El ModbusBox es un dispositivo diseñado y fabricado por IOTBITS para llevar dispositivos Modbus RTU al mundo del IoT. En otras palabras, el ModbusBox permite la integración de redes Modbus RTU a una conexión WiFi. Es capaz de leer registros de datos de esclavos Modbus y enviar datos periódicamente a la nube o a servicios locales de IoT utilizando el protocolo MQTT. Como los datos se serializan utilizando un formato JSON, es fácil analizar la información en el servidor IoT. El ModbusBox se ha centrado principalmente en ser utilizado con VFD (Variable Frequency Drive), pero puede ser utilizado con cualquier dispositivo que maneje Modbus RTU.
Requisitos
Esclavo Modbus RTU
1. Descripción general del hardware
La siguiente imagen muestra los componentes internos, LEDs, conectores y botones del ModbusBox para su uso y configuración.
IOTBITS proporciona dos modelos comerciales diferentes del ModbusBox:
MB-B1W - Soporta solo 1 esclavo
MB-A4W - Soporta hasta 4 esclavos
Ambos dispositivos son idénticos desde el punto de vista del hardware. Lo que los hace diferentes es la variación del firmware dentro del microcontrolador. El modelo MB-B1W solo soporta un esclavo, mientras que el MB-A4W soporta hasta cuatro esclavos, siendo capaz de leer de todos ellos al mismo tiempo.
La figura a continuación muestra el cableado requerido para conectar el ModbusBox a un medidor de energía Eastron. Tenga en cuenta que para alimentar el ModbusBox, se requiere una fuente de alimentación de 12v - 24v DC.
Botones de control
Como puede ver en la siguiente imagen, hay tres botones de control ubicados en la PCB. Estos botones de control permiten al usuario cambiar entre modos de operación y realizar otros procedimientos avanzados.
El botón de control Setup se utiliza para poner el dispositivo en Modo de Configuración y el botón de reinicio se utiliza para realizar un reinicio de fábrica.
Cuando el ModbusBox se inicia con su configuración de fábrica, no se requiere ningún procedimiento para ingresar al modo de configuración, en tal escenario el dispositivo entra automáticamente en modo de configuración tan pronto como se enciende. Una vez en Modo de Configuración, se puede realizar una búsqueda de red Wi-Fi en su dispositivo móvil Android/iOS o PC y buscar el nombre SSID MB-B1W o MB-A4W seguido de otros caracteres que representan la identificación única del chip como se muestra a continuación.
Modo de Configuración: Presione y mantenga presionado el botón Setup y luego presione y suelte el botón Reset mientras mantiene presionado el botón Setup durante 3 segundos, o hasta que el LED de estado cambie de un patrón de desvanecimiento a un verde rápido, luego busque el nombre SSID de Wi-Fi en su teléfono o PC como se describió anteriormente.
Modo de Programación: Este modo es solo para desarrolladores que obtienen el ModbusBox sin ningún firmware cargado en él y quienes desean cargar su propio firmware. Para ingresar a este modo, presione y mantenga presionado el botón Programming y presione y suelte rápidamente el botón Reset.
Reinicio de fábrica: Para realizar un reinicio de fábrica, presione y mantenga presionado el botón Setup y luego presione rápidamente el botón de reinicio, manteniendo presionado el botón Setup durante aproximadamente 10 segundos hasta que el LED de estado se apague y se encienda rápidamente de nuevo con el LED desvaneciéndose en color verde. Después de realizar un reinicio de fábrica, el ModbusBox entra automáticamente en Modo de Configuración y cualquier configuración anterior del dispositivo se elimina.
Indicadores LED
Los indicadores LED en el dispositivo son muy útiles para comprender rápidamente el estado operativo del ModbusBox. También ayudan a solucionar cualquier problema con el funcionamiento del dispositivo.
Las siguientes tablas muestran el comportamiento de los LEDs.
Colores del LED de estado
El LED de Estado, etiquetado como D2 en la PCB y marcado con el número 7, es dependiente del color según el estado del dispositivo y las alarmas.
Las siguientes tablas muestran los patrones de color de diferentes estados e indicaciones de alarmas del LED de Estado en el ModbusBox.
Patrones de color de estado
Patrones de color de alarma
2.Conectando ModbusBox a una red Wi-Fi
Cuando el dispositivo es nuevo o Wi-Fi no ha sido configurado, se puede configurar en modo punto de acceso (AP). El modo cliente está funcionando todo el tiempo después de que se conecta a su red Wi-Fi local, lo que hace que sea muy conveniente reconfigurar el dispositivo de forma remota mientras está conectado a su red Wi-Fi local.
Antes de continuar con las siguientes instrucciones, asegúrese de que el ModbusBox esté alimentado siguiendo las instrucciones en la sección 2.2.
Modo de Configuración permite lo siguiente:
Conectar el ModbusBox a la Wi-Fi
Editar el nombre del ModbusBox
Agregar y configurar los Esclavos Modbus
Verificar y probar las lecturas y funciones de los Esclavos Modbus
Configurar la conectividad en la nube a Ubidots
Hacer copia de seguridad/restaurar la configuración del ModbusBox
Hacer copia de seguridad/restaurar la configuración de los Esclavos Modbus
Descargar el manifiesto de los Esclavos Modbus
Cargar un nuevo manifiesto de Esclavo o uno modificado
Encienda el ModbusBox con una fuente de alimentación adecuada de 12v -24v. Asegúrese de que el LED de Estado esté desvaneciéndose en verde 🟩, si no lo está, probablemente el ModbusBox ya se haya configurado antes. Si ese es el caso, proceda a presionar el botón Setup mientras presiona y suelta rápidamente el botón de reinicio, espere 2 segundos hasta que el LED de Estado comience a desvanecerse en verde 🟩.
Accediendo a la WebUI de ModbusBox en Modo de Configuración
Haga clic en la conexión Wi-Fi y busque la estación Wi-Fi que comienza con MBOX.
Conéctese al AP de ModbusBox que está abierto por defecto, no se requiere contraseña para conectarse en la configuración inicial.
Abra un navegador y escriba la dirección IP del ModbusBox, que es 192.168.4.1 cuando el dispositivo está en Modo de Configuración.
Una vez que se abra la Web-UI, le pedirá que cambie la contraseña predeterminada. La nueva contraseña se utilizará para acceder a la Web-UI a través de la LAN una vez que el dispositivo esté conectado a la red Wi-Fi o en Modo de Configuración si es necesario.
Conectando ModbusBox a una red Wi-Fi
Seleccione la opción Wi-Fi en la barra de navegación vertical.
En la sección Redes en el lado derecho de la página, haga clic en Escanear para realizar un escaneo de redes Wi-Fi. Cuando se complete el proceso de escaneo, aparecerá una lista de redes disponibles.
Seleccione la red a la que tiene acceso e ingrese la contraseña, luego haga clic en Guardar.
Tenga en cuenta que si recibe el mensaje reinicio pendiente requerido, puede continuar sin reiniciar, ya que esto es necesario para establecer otras opciones que facilitarán la conexión al ModbusBox después de que esté conectado a la Wi-Fi que ha seleccionado.
3. Configuración general del ModbusBox
Pasemos a la sección de configuración general seleccionando la pestaña General en la barra de navegación vertical.
Esta sección de configuración permite cambiar el nombre del host, actualizar la contraseña de administrador e importar/exportar configuraciones y el archivo de manifiesto.
En este momento, solo cambiará el nombre del host del dispositivo para conectarse fácilmente a la Web-UI del ModbusBox una vez que se conecte a la red Wi-Fi. Tenga en cuenta que la IP asignada permanecerá privada.
Cambie el nombre del host, luego haga clic en aplicar para guardar los cambios. Si el ModbusBox se reinicia por una razón inesperada mientras edita, asegúrese de que aún está conectado al Punto de Acceso Wi-Fi del ModbusBox y verifique que el LED de Estado aún esté desvaneciéndose en color verde. Si no, coloque el ModbusBox en Modo de Configuración presionando el botón Setup y presionando y soltando rápidamente el botón de reinicio.
El siguiente paso a seguir es agregar los Esclavos Modbus y configurar la conectividad en la nube (MQTT). Es perfectamente posible continuar en Modo de Configuración para completar toda la configuración, pero en este punto es mejor reiniciar el ModbusBox y acceder a la Web-UI del ModbusBox a través de la IP asignada por el enrutador Wi-Fi.
Haga clic en reiniciar en la Web-UI o presione el botón de reinicio en el ModbusBox.
Finalizando la configuración del ModbusBox mientras está conectado a la red Wi-Fi
Como se indicó anteriormente, las siguientes instrucciones son para completar la configuración del ModbusBox que no terminamos durante el modo de configuración.
Después de reiniciar el dispositivo, el LED de Estado se desvanecerá en un color azul claro indicando que está conectado a Wi-Fi, pero no está conectado al servicio en la nube.
Anteriormente, el ModbusBox estaba conectado al punto de acceso Wi-Fi llamado "TPAHN", por lo que es necesario conectar el dispositivo móvil o la computadora a la misma red Wi-Fi.
Para acceder fácilmente a la Web-UI, simplemente escriba en su navegador el siguiente nombre de host:
Aparecerá una ventana emergente pidiendo el nombre de usuario y la contraseña. El nombre de usuario es siempre admin y la contraseña es la que configuró anteriormente.
Después de ingresar las credenciales correctamente, será redirigido al panel de control como se muestra a continuación:
Descripción del panel de control
4. Configuración del Esclavo ModbusBox
Ahora pasemos a la sección de Esclavos y haga clic en agregar.
5. Integración de ModbusBox y Ubidots
Antes de continuar, para integrar sus datos a Ubidots, primero cree una cuenta de Ubidots si no tiene una y obtenga su TOKEN de cuenta desde la opción de Credenciales de API, como se muestra a continuación:
Configuración en la nube de ModbusBox
Ahora configuremos la sección en la nube del ModbusBox con los datos de la cuenta de Ubidots.
Asegúrese de configurar los siguientes parámetros:
Dirección del servidor:
industrial.api.ubidots.com
Puerto del servidor:
1883
Token: Su TOKEN de Ubidots
Modo de nube de datos: Modo de compatibilidad de Ubidots
Visualización del dispositivo
Finalmente, en unos segundos debería ver en la página de Dispositivos de Ubidots, su dispositivo VLC creado automáticamente y enviando datos activamente a Ubidots.
Al hacer clic en el dispositivo VLT, puede ver sus variables con sus respectivos valores.
Los nombres de las variables creadas son los mismos que las etiquetas de la API, pero se pueden cambiar para hacer que los dispositivos y variables sean más amigables para su aplicación. Para aprender cómo renombrar sus variables, consulte el artículo a continuación:
Configuración del panel de control
Para visualizar los datos del dispositivo y los conocimientos derivados de los datos, puede explorar el Panel de control de Ubidots, donde podrá crear widgets para mostrar los datos como gráficos, indicadores, controles, tablas, gráficos y más.
Para crear su primer panel de control, vaya a la pestaña Dashboard (Data → Dashboards). Luego, seleccione el icono más (+) en la parte superior derecha. Finalmente, seleccione el tipo de widget deseado y cree un panel de control similar al de abajo.
Si está buscando un panel de control con aún más personalización, consulte la guía a continuación: