Patrones de Integración con MES y PLC

Esta página es la referencia para el ingeniero de control sobre cómo la cámara se integra en una planta real. Se complementa con el Integration Builder (que genera los flujos de Node-RED) y el IO Helper (que genera el cableado + las secuencias de llamadas a la API).

La arquitectura estándar

En el 90% de las instalaciones, la ruta es MES → PLC → Cámara, nunca MES → Cámara directamente.

                        Per-part decisions (ms)        Aggregate decisions (sec)
                        ------------------------       --------------------------
  Barcode scan ----+
  Operator HMI ----+--> PLC --recipe ID--> Camera
  MES work order --+    ^                    |
                        |   <--pass/fail--   |
                        |   <--defect class--+
                   Reads result,
                   fires reject gate
                   in 10-50ms                          PLC packages event
                                                       {WO, lot, serial, recipe,
                        +----------------------------> result, defect, timestamp}
                                                                  |
                                                                  v
                                                                MES
                                                       (OEE, quality, traceability,
                                                        hold-the-order decisions)
                                                                  |
                                                                  v
                                                                 ERP

Datos clave:

• El PLC toma la decisión de rechazo por pieza. Debe responder en milisegundos. El MES no puede hacerlo (demasiado lento, no determinista).
• La cámara reporta aprobado/rechazado al PLC, no directamente al MES.
• La selección de recetas fluye a través del PLC. El MES puede decidir qué receta debe ejecutarse, pero el PLC escribe el ID de receta a la cámara (vía EtherNet/IP O.Data[4-5] o la palabra equivalente de PROFINET).
• El MES recibe eventos contextualizados desde el PLC (orden de trabajo, lote, número de serie, estación, receta, aprobado/rechazado, clase de defecto) y toma decisiones agregadas (retener la orden si la tasa de chatarra excede un umbral, alertar al ingeniero de calidad, actualizar OEE).
• Un registro de desplazamiento del PLC sincroniza el resultado de la inspección con la posición de la compuerta de rechazo aguas abajo, indexado por pulsos del encoder.

Los tres patrones

A. El PLC reporta al MES (estándar)

El patrón predeterminado. El PLC maneja el rechazo en tiempo real. El PLC empaqueta el resultado con el contexto de la orden de trabajo y lo reenvía al MES vía OPC UA o MQTT.

Cuándo usarlo: cualquier línea de producción con un PLC. Común en automotriz, empaque, alimentos y bebidas, farmacéutica.

Secuencia de endpoints (configurada una sola vez durante la puesta en marcha):

Paso	Método	Ruta	Propósito
1	GET	/edge/download/industrial_ethernet/ethernet_ip_eds	Descargar archivo EDS (correspondiente al firmware). Entregar al programador del PLC.
2	POST	/edge/recipe/change_plc_recipe_id	Mapear las recetas de la cámara a IDs amigables para el PLC (1, 2, 3...) que coincidan con los códigos SKU del MES.
3	POST	/edge/environmental_variables	Persistir el contexto de planta (código de línea, URL del MES) para el flujo de Node-RED.
4	GET	/edge/nodered/flow	Leer el flujo activo de Node-RED de la receta.
5	POST	/edge/nodered/flow	Desplegar el flujo actualizado con el publicador OPC UA / MQTT.

B. La cámara publica en paralelo con el PLC (paralelo moderno)

El PLC aún maneja el rechazo. La cámara TAMBIÉN publica un payload más rico (image_ref, clase de defecto, confianza) directamente a MQTT o OPC UA para el historiador, paneles y entrenamiento de AI. Se ejecuta en paralelo a la ruta del PLC, no en lugar de ella.

Cuándo usarlo: plantas con una iniciativa de Unified Namespace (HiveMQ + Ignition + Grafana, Litmus Edge, HighByte). Sitios greenfield de Industria 4.0.

Secuencia de endpoints:

Paso	Método	Ruta	Propósito
1	GET	/edge/nodered/flow	Leer el flujo activo.
2	POST	/edge/nodered/flow	Desplegar un flujo con mqtt-out (o sparkplug-out) apuntando a su broker.
3	GET	/edge/capture_result	Opcional: rellenar resultados históricos durante la sincronización inicial.
4	GET	/edge/capture_result/{capture_id}/heatmap	OV80i: obtener el PNG del mapa de calor de defectos para inspecciones rechazadas.

La cámara incluye un broker MQTT integrado en ws://{camera_ip}:9001/mqtt, por lo que las implementaciones pequeñas no requieren un broker externo.

C. Independiente (sin PLC)

Sin PLC de producción. Una aplicación de operador o un MES en la nube se comunica directamente con la cámara vía REST: obtiene la orden de trabajo, cambia la receta, dispara la inspección, obtiene el resultado. El operador es el actuador.

Cuándo usarlo: estaciones de retrabajo, inspección de laboratorio, inspección de entrada, MES en la nube tipo Tulip con tabletas, devoluciones/logística inversa.

No recomendado para: líneas de transportador de alta velocidad (sin rechazo en tiempo real), entornos regulados que requieren lógica de seguridad de PLC certificada.

Secuencia de endpoints (por inspección):

Paso	Método	Ruta	Propósito
1	POST	/edge/api/recipes/{plc_recipe_id}/activate	Cambiar a la receta que coincida con el código de barras escaneado / orden de trabajo.
2	POST	/edge/camera/capture	Disparar una sola inspección vía REST.
3	GET	/edge/capture_result	Consultar el último resultado (o suscribirse a MQTT para entrega push).
4	POST	/edge/v2/capture/{capture_id}/notes	OV80i: adjuntar contexto de orden de trabajo a la captura para trazabilidad.
5	POST	/edge/camera/do	Opcional: activar un segmento de torre de luces desde la aplicación del MES.

El esquema canónico de resultados de inspección

Independientemente del patrón o transporte, este es el payload universal. Úselo como el contrato entre la cámara y su MES.

Campo	Tipo	Requerido	Ejemplo
timestamp	ISO 8601	sí	2026-04-13T14:23:51.234Z
part_id	string	sí	SN-A7841
lot_id	string	no	L-2026-04-13-A
work_order	string	no	WO-78451
station_id	string	sí	STA-INSP-3
recipe_name	string	sí	Bottle 330ml v3
result	enum (PASS / FAIL / INCONCLUSIVE)	sí	PASS
defect_class	string[]	no	["scratch", "dent"]
confidence	float (0.0 a 1.0)	no	0.987
image_ref	URI	no	s3://acme-vision/2026/04/13/cap-12345.jpg
operator_id	string	no	op.jane.doe
cycle_time_ms	integer	no	187

Conceptos erróneos comunes

"El MES le indica a la cámara qué receta usar." Incorrecto en arquitecturas estándar con PLC. El MES le indica al PLC. El PLC le indica a la cámara. La única excepción es el Patrón C (sin PLC).

"El MES toma la decisión de rechazo." Incorrecto. Lo hace el PLC. El MES solo toma decisiones agregadas como "retener la orden si la chatarra excede el 2%."

"La cámara reporta directamente al MES." Incorrecto en arquitecturas estándar. La cámara reporta al PLC. El PLC empaqueta con contexto y reenvía al MES. La excepción es la ruta paralela del Patrón B, donde la cámara TAMBIÉN publica un payload más rico a MQTT/UNS para análisis, pero esto se ejecuta en paralelo a la ruta del PLC.

Hacia dónde ir después

• Use el IO Helper para cablear la cámara + PLC + sensores y generar el archivo EDS, el mapeo de bits y el andamiaje de integración con el MES.
• Use el Integration Builder para generar el flujo real de Node-RED (publicador MQTT, escritor OPC UA, POST REST al MES, etc.) a partir de una descripción en lenguaje natural.