Sistema de Báscula Industrial y Dosificación con Node-RED

Project preview

Nota: Este caso de estudio muestra un proyecto real de automatización industrial enfocado a sistemas de pesaje, dosificación, trazabilidad y supervisión de procesos mediante tecnologías abiertas.

Descripción general del proyecto:
Diseño e implementación de un sistema de báscula industrial basado en Node-RED, encargado de la supervisión del pesaje de ingredientes asociados a órdenes de producción.
El sistema permite visualizar pesos, consignas, porcentajes, lotes y recetas en tiempo real, además de gestionar incidencias y acciones manuales desde una HMI web integrada con PLC Siemens S7 y base de datos SQL Server.

🛠️ Tecnologías

PLC: Siemens SIMATIC S7 1200
HMI / SCADA: Node-RED + Node-RED Dashboard
Base de Datos: Microsoft SQL Server
Comunicaciones: ISO-on-TCP, TCP/IP
Software: Node-RED, Tia Portal, Movicon, MySQL

🔄 Workflow del Proyecto

1. Análisis del Proceso y Requisitos 🎯

Identificación de las necesidades del proceso de pesaje:
- Visualización de peso bruto, neto y consigna
- Gestión de órdenes de producción
- Control de lotes
- Consulta de recetas y fórmulas
- Detección y gestión de incidencias
Definición de una solución flexible y escalable basada en Node-RED.

2. Diseño de la Arquitectura del Sistema 🖌️

Arquitectura basada en:
- PLC Siemens como controlador del proceso
- Node-RED como sistema de supervisión
- Base de datos SQL para gestión de recetas y órdenes
- HMI web accesible desde navegador
Separación clara entre:
- Control de proceso
- Visualización
- Gestión de datos
- Acciones manuales

3. Integración PLC – Node-RED 🛜

Comunicación directa con el PLC mediante ISO-on-TCP
Lectura cíclica de variables críticas:
- Pesos
- Identificadores de orden y artículo
- Estado del proceso
- Señales de incidencia
Escritura de comandos desde la HMI:
- Reintentar pesaje
- Continuar proceso
- Avanzar al siguiente producto

4. Gestión del Pesaje y Cálculos ⚖️

Visualización en tiempo real de:
- Peso bruto
- Peso neto
- Peso consigna
Cálculo automático del porcentaje de llenado
Representación gráfica del estado del pesaje mediante indicadores dinámicos.

5. Gestión de Órdenes, Artículos y Fórmulas 📦

Detección automática de nuevas órdenes de producción
Consulta a SQL Server para obtener:
- Artículos a dosificar
- Cantidades objetivo
- Tolerancias permitidas
Visualización del:
- Producto actual
- Lista completa de ingredientes
- Cantidades y tolerancias asociadas

6. Gestión de Lotes 🔢

Control del proceso mediante:
- Lote actual
- Número total de lotes
Visualización clara del progreso de la producción para el operario.

7. Gestión de Incidencias 🚨

Detección automática de incidencias:
- Falta de producto
- Pesaje fuera de tolerancia
Visualización clara de alarmas en la HMI
Habilitación dinámica de controles manuales según el estado del proceso.

8. Desarrollo de la Interfaz HMI 📺

HMI desarrollada con Node-RED Dashboard
Interfaz orientada al operario:
- Información clara y en tiempo real
- Acciones manuales accesibles
- Gestión visual de incidencias
Control dinámico de la visibilidad de secciones según el estado del proceso.

9. Pruebas y Puesta en Marcha 🔩

Pruebas de:
- Comunicación PLC – Node-RED
- Lectura y escritura de variables
- Consultas a base de datos
- Gestión de incidencias
Validación del sistema en entorno industrial real.

10. Resultados Obtenidos ✅

Supervisión completa del proceso de pesaje
Reducción de errores operativos
Mejora de la trazabilidad del proceso
Alternativa flexible y escalable a sistemas SCADA tradicionales
Integración efectiva entre PLC, base de datos y HMI web