Diplomado en Automatización Industrial · 2ª versión · Módulo 5

OPC UA y modelos de comunicación

Sesión 6 · U4 Estándar · Evaluación y defensa del trabajo final

ING. JAVIER APAZA MARTÍNEZ
Lunes 9 de noviembre de 2026 · 19:00 – 22:00

Hoy

Plan de la sesión

19:00Repaso y dudas de la S5 19:05Los cuatro modelos de comunicación ● laboratorio + actividad 19:25OPC UA: espacio de direcciones, servicios y seguridad ● laboratorio + actividad 20:05Pausa de 10 minutos 20:15Evaluación de cierre ● 20 preguntas · 25 min · 20 % 20:40Defensa del trabajo final ● 3 min + 2 de preguntas cada uno 21:55Cierre del módulo y encuesta
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Modelos de comunicación

¿Quién habla primero?

U4 · Modelos de comunicación

Cuatro formas de organizar una conversación

ModeloQuién iniciaEjemplosPunto débil
Maestro / esclavoSolo el maestro, a uno por vezModbus RTU, PROFIBUS DPEl ciclo crece con cada esclavo
Cliente / servidorCada cliente, cuando quiereModbus TCP, OPC UA, S7, HTTPEl servidor es punto único de falla
Productor / consumidorEl productor, cada ciclo, sin que le preguntenPROFINET IO, EtherNet/IP implícito, CANopen PDOHay que vigilar que el dato siga llegando
Publicador / suscriptorEl publicador, cuando hay algo nuevoMQTT, OPC UA PubSubDepende del broker

Un mismo protocolo puede usar más de uno: PROFINET configura por cliente/servidor y intercambia E/S por productor/consumidor.

Actividad · 5 minutos

Los cuatro modelos

2

OPC UA

Los datos, con su significado y con seguridad

U4 · OPC UA

¿Por qué OPC UA?

Modbus

40107 = 448

¿Qué es? ¿En qué unidad? ¿×10? ¿Es un dato bueno? Hay que tener el manual al lado.

OPC UA

Tanque1.Temperatura = 44,8 °C

Con nombre, tipo, unidad, rango, calidad (Good) y marca de tiempo. El cliente lo descubre solo.

U4 · OPC UA

El espacio de direcciones

📁 Objects
  ▢ Server (estándar)
  📁 PLC_Linea1
    ▢ Tanque1 : TanqueType
      ◆ Nivel Double · %
      ◆ Consigna lectura y escritura
    ◆ PiezasProducidas
    ⚙ ReiniciarContador()
  • Nodos unidos por referencias, como carpetas y archivos.
  • Objetos agrupan · variables tienen valor · métodos ejecutan.
  • Cada nodo tiene un NodeId: ns=3;s="Tanque1"."Nivel".
  • Los tipos (TanqueType) permiten describir 20 tanques iguales.
  • Especificaciones complementarias: modelos estándar para robots, envasadoras, inyectoras…
U4 · OPC UA

Lo que un cliente le puede pedir al servidor

ServicioPara quéEjemplo
BrowseExplorar los nodosVer qué hay dentro de Tanque1
ReadLeer atributos y valoresLeer el nivel ahora
WriteEscribir un valorCambiar la consigna
CallEjecutar un métodoReiniciar el contador
SuscripciónRecibir solo los cambiosTendencia del nivel cada 500 ms
Muestreoel servidor mira el valor
→
Banda muerta¿cambió lo suficiente?
→
Colaguarda los cambios
→
Publicaciónlos envía cada intervalo
U4 · OPC UA

Seguridad en dos capas

1 · Canal seguro: entre aplicaciones

  • Cada aplicación tiene un certificado.
  • None: sin protección · Sign: firmado (no se altera) · SignAndEncrypt: firmado y cifrado.
  • Política de seguridad, por ejemplo Basic256Sha256.

2 · Sesión: la persona

  • Anónimo, usuario y contraseña o certificado de usuario.
  • Permisos por usuario: leer, escribir, llamar métodos.
  • Errores típicos: BadUserAccessDenied.

El paso que más se olvida: cliente y servidor tienen que confiar en el certificado del otro. Si no, BadSecurityChecksFailed.

U4 · OPC UA

OPC UA en el S7-1200

  • Firmware V4.4 o superior y una licencia de runtime por CPU (SIMATIC OPC UA S7-1200 Basic).
  • Propiedades de la CPU › OPC UA › Servidor: activar, elegir las políticas de seguridad y los usuarios.
  • Solo se publican las variables marcadas como accesibles desde HMI/OPC UA.
  • Desde UaExpert: agregar el servidor, confiar en los certificados y explorar.

Para practicar sin licencia

Prosys OPC UA Simulation Server (servidor con variables que cambian) y UaExpert (cliente). Los dos gratis.

Exactamente lo mismo que el laboratorio, pero con software real.

U4 · Arquitectura

Dónde va OPC UA en la planta

PLCservidor OPC UA
→
SCADA o agregadorcliente de los PLC
→
DMZréplica o servidor de agregación
→
MES, ERP, nubeclientes, o PubSub por MQTT

Seguridad no reemplaza segmentación

Aunque OPC UA cifre, la oficina no se conecta directo a los PLC: pasa por la DMZ.

En producción

Sin None, sin anónimo, permisos mínimos por usuario y certificados gestionados.

OPC UA y MQTT

No compiten: OPC UA da el modelo de datos, MQTT el transporte hacia la nube.

Actividad · 7 minutos

OPC UA

Espacio de direcciones, servicios, suscripciones y seguridad. Pueden usar el laboratorio: /lab/opcua.html

Pausa

10 min

Al volver: la evaluación de cierre

Evaluación de cierre · 20 % · 25 minutos

Evaluación sumativa del módulo

20 preguntas de las seis sesiones, sorteadas para cada uno. Un solo intento, sin práctica. Al terminar, descarga el comprobante PDF para el LMS.

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Defensa del trabajo final

3 minutos cada uno · 2 de preguntas

Trabajo final · Defensa

Cómo va la defensa

  • 3 minutos y 2 de preguntas: tu diagrama, una decisión de protocolo y tu configuración en TIA.
  • Documento final: miércoles 11, 23:59, con lo que te preguntemos hoy.

Rúbrica: 100 puntos = 50 % de la nota

Arquitectura y topología15
Plan IP15
Protocolos justificados15
Configuración en TIA15
Seguridad15
Datos hacia arriba10
Defensa15

Preguntas que pueden salir

  • “Se corta este cable: ¿qué deja de funcionar?”
  • “¿Por qué este protocolo aquí y no otro?”
  • “¿Cómo entra el integrador a mantener la línea?”
  • “Si se cae el broker o el servidor OPC UA, ¿qué pasa?”
  • “¿Qué cruza tu DMZ, y en qué sentido?”
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Cierre del módulo

Del sensor a la nube, en seis sesiones

Cierre

El recorrido

S1 · Fundamentos

Pirámide, OSI, medios y topologías: dónde vive cada equipo.

S2 · Dispositivos e IP

Switch, router, gateway; una subred por zona, sin errores.

S3 · Protocolos

Modbus por dentro, PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT: cómo elegir.

S4 · Integración

MB_CLIENT, Modbus RTU, PUT/GET, PROFINET IO y diagnóstico por capas.

S5 · Seguridad e IIoT

Zonas y conductos, endurecimiento, MQTT y QoS.

S6 · Estándar

Los cuatro modelos y OPC UA con seguridad.

Cierre

Para seguir aprendiendo (todo gratis)

TemaRecurso
Seguridad OTNIST SP 800-82 Rev. 3 · resúmenes de la serie IEC 62443 (ISA)
PROFINETDocumentos técnicos de PI · Siemens PRONETA Basic
ModbusEspecificaciones en modbus.org · capturas de ejemplo de Wireshark
MQTTHiveMQ, MQTT Essentials · Mosquitto y MQTT Explorer
OPC UAOPC Foundation · UaExpert · Prosys OPC UA Simulation Server
Redes IPCisco Packet Tracer (Skills for All)

Los diez laboratorios de este módulo siguen en el aula después del curso.

Actividad · 2 minutos

Encuesta de cierre

Tu opinión cambia la próxima versión: la de este año salió de la anterior.

Gracias

Fue un gusto. Nos vemos en planta.