Caso de éxito · Dinokeng Game Reserve · ESP32 PLC 19R
Las puertas de la reserva, en Wi-Fi. Un ESP32 PLC abre la barrera.
Del cable RS485 al Wi-Fi, con tickets con código de barras y las mismas impresoras.
Las puertas iban por un cable antiguo. Piezas y mantenimiento salían demasiado caros.
Gañar Group las pasó a Wi-Fi, con un ESP32 PLC en la puerta.
Dinokeng Game Reserve es una reserva natural de Sudáfrica. Su sistema de acceso para el personal y los visitantes usaba una interfaz RS485 por cable en 5 puertas de entrada, y el coste de mantenimiento y la falta de piezas se habían vuelto prohibitivos. Gañar Group lo modernizó con una red Wi-Fi, un software central de control de puertas y equipos ESP32 PLC 19R en las puertas de entrada y de salida. Las impresoras de tickets que ya había siguieron en servicio. En pocas palabras: menos cable, las mismas impresoras y un controlador apantallado que lleva mucho mejor el ruido eléctrico de la puerta.
En campo
Las puertas, el poste y el esquema.
Material real del caso de éxito original: dos de las puertas de la reserva, el carril de entrada, el poste de la puerta con sus equipos, el esquema original de la arquitectura y el mapa de la reserva.
El reto
Quitar el cable. Mantener las impresoras. Abrir solo si el ticket está pagado.
El control de acceso en una reserva natural tiene dos funciones. Protege el hábitat y los animales, y deja entrar y salir al personal y a los visitantes de forma controlada. El sistema de Dinokeng estaba obsoleto, así que la reserva decidió modernizarlo para ganar seguridad, control y automatización.
Cable viejo, coste alto
El sistema de acceso de 5 puertas de entrada usaba una interfaz RS485 por cable. El mantenimiento y las piezas de recambio se habían vuelto prohibitivos.
Tickets sin contacto
Un gesto con la mano junto a un sensor No Touch tiene que imprimir un ticket con código de barras y QR y abrir la barrera. Hasta 2 sensores por entrada: vehículos normales y grandes.
Aprovechar lo que funciona
Las impresoras de tickets serie Star TSP700II que ya había siguen en servicio. Unos conversores serie a Wi-Fi las conectan a la nueva red.
Pagado o no, en la puerta
Los lectores de códigos leen permisos prepagados y tickets. Una base de datos en la nube confirma el pago antes de abrir.
Modernizado por Gañar Group
Gañar Group recibió el encargo de modernizar el control de acceso de las puertas de Dinokeng Game Reserve. El objetivo era controlar el sistema con tecnología de código abierto. Con un PLC Wi-Fi y un sensor en cada entrada, Gañar Group consiguió imprimir el ticket y abrir la barrera, con hardware de calidad y una programación sencilla.
Cómo funciona
Tres bucles: la entrada, la validación y el enlace de radio.
Cada bucle muestra una parte de la puerta. Las secuencias salen del caso. Los tiempos, los valores de ejemplo y los mensajes de la LCD de los paneles son una simulación ilustrativa.
Un gesto, el ticket y dentro.
El conductor pasa la mano cerca del sensor No Touch. Cada entrada puede tener dos: uno para vehículos normales y otro para vehículos grandes. El ESP32 PLC 19R se comunica con el software de control de la puerta, y el software imprime un ticket con código de barras y QR en la impresora Wi-Fi. Cuando el conductor coge el ticket, una señal Ticket Taken llega al PLC. El PLC abre la barrera y pide al software un avance de papel.
- Sensor No Touch: hasta 2 por entrada
- Ticket impreso en la impresora Star TSP700II de siempre
- Señal Ticket Taken: el PLC abre la barrera
Simulación ilustrativa. Tiempos a escala y mensajes de ejemplo, sin el programa de la instalación.
El software valida el código. El PLC informa al conductor.
Los lectores de códigos de barras 1D/2D con Wi-Fi leen los permisos prepagados en la entrada y los tickets en la salida. Envían el código al software de control de la puerta, que lo valida en una base de datos en la nube. El vendedor del permiso también puede ser un tercero. El software envía un mensaje al ESP32 PLC 19R, que lo muestra en una LCD de 2 líneas. El mensaje decide si la puerta se abre. Cada código lleva la hora de entrada, y la salida la usa para calcular la duración de la estancia.
- Validación en el software de control de la puerta
- Base de datos en la nube, también para vendedores externos de permisos
- Hora de entrada, pensada para funcionar sin conexión
- El mensaje de la LCD decide: abrir o no
Barrera: Cerrada
Mensajes de la LCD y horas de ejemplo. El caso no publica los mensajes ni las reglas sin conexión.
Un enlace estable en la puerta, configurado desde el móvil.
El primer prototipo usaba chips ESP32 comerciales y tuvo un sistema básico funcionando en 3 meses. Después, el ruido electromagnético de las puertas provocó bloqueos y desconexiones. El equipo adaptó su código del Arduino IDE a equipos ESP32 PLC 19R en las puertas de entrada y de salida, y el apantallamiento supuso una gran mejora. Una antena externa subió el RSSI, de forma típica, de -80 dB a -50 dB. Cada PLC sirve una página de ajustes local en modo punto de acceso, por HTTP en el puerto 80, y guarda los parámetros en su memoria flash.
- Chips ESP32 sueltos: bloqueos y desconexiones por interferencias
- ESP32 PLC 19R: el apantallamiento fue una gran mejora
- Antena externa: RSSI de -80 dB a -50 dB
- Ajustes en modo AP, HTTP puerto 80, guardados en flash
-80 dB y -50 dB son los valores del caso. La secuencia de eventos es ilustrativa.
Página de ajustes · modo AP · HTTP puerto 80
Campos y valores de ejemplo. El caso no publica la lista de parámetros.
Arquitectura del sistema
¿Cómo encaja un ESP32 PLC en un sistema de puertas por Wi-Fi?
Una red Wi-Fi une la oficina de la puerta con los equipos de cada puerta. El software de control de puertas funciona en un PC de la oficina, junto al router Wi-Fi, y valida los códigos en una base de datos en la nube. Las impresoras y los escáneres llegan a él mediante conversores serie a Wi-Fi y conexiones socket. El ESP32 PLC 19R gestiona las señales de la propia puerta.
| Flujo | Entre | Tipo | Función |
|---|---|---|---|
| Gesto con la mano | EntreSensor No Touch → ESP32 PLC 19R | TipoEntrada de sensor | FunciónInicia el ciclo del ticket. Hasta 2 sensores: vehículos normales y grandes |
| Petición de impresión | EntreESP32 PLC 19R → software de control | TipoWi-Fi | FunciónPide al software que imprima un ticket |
| Ticket | EntreSoftware de control → Star TSP700II | TipoSocket, serie a Wi-Fi, RS-232 | FunciónImprime el ticket con código de barras y QR en la impresora de siempre |
| Ticket retirado | EntreCircuito Ticket Taken → ESP32 PLC 19R | TipoEntrada de sensor | FunciónAvisa al PLC de que el conductor ha cogido el ticket |
| Orden de apertura | EntreESP32 PLC 19R → barrera | TipoSalida del PLC | FunciónAbre la barrera |
| Código de barras | EntreEscáner 1D/2D → software de control | TipoRS-232, serie a Wi-Fi, socket | FunciónEnvía los códigos de permisos y tickets para validarlos |
| Validación | EntreSoftware de control ↔ base de datos en la nube | TipoInternet | FunciónComprueba el pago y si el ticket está pagado o es gratuito. La base de datos puede ser de un vendedor externo de permisos |
| Mensaje al visitante | EntreSoftware de control → ESP32 PLC 19R → LCD | TipoWi-Fi y LCD de 2 líneas | FunciónMuestra el resultado y decide si la puerta se abre |
| Ajustes | EntreMóvil, tableta u ordenador → ESP32 PLC 19R | TipoWi-Fi modo AP, HTTP puerto 80 | FunciónCambia los parámetros del PLC, guardados en la memoria flash |
Por qué funciona
Por qué el ESP32 PLC 19R encaja en esta puerta.
Pensado para el ruido eléctrico
Los chips ESP32 sueltos se bloqueaban y perdían el enlace cerca de los equipos de la puerta. Con equipos ESP32 PLC 19R en las puertas de entrada y de salida, el equipo vio superadas sus expectativas. El apantallamiento supuso una gran mejora.
El mismo código, otra placa
El prototipo se escribió con el Arduino IDE. Pasarlo al controlador industrial fue adaptar el mismo código a la nueva placa, con la misma herramienta.
Menos hardware, abierto y modular
Un PLC Wi-Fi en la puerta sustituye las interfaces por cable hasta la oficina. Abierto y modular: el código vive en el Arduino IDE y las prestaciones pueden crecer con la instalación.
Hardware utilizado
Un ESP32 PLC 19R en el poste de la puerta.
ESP32 PLC 19R
Un controlador industrial basado en el ESP32 de doble núcleo, con Wi-Fi, Bluetooth LE, Ethernet, RS-485 y RS-232, 8 salidas de relé y reloj de tiempo real, para carril DIN. En Dinokeng va dentro del poste de la puerta. Lee el sensor No Touch y la señal Ticket Taken, abre la barrera y muestra los mensajes del software de la puerta en una LCD de 2 líneas.
- Procesador
- ESP32 de doble núcleo, hasta 240 MHz, 16 MB de flash
- Entradas
- 6: 4 analógicas o digitales (0-10 V), 2 digitales optoaisladas
- Salidas
- 11: 8 relés, 3 analógicas, digitales o PWM (0-10 V)
- Inalámbrico
- Wi-Fi 2,4 GHz, Bluetooth LE
- Comunicaciones
- Ethernet (RJ45), RS-485, RS-232, I2C, SPI
- Programación
- Arduino IDE
- Alimentación
- De 12 a 24 Vdc
- Montaje
- Carril DIN TS35, IP20
El caso llama al controlador "ESP32 19R IO+" y "ESP32 19R+". La página original del caso enlazaba este mismo producto, que hoy se vende como ESP32 PLC 19R. El caso no publica qué entradas y salidas usa.
Preguntas sobre este caso
¿Quién modernizó el control de acceso de Dinokeng Game Reserve?
Gañar Group. El proyecto sustituyó un sistema de control de acceso RS485 por cable en 5 puertas de entrada de Dinokeng Game Reserve por un sistema Wi-Fi, un software central de control de puertas y equipos ESP32 PLC 19R en las puertas de entrada y de salida. El código del PLC se escribió con el Arduino IDE.
¿Por qué pasar de chips ESP32 sueltos a un ESP32 PLC?
El prototipo con chips ESP32 comerciales sufría bloqueos y desconexiones por perturbaciones electromagnéticas. El equipo pasó a equipos ESP32 PLC 19R, y el apantallamiento supuso una gran mejora. En una instalación nueva, añade también un watchdog por hardware y una reconexión Wi-Fi no bloqueante en el código. Consulta nuestros ejemplos de watchdog por hardware y de reconexión Wi-Fi en un ESP32 PLC.
¿Puedo mantener mis impresoras y escáneres serie?
Sí, como en Dinokeng. Las impresoras de tickets serie Star TSP700II y los escáneres de códigos de barras se conectan mediante conversores serie a Wi-Fi con cables RS-232. Cada equipo abre una conexión socket con la dirección IP del PC de control de la puerta en un puerto concreto. Configura cada conversor con los mismos parámetros serie que su equipo.
¿Cómo valida la puerta un permiso o un ticket?
Los lectores de códigos de barras 1D/2D con Wi-Fi envían el código al software de control de la puerta. El software lo valida contra una base de datos en la nube, que también puede ser de un tercero autorizado a vender permisos. Después envía un mensaje al ESP32 PLC 19R, que lo muestra en una LCD de 2 líneas. El mensaje decide si se ejecuta la orden de apertura.
¿Qué pasa si cae la conexión a internet?
El caso dice que la hora de entrada de cada código también tiene que funcionar sin conexión, y que la salida la usa para calcular la duración de la estancia. No publica cómo. Una forma habitual de hacerlo: el software de la puerta guarda los registros de entrada en local y los sincroniza cuando vuelve el enlace. El ESP32 PLC 19R tiene un reloj de tiempo real con batería por si hace falta una marca de tiempo local. Consulta marcas de tiempo con RTC sincronizado por NTP en un ESP32 PLC. Para ver qué hacen las puertas cuando cae el enlace, prueba el simulador de control de compuertas.
¿Qué significa pasar de -80 dB a -50 dB de RSSI?
El caso indica que una antena externa mejoró el RSSI, de forma típica, de -80 dB a -50 dB. El RSSI se suele expresar en dBm. 30 dB más de señal son 1.000 veces más potencia recibida. Hacia -80 dBm un enlace Wi-Fi es débil y se corta con facilidad. Hacia -50 dBm es fuerte.
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