar el dispositivo a través de la red para recuperar las lecturas en tiempo real de los sensores utilizando códigos de función Modbus estándar (por ejemplo, «Leer registros de retención», «Leer registros de entrada» o «Leer bobinas»).
Desde el punto de vista de la aplicación de sondeo, el router Digi se presenta exactamente igual que cualquier otro servidor Modbus TCP/IP de la red. No requiere ningún protocolo propio ni ningún SDK especial por parte del cliente.
Caso de uso: Supervisión remota sencilla sin un PLC completo
La ventaja más evidente de las E/S Modbus es la reducción de costes en aquellas instalaciones en las que un PLC completo o una RTU dedicada resultarían excesivos.
Pensemos, por ejemplo, en una estación de bombeo remota, una caja de distribución en un poste eléctrico, una estación elevadora de una planta de tratamiento de aguas o una pequeña estación de monitorización medioambiental. Es posible que en estos lugares solo sea necesario monitorizar unas pocas señales: un contacto de puerta, un interruptor de flotador, un transductor de presión o la tensión de una batería. Tradicionalmente, esto sigue requiriendo una RTU o un PLC para agregar las señales y transmitirlas a través de Modbus, y ese hardware tiene un coste real: el precio de compra, la mano de obra de instalación, el consumo eléctrico adicional y el mantenimiento continuo.
Con las E/S Modbus, si la instalación ya cuenta con un router Digi IX25, Digi IX30, IX40 o TX65 para la conectividad móvil, añadir la monitorización de sensores implica:
- Conexión de los sensores directamente a los terminales de E/S del router (sin hardware adicional)
- Adquisición de la licencia de suscripción de E/S Modbus
- Configurar la aplicación SCADA o de supervisión existente para que se conecte a la dirección IP del router en el puerto 502 de Modbus TCP
El router desempeña ambas funciones (puerta de enlace WAN y servidor de E/S Modbus) en un único dispositivo, lo que reduce el coste total y el espacio ocupado en el armario.
Parte de una gama más amplia de aplicaciones Modbus
Las E/S Modbus son una de las tres aplicaciones de valor añadido centradas en Modbus que forman parte de la cartera de Servicios Profesionales de Digi:
| Aplicación |
Qué hace |
| E/S Modbus (DG-PSPY-MBIO) |
Lee los puertos de E/S integrados; actúa como servidor Modbus TCP/IP |
| Modbus RM (DG-PSPY-MBRM) |
Consulta dispositivos Modbus externos y reenvía los datos a Digi Remote Manager en forma de flujo de datos |
| Bujía Modbus (DG-PSPY-MBSP) |
Recoge datos de dispositivos Modbus externos y los publica en un servidor MQTT en formato Sparkplug B |
Estas aplicaciones son complementarias. Una instalación que utilice Modbus I/O para la supervisión local de E/S también podría ejecutar Modbus RM o Modbus Sparkplug para conectar dispositivos serie Modbus externos situados en la parte superior de la cadena, todo ello en el mismo dispositivo con el sistema operativo DAL.
Licencias y disponibilidad
Modbus I/O se ofrece en forma de licencia de suscripción y está disponible a través de los canales de venta habituales de Digi y de sus distribuidores autorizados. Para obtener información sobre precios, realizar pedidos o consultar si la aplicación se adapta a su implementación, póngase en contacto con el equipo de Servicios Profesionales de Digi en professional.services@digi.com o visite las páginas de productos que figuran a continuación.
Preguntas frecuentes sobre Digi Modbus I/O
¿Qué es Digi Modbus I/O?
Modbus I/O (DG-PSPY-MBIO) es una aplicación basada en Python que se ejecuta en dispositivos compatibles con el sistema operativo DAL. Lee los puertos de E/S analógicos y digitales integrados en el dispositivo a un intervalo configurable y presenta los valores como registros Modbus a través de un servidor Modbus TCP/IP integrado.
¿Necesito un PLC o una RTU para transmitir los datos de los sensores a través de Modbus?
No es adecuado para instalaciones con un número reducido de señales. Los sensores se conectan directamente a los terminales de E/S del dispositivo Digi, y la aplicación proporciona las lecturas en forma de registros Modbus, por lo que no se necesita un PLC ni una RTU independientes.
¿Qué dispositivos Digi son compatibles con E/S Modbus?
La aplicación Modbus I/O de Digi es compatible con los routers celulares industriales 5G Digi IX25 e IX40, el router celular industrial Digi IX30, el router celular para vehículos 5G Digi TX65 y los dispositivos de conectividad serie Digi Connect EZ 8 I/O y Connect EZ 8 I/O SW.
¿Qué tipos de sensores puedo conectar?
Los sensores digitales, como los interruptores de contacto seco, los interruptores de flotador, etc., así como los sensores analógicos que proporcionan un bucle de corriente de 4-20 mA o una señal de salida de 0-10 V, pueden conectarse a los terminales de E/S del dispositivo. Los tipos de entrada disponibles varían según el modelo, por lo que se recomienda consultar las especificaciones del dispositivo.
¿Cómo puedo leer los datos del dispositivo Digi?
Conecta cualquier cliente Modbus TCP/IP, como un sistema SCADA, un historial de datos o una aplicación de monitorización personalizada, a la dirección IP del dispositivo en el puerto TCP 502. Se admiten códigos de función estándar como «Lectura de registros de retención», «Lectura de registros de entrada» y «Lectura de bobinas».
¿Puedo leer los datos a través de una conexión móvil?
Sí. Los registros Modbus se pueden consultar a través de la red local o mediante un enlace de retorno móvil.
¿Cómo se concede la licencia de la aplicación Modbus I/O de Digi?
Se comercializa como una licencia de suscripción anual (número de referencia DG-PSPY-MBIO) a través de los canales de venta habituales de Digi y de sus distribuidores autorizados.
¿En qué se diferencia Modbus I/O de Modbus RM y Modbus Sparkplug?
Modbus I/O lee las propias entradas y salidas del dispositivo y actúa como servidor Modbus TCP. Modbus RM (DG-PSPY-MBRM) consulta dispositivos Modbus externos y envía los datos a Digi Remote Manager. Modbus Sparkplug (DG-PSPY-MBSP) sondea dispositivos Modbus externos y publica los datos en un broker MQTT en formato Sparkplug B. Pueden ejecutarse conjuntamente en el mismo dispositivo con sistema operativo DAL.