Caso de éxito · SIRA · SI-WINE
Fermentación del vino. Cada depósito en su rango.
SI-WINE de SIRA mantiene cada depósito a su temperatura, sin nadie de guardia.
Una fermentación que sale mal puede no tener vuelta atrás.
SI-WINE vigila cada depósito, y enfría el que lo necesita.
SIRA es una empresa tecnológica de Andorra y un socio tecnológico en robótica, autómatas e inteligencia artificial. Su solución SI-WINE controla la fermentación del vino: el software es de SIRA, y la unidad de control funciona con hardware de Industrial Shields, un PLC M-Duino que actúa sobre el frío y un panel PC TouchBerry Pi de 7 pulgadas. Unas sondas inalámbricas dentro de los depósitos envían la temperatura, y el sistema abre la válvula de la camisa de cada depósito y pone en marcha la máquina de frío. El caso no publica la bodega ni el número de depósitos instalados. Las capturas muestran las consignas de una demo de cuatro depósitos; los valores de las simulaciones son ejemplos.
Del proyecto
El socio, el armario y las pantallas.
Fotos y capturas del caso original de SI-WINE. Las pantallas están en catalán.
El socio: SIRA, una empresa tecnológica de Andorra. Desarrolla SI-WINE y lo hace funcionar con hardware de Industrial Shields.
El reto
Mantener cada depósito en su rango, día y noche.
La fermentación es una parte clave de la producción del vino: decide la calidad y el sabor del producto final. Para que funcione sin incidencias, la bodega necesita un sistema de control preciso y fiable. La dificultad es que hay que vigilar los indicadores clave en todo momento, para evitar resultados inesperados o no deseados. Y cuando algo falla, el daño al vino puede ser irreversible.
Medir dentro del depósito
La temperatura tiene que venir del interior de cada depósito, de sondas que puedan estar en contacto con el vino.
Límites para cada depósito
Cada depósito puede tener un vino distinto, así que cada uno necesita sus propios límites de temperatura.
Enfriar sin funcionar en vacío
La máquina de frío solo debe funcionar cuando hay un circuito de refrigeración abierto.
Saberlo al momento
Una válvula averiada, un fallo de la máquina de frío o una sonda que falla tienen que llegar al equipo al momento.
Un registro de cada fermentación
Se registran todas las temperaturas de los depósitos, y los datos se exportan a un archivo CSV que se abre en Excel.
Cómo funciona
Tres tareas: los límites, el frío, las alertas.
Cada fase muestra una parte del sistema. Mueve los controles y pulsa los botones. Los paneles son simulaciones ilustrativas: las temperaturas, la potencia de la máquina de frío y los tiempos son ejemplos, no datos de la bodega.
Cada sonda tiene su máximo y su mínimo.
Unas sondas inalámbricas dentro de los depósitos envían la temperatura cada 2 minutos. El controlador compara cada lectura con los límites de esa sonda y, si hace falta, abre la electroválvula de la camisa de ese depósito. Como los límites se fijan por sonda, los depósitos con vinos distintos se controlan por separado. Elige un depósito y mueve su temperatura.
- Sondas inalámbricas, wifi o LoRa
- Un máximo y un mínimo por sonda
- Una válvula de camisa por depósito
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos de la bodega. Límites tomados de la captura de ajustes: depósito 1 de 20 a 26 °C, depósito 2 de 18 a 24 °C, depósito 3 de 18 a 25 °C, depósito 4 de 20 a 26 °C. Regla: la válvula de la camisa se abre por encima del máximo y se cierra al llegar al mínimo. La captura de sondas lo muestra: el depósito 2, a 20,87 °C, mantiene la válvula abierta hasta llegar a su mínimo.
El frío solo funciona con un circuito abierto.
La unidad de control tiene las conexiones de las electroválvulas de las camisas de los depósitos y de la máquina de frío. Enciende y apaga la máquina de frío según las válvulas abiertas, para que siempre haya un circuito en funcionamiento y la máquina nunca funcione en vacío. También controla el consumo de energía de la fermentación, para que la bodega sepa su coste energético. Abre y cierra las válvulas.
- Una electroválvula por camisa de refrigeración
- Máquina de frío en marcha solo con un circuito abierto
- Coste energético de cada fermentación
Eventos del frío (ejemplo)
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos de la bodega. Potencia de ejemplo de la máquina de frío: 4 kW. El caso dice que la unidad de control enciende y apaga la máquina de frío según las válvulas abiertas, para que siempre haya un circuito en funcionamiento, y que controla el coste energético de la fermentación. No publica la máquina ni cómo se mide la energía.
Una avería llega al móvil. Cada lectura va al registro.
Cuando algo puede romper el control de temperatura, SI-WINE envía una alerta por email, Telegram o WhatsApp: un error en una electroválvula, una avería de la máquina de frío o una sonda que no funciona. También avisa cuando hay que cargar la batería de una sonda. Cada 5 minutos registra todas las temperaturas, y los datos se exportan a un archivo CSV para Excel. Provoca una avería y registra los datos.
- Email, Telegram o WhatsApp
- Averías de válvula, máquina de frío y sonda
- Un registro cada 5 minutos, CSV para Excel
Alertas y registros (ejemplo)
Simulación ilustrativa. Valores de ejemplo, sin datos de la bodega. Ejemplo: cuatro depósitos y una alerta a los tres canales. El caso dice que las alertas salen por email, Telegram o WhatsApp, y que las temperaturas se registran cada 5 minutos y se exportan a CSV. Los campos del archivo son un ejemplo.
Arquitectura del sistema
¿Cómo controla SI-WINE la temperatura de cada depósito de fermentación?
Unas sondas inalámbricas dentro de los depósitos envían la temperatura cada 2 minutos por wifi o LoRa. La unidad de control tiene dos partes: un panel PC TouchBerry Pi de 7 pulgadas que ejecuta el dashboard de SI-WINE y procesa los datos, y un PLC M-Duino 42 que actúa sobre el frío, la electroválvula de la camisa de cada depósito y la máquina de frío. El dashboard se abre desde cualquier dispositivo, y las alertas salen por email, Telegram o WhatsApp. Las unidades de control son compatibles con Modbus, así que se pueden integrar en otros sistemas SCADA. Cada unidad controla hasta 32 depósitos, y varias unidades funcionan juntas. El caso no publica cómo se enlazan el panel PC y el PLC ni cómo se cablean las salidas.
| Señal | Entre | Tipo | Función |
|---|---|---|---|
| Temperatura del depósito | EntreSonda del depósito → unidad de control | TipoInalámbrica, wifi o LoRa | FunciónUna lectura cada 2 minutos, las 24 horas |
| Batería de la sonda | EntreSonda → unidad de control | TipoInalámbrica | FunciónAvisar cuando hay que cambiar o cargar una batería. Una carga dura 2 semanas |
| Válvula de la camisa | EntrePLC M-Duino → electroválvula de cada depósito | TipoSalida digital (ejemplo) | FunciónEnfriar un depósito que supera su límite. El caso no publica el cableado |
| Máquina de frío | EntrePLC M-Duino → máquina de frío | TipoSalida digital (ejemplo) | FunciónSe enciende y se apaga según las válvulas abiertas, nunca con todas cerradas |
| Límites | EntreDashboard → cada sonda | TipoConsigna | FunciónUn máximo y un mínimo por depósito |
| Consumo de energía | EntreFrío → unidad de control | TipoNo publicado | FunciónCoste energético de cada fermentación |
| Alertas | EntreUnidad de control → equipo | TipoEmail, Telegram, WhatsApp | FunciónError de válvula, avería de la máquina de frío, fallo de sonda, temperatura alta o baja |
| Registro | EntreUnidad de control → archivo CSV | TipoArchivo | FunciónTodas las temperaturas cada 5 minutos, se abre en Excel |
| Integración | EntreUnidad de control ↔ otro SCADA | TipoModbus | FunciónEficiencia energética, control de presencia o iluminación |
Por qué funciona
El software conoce el vino. El hardware conoce el armario.
Software de un socio, hardware industrial
SIRA desarrolla SI-WINE. La unidad de control funciona con un PLC M-Duino y un panel PC TouchBerry Pi, hechos para un armario de control.
Límites por depósito
Cada sonda tiene su máximo y su mínimo, así que vinos distintos fermentan uno al lado del otro.
Sin marcha en vacío
La máquina de frío sigue a las válvulas abiertas. Siempre hay un circuito en funcionamiento.
Sondas para el vino
Las sondas de acero inoxidable con cable protegido con silicona pueden estar en contacto con el vino. Rango: de -55 a 125 °C.
Abierto a otros sistemas
Las unidades de control son compatibles con Modbus y se pueden integrar en otros SCADA de energía, presencia o iluminación.
Crece por unidades
Hasta 32 depósitos por unidad, y varias unidades funcionan juntas sin conflictos.
Hardware utilizado
Un PLC para el frío, un panel para las personas.
M-DUINO ETHERNET PLC ARDUINO 42
Un PLC industrial basado en un Arduino Mega 2560 original, con Ethernet, RS-485 y RS-232, para carril DIN. Se programa con el Arduino IDE. En SI-WINE es la unidad de control que actúa sobre el sistema de frío: las electroválvulas de las camisas de los depósitos y la máquina de frío. El caso no publica qué salidas se usan ni cómo se cablean.
- Función
- Válvulas de las camisas y máquina de frío
- Entradas
- 26: 12 analógicas o digitales (0-10 V, 10 bits), 14 digitales optoaisladas (de 5 a 24 Vdc), 4 con interrupción
- Salidas
- 16: 6 analógicas, digitales o PWM (0-10 V), 10 digitales optoaisladas (de 5 a 24 Vdc)
- Comunicaciones
- Ethernet (W5500, RJ45), RS-485, RS-232, serie TTL, I2C, SPI
- Integrado
- Reloj de tiempo real, ranura microSD
- Programación
- Arduino IDE
- Alimentación
- De 12 a 24 Vdc
- Montaje
- Carril DIN TS35, IP20, dentro de un armario
El caso lo llama M-Duino PLC Arduino 42+. Hoy está en el catálogo como M-DUINO ETHERNET PLC ARDUINO 42, referencia IS.MDuino.42+. Sus salidas digitales son optoaisladas, de 5 a 24 Vdc: las electroválvulas y la máquina de frío se conmutan con relés de interfaz o contactores dimensionados para la carga. La foto del armario abierto muestra módulos de relé en el carril DIN. Con 32 depósitos, las válvulas de las camisas necesitan más salidas que las 16 de un M-Duino 42, mediante ampliación o E/S remotas. El caso no publica cómo se cablean.
TouchBerry Pi Panel PC 7" CORE
Un panel PC industrial: una Raspberry Pi 4 detrás de una pantalla táctil capacitiva de 7 pulgadas, con Gigabit Ethernet, 10 E/S propias y un SAI para un apagado seguro. En SI-WINE es la pantalla para vigilar y controlar el sistema, y procesa y analiza los datos de las sondas.
- Función
- Dashboard de SI-WINE, proceso de datos
- Pantalla
- IPS de 7 pulgadas, 1024 x 600, táctil capacitiva, 900 nits
- Ordenador
- Raspberry Pi 4, 4 GB de RAM (CORE)
- Entradas y salidas
- 3 entradas digitales, 2 entradas analógicas (0-10 V o 4-20 mA), 5 salidas digitales
- Comunicaciones
- Gigabit Ethernet, USB 2.0 y 3.0, un puerto serie (RS-485, RS-232 o TTL)
- Integrado
- SAI con supercondensadores, reloj de tiempo real
- Alimentación
- De 12 a 24 Vdc, 28 W
- Frontal
- IP20 (CORE)
El caso usó un TouchBerry Pi Panel PC de 7 pulgadas y no publica su versión. Hoy el modelo de 7 pulgadas existe como CORE, la configuración estándar, o como FLEX, con más RAM, frontal IP65 o una placa de ampliación (LoRa, 4G o CAN).
Preguntas sobre este proyecto
¿Qué es SI-WINE y quién lo hace?
SI-WINE es una solución para vigilar y controlar la fermentación del vino. La desarrolla SIRA, una empresa tecnológica de Andorra. La unidad de control funciona con hardware de Industrial Shields: un PLC M-Duino que actúa sobre el frío y un panel PC TouchBerry Pi de 7 pulgadas que muestra y procesa los datos. El caso original incluye un cuadro eléctrico listo para conectar con el PLC, el panel PC, una fuente de alimentación de carril DIN y un interruptor magnetotérmico de 2 polos y 10 A, además de las sondas y el dashboard de SI-WINE.
¿Cómo mantiene SI-WINE cada depósito de fermentación a su temperatura?
Cada sonda tiene su temperatura máxima y su mínima. El controlador comprueba cada lectura y, si hace falta, abre la electroválvula de la camisa de ese depósito y pone en marcha la máquina de frío. Como los límites se fijan por sonda, los depósitos con vinos distintos se controlan por separado. Las capturas muestran la lógica: la válvula de la camisa se abre por encima del máximo y se cierra al llegar al mínimo, para que no conmute demasiadas veces.
¿Por qué la máquina de frío depende de las válvulas abiertas?
La unidad de control tiene en cuenta las válvulas abiertas para encender y apagar la máquina de frío. Así siempre hay un circuito en funcionamiento, y la máquina nunca funciona con todas las camisas cerradas. SI-WINE también controla el consumo de energía de la fermentación, para que la bodega sepa su coste energético.
¿Qué sondas usa SI-WINE y cada cuánto informan?
Sondas inalámbricas que funcionan por wifi o LoRa. Dan la temperatura cada 2 minutos, las 24 horas, con baterías recargables que duran 2 semanas, y el sistema avisa cuando hay que cambiar o cargar una batería. Son de calidad alimentaria: sondas de acero inoxidable con cable protegido con silicona, con un rango de -55 a 125 °C.
¿Qué alertas envía y cómo se registran los datos?
Las alertas salen por email, Telegram o WhatsApp ante cualquier problema que pueda romper el control de temperatura: un error en una electroválvula, una avería de la máquina de frío o una sonda que no funciona. El dashboard también muestra alarmas de temperatura alta y baja. Cada 5 minutos el sistema registra todas las temperaturas, y los datos se exportan a un archivo CSV que se abre en Excel. Para las mismas técnicas con hardware de Industrial Shields, consulta registro en CSV con una tabla de histórico en vivo y alertas y control remoto por Telegram.
¿Puede SI-WINE crecer con la bodega o conectarse a otros sistemas?
Sí. Cada unidad de control controla hasta 32 depósitos, y varias unidades pueden funcionar juntas sin conflictos. Las unidades de control son compatibles con Modbus, así que se pueden integrar en otros sistemas SCADA para controlar la eficiencia energética de la instalación, el control de presencia o la iluminación. Para un mapa Modbus en un PLC M-Duino, consulta un mapa de registros Modbus TCP para una planta.
Descarga el caso de estudio
PDF de 4 páginas con el reto, la lógica, la arquitectura y el hardware. Sin formularios.
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