Sistema de telegestión de silos con PLC Wago y Codesys

El problema de gestionar silos sin telegestión

Un silo industrial sin sistema de telegestión es una caja negra. El responsable de producción o logística no sabe cuánto material queda hasta que alguien va físicamente a comprobarlo o, en el peor caso, hasta que la línea de producción se detiene por falta de materia prima. Esta dependencia del factor humano genera costes innecesarios: rutas de suministro reactivas en lugar de planificadas, pedidos de emergencia más caros, visitas de campo evitables y tiempos de parada que se comen directamente el margen.

El escenario es especialmente frecuente en instalaciones con silos distribuidos geográficamente — plantas con varios centros de producción, granjas con depósitos de pienso o empresas del sector químico o cementero con múltiples puntos de almacenamiento. En todos estos casos, un sistema de telegestión de silos basado en PLC Wago y Codesys permite pasar de la gestión reactiva a la gestión proactiva, con información actualizada en tiempo real desde cualquier lugar.

Por qué Wago PFC200 + Codesys para telegestión de silos

La elección del controlador para un sistema de telegestión de silos no es trivial. Las instalaciones de silos tienen características que condicionan la plataforma tecnológica:

• Ubicaciones frecuentemente remotas, sin infraestructura de red fija.
• Condiciones ambientales exigentes: polvo, humedad, rangos de temperatura amplios.
• Necesidad de bajo consumo cuando el equipo opera con alimentación limitada o batería.
• Requisito de comunicación segura y fiable con el sistema central de gestión.
• Flexibilidad para integrar distintos tipos de sensores (analógicos 4-20 mA, Modbus RTU, IO-Link).

El Wago PFC200 (referencia 750-8202 para comunicación Ethernet dual, o 750-8204 con módulo 4G integrado) responde bien a todos estos requisitos. Es un controlador compacto basado en Linux embebido, con un runtime Codesys 3.5 nativo, que acepta la gama completa de módulos de entrada/salida Wago para conectar prácticamente cualquier tipo de sensor o actuador. Su rango de temperatura de operación (–20 °C a +60 °C) cubre la mayoría de instalaciones al exterior o en naves industriales sin climatización.

La plataforma Codesys 3.5 como entorno de programación aporta varias ventajas clave: es un estándar IEC 61131-3 ampliamente documentado, soporta los principales protocolos industriales de forma nativa (Modbus Master/Slave, MQTT, OPC-UA Server) y permite estructurar el proyecto en bloques de función reutilizables que simplifican el mantenimiento y la escalabilidad cuando se añaden nuevos silos a la red.

Arquitectura del sistema de telegestión

Un sistema de telegestión de silos bien diseñado tiene cuatro capas: instrumentación, control local, comunicación y supervisión remota. Veamos cada una en detalle.

Capa 1 — Instrumentación

La calidad del dato comienza con la elección correcta del sensor según el tipo de material almacenado:

Los sensores analógicos (4–20 mA) se conectan directamente a los módulos de entrada analógica Wago de la serie 750 (p. ej. 750-467 para PT100 o 750-459 para 4–20 mA). Los sensores con salida Modbus RTU se conectan vía RS-485 usando los módulos de comunicación serie Wago (750-653) y se leen desde Codesys mediante el bloque de función Modbus Master de la librería CAA.

Capa 2 — Control local (PLC Wago PFC200)

El PLC Wago actúa como concentrador y preprocesador de datos en campo. Su función no es solo leer los sensores y enviar los datos en bruto al sistema central — es ejecutar la lógica de control local, de forma que el silo funcione correctamente aunque la comunicación con el servidor central esté temporalmente interrumpida:

• Gestión de alarmas locales: activación de señal luminosa o acústica ante nivel crítico mínimo o máximo, independientemente de la conectividad.
• Control de llenado y vaciado: apertura y cierre de válvulas, compuertas o transportadores en función del nivel medido y las recetas configuradas.
• Buffer de datos: almacenamiento local de las últimas N lecturas en memoria no volátil del PFC200, para enviarlas en bloque cuando se restaure la comunicación (modo store-and-forward).
• Watchdog de sensores: detección de rotura de cable (señal fuera de rango 4–20 mA), cortocircuito y alarma de sensor defectuoso.

La programación en Codesys 3.5 se estructura en bloques de función reutilizables: un FB_SiloChannel por cada silo físico que encapsula la lectura del sensor, la conversión a unidades físicas (toneladas o metros), el cálculo del porcentaje de llenado, la gestión de umbrales de alarma y la preparación del dato para envío. Esto permite escalar de 1 a N silos con el mismo código, cambiando únicamente los parámetros de instancia.

Capa 3 — Comunicación

La capa de comunicación es crítica en instalaciones remotas. Las opciones más habituales, de mayor a menor preferencia, son:

• Ethernet con VPN (opción preferida si hay red fija): el PFC200 se conecta a la red local de la instalación y establece un túnel VPN (OpenVPN o WireGuard) con el servidor central. Mayor ancho de banda, latencia baja y coste de operación mínimo.
• 4G / LTE con router industrial: para instalaciones sin red fija o en campo abierto. Usamos routers industriales con tarjeta SIM (Teltonika RUT241, RUT956 o el propio módulo 4G del Wago 750-8204) para establecer la conexión. La VPN sobre 4G garantiza la seguridad del canal. El coste de la tarifa de datos es bajo: un silo típico transmite menos de 50 MB/mes.
• LoRaWAN o NB-IoT: para ubicaciones muy remotas donde la cobertura 4G es limitada y los datos a transmitir son mínimos (nivel y temperatura una vez por hora). Requiere un gateway LoRaWAN próximo o cobertura NB-IoT del operador.

El protocolo de transporte que usamos en la mayoría de proyectos Wago + Codesys es MQTT con broker en el servidor (Mosquitto o HiveMQ Cloud). Codesys incluye una librería MQTT nativa desde la versión 3.5.13 que permite publicar los datos de cada silo en un topic estructurado (planta/silos/silo01/nivel) con QoS 1, garantizando que ningún mensaje se pierde aunque la conexión sea inestable.

Para instalaciones que requieren integración con sistemas MES o ERP corporativos, añadimos un servidor OPC-UA en el PFC200 (también nativo en Codesys), que expone todos los datos del silo como nodos accesibles desde el cliente OPC-UA del sistema de gestión.

Capa 4 — Supervisión remota

Los datos llegan al servidor central donde se persisten y visualizan. Las opciones más habituales según el tamaño de la instalación:

• Dashboard web con Node-RED + InfluxDB + Grafana: solución open source ideal para instalaciones medianas. Node-RED suscribe los topics MQTT, persiste en InfluxDB y Grafana muestra el historial de niveles, temperatura y alertas. Con un servidor VPS de bajo coste, el sistema completo tiene un coste de operación mensual muy bajo.
• N3uron con módulo MQTT Broker: plataforma más robusta con soporte nativo para MQTT, OPC-UA y Modbus. Permite crear dashboards web de supervisión sin programación adicional y tiene soporte técnico comercial.
• SCADA industrial (Ignition, WinCC OA): para instalaciones grandes con requisitos de redundancia, histórico a largo plazo, integración ERP y múltiples usuarios simultáneos con distintos niveles de acceso.

En todos los casos, el sistema genera notificaciones automáticas por correo electrónico, SMS o app móvil cuando cualquier silo cruza los umbrales configurados: nivel mínimo de reposición, nivel de alarma crítica, temperatura fuera de rango o fallo de sensor. El responsable de logística recibe el aviso antes de que el problema afecte a la producción.

Funcionalidades clave del sistema

Un sistema de telegestión de silos con esta arquitectura ofrece las siguientes funcionalidades operativas:

• Visualización en tiempo real: nivel actual de cada silo en porcentaje, toneladas o metros. Vista de conjunto de toda la instalación desde un único panel web accesible desde cualquier dispositivo.
• Historial de consumos: curva de nivel a lo largo del tiempo que permite calcular el consumo diario, semanal y mensual de cada silo, y proyectar la fecha de agotamiento con el ritmo de consumo actual.
• Alertas multinivel: umbral de reposición (pedir ya), umbral de alarma (producción en riesgo) y umbral crítico (parada inminente). Cada umbral puede tener destinatarios distintos.
• Trazabilidad de llenados: registro automático de cada evento de llenado con fecha, hora, volumen añadido y proveedor (si se integra con el sistema de entrada de mercancías).
• Informes automáticos: generación y envío periódico de informes de inventario en PDF o CSV para el departamento de compras o producción.
• Gestión de múltiples emplazamientos: todos los silos de la empresa — aunque estén en distintas plantas o provincias — visibles desde un único portal unificado, con permisos por usuario y por instalación.

Sectores de aplicación

Este tipo de sistema tiene aplicación directa en sectores muy distintos que comparten la misma necesidad: saber en todo momento cuánto material hay en sus silos sin depender de visitas físicas.

• Alimentación animal / pienso compuesto: granjas con silos de pienso distribuidos. El integrador de pienso puede monitorizar los depósitos de sus clientes y planificar las rutas de reparto de forma óptima.
• Cereales y agroalimentario: cooperativas y almacenes de grano que necesitan controlar temperatura y humedad para prevenir fermentaciones y plagas.
• Cemento y materiales de construcción: plantas con silos de cemento, cal o yeso que alimentan líneas de ensacado o mezcla.
• Química y plásticos: silos de granulado de polímero, resinas o aditivos que alimentan extrusoras o inyectoras.
• Biomasa y biocombustibles: depósitos de pellet, astillas o biodiesel con necesidades de control de temperatura y nivel.
• Gestión de residuos: contenedores de residuos industriales o urbanos donde el nivel determina el momento de recogida.

Ventajas frente a soluciones propietarias cerradas

En el mercado existen soluciones de telegestión de silos "llave en mano" de fabricantes especializados. La principal desventaja de estas soluciones es que son sistemas cerrados: el hardware, el software y la plataforma de datos son propiedad del proveedor, que cobra una cuota mensual por acceso y cobra a precio de oro cualquier modificación o integración con sistemas externos.

La arquitectura que proponemos con Wago + Codesys + MQTT + dashboard abierto es completamente transparente: el cliente es propietario de todo el sistema, puede cambiar de integrador en cualquier momento, integrar los datos en su ERP o MES sin depender del proveedor original, y escalar la instalación añadiendo nuevos silos sin coste de licencia adicional.

Cómo lo hacemos en Bluemation

En Bluemation diseñamos e implementamos sistemas de telegestión de silos a medida, desde la selección de los sensores y el dimensionamiento del PLC Wago hasta la puesta en marcha del dashboard de supervisión y la formación del equipo del cliente. Nuestro proceso de trabajo incluye:

• Visita técnica a la instalación para definir la instrumentación necesaria según el tipo de material y la geometría del silo.
• Diseño de la arquitectura de comunicación según la cobertura y la infraestructura disponible.
• Programación de la lógica Codesys y configuración del servidor de datos.
• Puesta en marcha, calibración de sensores y ajuste de umbrales de alarma con el equipo del cliente.
• Soporte y mantenimiento remoto del sistema.

Si tienes silos industriales que hoy gestionas de forma manual o con sistemas obsoletos y quieres saber exactamente qué tienes y cuándo necesitas reponer, cuéntanos la instalación. Hacemos un análisis técnico y un presupuesto sin compromiso.