Design and Implementation of a Prototype Industrial IIoT Monitoring and Control System Using Siemens PLC and Open-Source Software
Abstract
The Fourth Industrial Revolution has positioned digitalization and data analytics as pillars of competitiveness; however, the adoption of Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) systems is often limited by the high costs and rigidity of proprietary solutions. This article addresses this issue through the design and implementation of a prototype supervisory and control system based on the Industrial Internet of Things (IIoT), integrating the robustness of a Siemens S7-1200 Programmable Logic Controller (PLC) with the flexibility and zero licensing cost of an open-source software stack. The methodology focused on building a physical industrial control panel and developing a SCADA interface using Node-RED as the central orchestrator. The results demonstrated successful bidirectional communication with the PLC, enabling real-time monitoring of variables and reliable execution of remote-control commands.
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References
AWS Whitepaper. (21 de Mayo de 2021). Security Best Practices for Manufacturing OT. Obtenido de AWS DE AMAZON: https://docs.aws.amazon.com/whitepapers/latest/security-best-practices-for-manufacturing-ot/security-best-practices-for-manufacturing-ot.html
Fernández, T. D. (2022). Plataformas IIoT con potencial aplicación en el contexto industrial cubano. Revista Cubana de Transformación Digital.
Industrial Shields. (11 de Mayo de 2021). Tutorial de Node-RED y Panel PC de 7. Obtenido de https://www.industrialshields.com/es_ES/blog/raspberry-pi-para-la-industria-26/tutorial-de-node-red-y-panel-pc-de-7-como-probar-las-entradas-y-salidas-299
InfluxData. (2025). InfluxDB for IoT Analytics and Predictive Maintenance. Obtenido de https://www.influxdata.com/solutions/iot-analytics-and-predictive-maintenance/
Iñigo, G. (2022). PLC S7-1200 de Siemens: características generales. Obtenido de ProgramaciónSiemens: https://programacionsiemens.com/s7-1200/#:~:text=1200%20de%20Siemens-,Controladores%20SIMATIC%20S7%2D1200%20y%20protecci%C3%B3n%20de%20datos%20en%20la,tengan%20acceso%20a%20los%20sistemas.
IQHome. (2025). Node-RED Data Visualization. Obtenido de https://www.iqhome.org/solutions/node-red
Izaro M&T. (16 de Mayo de 2022). Nota: Adaptado de (Peñalver-Higuera & Isea-Argüelles, 2024) https://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2665-03042024000100038. Obtenido de IZARO.com: https://www.izaro.com/los-sistemas-ciberfisicos-claves-en-la-industria-40/c-1652610657/
Lozada Cabrera, C. (2022). Desarrollo de un sistema basado en Internet Industrial de las Cosas para el monitoreo y control de un banco de pruebas de intercambiadores de calor. Guayaquil: Universidad Politécnica Salesiana.
Méndez, V. H. (2023). La industria 4.0 y la transformación digital el efecto sinérgico de la responsabilidad social corporativa y el capital humano en el marco de los objetivos de desarrollo del milenio. Dialnet - Universidad Politécnica de Cartagena.
Monges, Y., Flecha, E., & Chaparro, E. (2023). Integración de IIoT en Smart Grid: Análisis de protocolos MQTT y CoAP en subestaciones digitales. REVISTA CIENTÍFICA UNE, 6(1), 78-86.
Node-RED. (2022). node-red-contrib-s7 3.1.0. Obtenido de Node-RED: https://flows.nodered.org/node/node-red-contrib-s7
Node-Red.org. (2025). Low-code programming for event-driven applications. Obtenido de Node-Red.org: https://nodered.org/
PowerData; Equipo Escat. (10 de Junio de 2022). Big Data: ¿En qué consiste? Su importancia, desafíos y gobernabilidad. Obtenido de https://blogs.uninter.edu.mx/ESCAT/index.php/big-data-en-que-consiste-su-importancia-desafios-y-gobernabilidad/
Reinoso, M. L., & Méndez, P. M. (2023). Diseño de una arquitectura para seguridad de datos en las comunicaciones en redes basado en Industrial IoT. Repositorio Universidad Politécnica Salesiana.
SAP Business. (2023). ¿Obtenido de What is the Industrial Internet of Things (IIoT)?: https://www.sap.com/sea/products/scm/industry-4-0/what-is-iiot.html
Semperboni, F. (29 de Enero de 2019). The PPDIOO network lifecycle. Obtenido de CiscoZine: https://www.ciscozine.com/the-ppdioo-network-lifecycle/
Siemens. (2025). PLC S71200. Obtenido de https://www.siemens.com/mx/es/productos/automatizacion/systems/industrial/plc/s7-1200.html
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