Přeskočit na obsah
chytré nabíjení

Modbus

Některá zařízení, např. měřiče (meters) nebo nabíječky (chargers), se připojují a adresují pomocí protokolu Modbus.

Konfigurace meter obsahuje typ fyzického připojení (rozhraní), volitelné technické parametry rozhraní, použitý protokol Modbus, jedinečné Modbus ID zařízení na sběrnici a číslo a typ registru, který se má číst nebo zapisovat.

Je důležité vědět, že existují tři různé protokoly Modbus: Modbus RTU, Modbus ASCII a Modbus TCP. Technicky je lze přenášet přes různé typy rozhraní. Klasickou variantou je Modbus RTU přes sériové rozhraní sběrnice RS485, které používá většina měřičů a některé nabíječky. Zařízení s nativním síťovým rozhraním (Ethernet/Wi-Fi) se naproti tomu obvykle adresují protokolem Modbus TCP.

Pokud je potřeba sériové zařízení Modbus připojit přes převodník rozhraní po síti (Ethernet/Wi-Fi/PowerLAN), vytvoří se spojení s protokolem Modbus RTU přes TCP/IP. Protokol Modbus RTU se přitom přenáší po síti přímo (tj. je tunelován). I když je způsob přenosu (TCP/IP) stejný, protokol není totožný s Modbus TCP. Je zásadní rozlišovat mezi protokolem a způsobem přenosu. Modbus RTU přes TCP je něco jiného než Modbus TCP!

Pokud používáte převodník rozhraní, nastavuje se sériová sběrnice pouze na převodníku. Nastavení v evcc se pak týká jen spojení mezi evcc a převodníkem.

Fyzické připojení

Sekce “Fyzické připojení”

Sériové připojení (RS485)

Sekce “Sériové připojení (RS485)”

Pokud je zařízení připojeno přímo přes adaptér RS485 (Modbus RTU), musí být device a sériové komunikační parametry baudrate a comset zadány podle konfigurace zařízení. Najdete je v návodu k obsluze, v datovém listu nebo v nastavení zařízení.

Například:

source: modbus
id: 1
device: /dev/ttyUSB0
baudrate: 38400
comset: "8E1"

Přímé síťové připojení

Sekce “Přímé síťové připojení”

Pokud je zařízení připojeno přímo přes nativní síťové připojení (Modbus TCP), musí být zadáno uri ve tvaru HOSTNAME:PORT nebo IP:PORT:

Například:

source: modbus
id: 1
uri: 192.168.0.11:502

Sériové zařízení přes síťové připojení (s převodníkem rozhraní)

Sekce “Sériové zařízení přes síťové připojení (s převodníkem rozhraní)”

Pokud je sériové zařízení připojeno přes transparentní převodník RS485-IP (bez překladu protokolu), je nutné pomocí rtu: true přepnout protokol na Modbus RTU přes TCP/IP.

Například:

source: modbus
id: 1
uri: 192.168.0.10:502
rtu: true # Modbus RTU přes TCP

Předdefinovaná zařízení

Sekce “Předdefinovaná zařízení”

Předdefinované modely zařízení (model) odpovídají modelům z MBMD:

 ABB       ABB A/B-Series meters
 DDM       DDM18SD
 DZG       DZG Metering GmbH DVH4013 meters
 IEM3000   Schneider Electric iEM3000 series
 INEPRO    Inepro Metering Pro 380
 JANITZA   Janitza meters
 MPM       Bernecker Engineering MPM3PM meters
 ORNO1P    ORNO WE-514 & WE-515
 ORNO1P504 ORNO WE-504
 ORNO3P    ORNO WE-516 & WE-517
 SBC       Saia Burgess Controls ALE3 meters
 SDM       Eastron SDM630/120/72DMv2
 SDM220    Eastron SDM220
 SDM230    Eastron SDM230
 SDM72     Eastron SDM72
 SEMTR     SolarEdge SE-MTR-3Y

Každý model, který se od těchto liší, se považuje za typ zařízení SunSpec.

Pomocí value určíte hodnotu, která se má ze zařízení číst. Všechny podporované hodnoty jsou předdefinované v MBMD.

U střídače nebo měřiče kompatibilního se SunSpec se čtené hodnoty zadávají ve formátu model:[block:]point podle definice SunSpec. Například DC výkon na druhém stringu třífázového solárního střídače (odpovídá SunSpec Model 103) se čte takto: value: 103:2:W.

Model zařízení model a Modbus ID id jsou vždy povinné:

Například:

source: modbus
---
model: sdm
value: Power
scale: -1 # desetinný koeficient, kterým se násobí výsledek, např. pro převod kW na W

Invertování hodnot

Sekce “Invertování hodnot”

U měřičů MBMD lze naměřené hodnoty invertovat tak, že před název aliasu přidáte - (znaménko minus). To se hodí, když se měřiče používají v různých konfiguracích nebo orientacích montáže a je potřeba upravit znaménko naměřených hodnot.

Podporovaná měření

Sekce “Podporovaná měření”

Invertování funguje u následujících měření MBMD:

  • power: celkový výkon
  • currents: proudy jednotlivých fází (pole)
  • powers: výkony jednotlivých fází (pole)

Syntaxe

Sekce “Syntaxe”
meters:
  - name: my-meter
    type: modbus
    model: sdm
    power: -Power # invertuje hodnotu výkonu

Příklady

Sekce “Příklady”

Invertovaný celkový výkon

Sekce “Invertovaný celkový výkon”
meters:
  - name: pv-meter
    type: modbus
    model: sdm
    power: -Power # výkon se invertuje (např. z +1000 W bude -1000 W)

Invertované výkony fází

Sekce “Invertované výkony fází”
meters:
  - name: grid-meter
    type: modbus
    model: sdm
    power: Power
    powers:
      - -PowerL1 # fáze 1 invertovaná
      - -PowerL2 # fáze 2 invertovaná
      - -PowerL3 # fáze 3 invertovaná

Invertované proudy (jednotlivé fáze)

Sekce “Invertované proudy (jednotlivé fáze)”
meters:
  - name: grid-meter
    type: modbus
    model: sdm
    power: Power
    currents:
      - -CurrentL1 # proud fáze 1 invertovaný
      - CurrentL2 # proud fáze 2 beze změny
      - -CurrentL3 # proud fáze 3 invertovaný

Případy použití

Sekce “Případy použití”

Chybně namontované měřiče: Pokud je proudový senzor nebo měřič fyzicky namontován v opačném směru, můžete hodnoty opravit softwarově.

Export do sítě vs. spotřeba: Hodí se u solárních měřičů, u kterých je potřeba invertovat znaménko.

Různá orientace proudových transformátorů: U vícefázových instalací s různě orientovanými proudovými transformátory.

Ruční konfigurace

Sekce “Ruční konfigurace”

Pokud zařízení Modbus není přímo podporováno nebo pokud se mají číst či zapisovat hodnoty odlišné od předdefinovaných modelů, lze registry Modbus nastavit i ručně. Kromě obecných nastavení Modbus (viz výše), která jsou stejná jako u předdefinovaných zařízení, je k tomu místo value potřeba definovat registr register. Zadat současně value i register není povoleno.

Definice registru vyžaduje následující parametry:

  • address: adresa registru
  • type: typ registru, povolené typy pro čtení jsou coil, input, holding, typy pro zápis jsou writeholding, writeholdings, writecoil
  • decode: typ kódování dat. Povoleno je: int16|32|64, uint16|32|64, float32|64 and u|int32s + float32s. U typu coil se kódování ignoruje, ale přesto musí být zadáno. U typu writecoil musí být zadáno bool8.
  • bitmask: volitelný údaj. Zadaná hodnota se s přečtenou hodnotou spojí operací AND, aby se získaly jednotlivé bity.

Další povolené parametry ruční konfigurace jsou:

  • scale: desetinné číslo, kterým lze převádět přečtené hodnoty (např. W na kW nebo naopak). Touto hodnotou se násobí přečtená a dekódovaná surová hodnota.
  • timeout: časový limit Modbus. Bez jednotky je hodnota v ns, jinak uveďte jednotku, např. 10s pro 10 sekund.

Například:

source: modbus
---
register:
  address: 40070
  type: holding # coil, holding nebo input
  decode: int32 # int16|32|64, uint16|32|64, float32|64 and u|int32s + float32s
  bitmask: 2 # volitelné: bitová maska, která se použije na přečtenou hodnotu. Zde je maska 0000000000000010b, při hodnotě 0 se ignoruje
scale: -1.0 # desetinný koeficient, kterým se násobí výsledek, např. pro převod kW na W
timeout: 2s # časový limit, bez jednotky v ns

U dekódování int32s/uint32s se prohodí pořadí slov (nejméně významné slovo jako první), což se hodí u zařízení E3/DC.

Zápis registrů

Sekce “Zápis registrů”

Zapisovat lze holding registry i coily. K tomu je nutné zadat buď type: writeholding pro holding registry, nebo type: writecoil pro coily. Pro zápis více registrů (funkční kód 16) je k dispozici typ writeholdings.

type: writeholding vždy zapisuje 16bitový registr (int nebo bool16). Pro decode proto musí být vždy zadáno uint16. type: writecoil zapisuje coil. Pro decode musí být zadáno bool8.

Například:

source: modbus
---
register:
  address: 40070
  type: writeholding # writeholding, writeholdings nebo writecoil

Kompletní příklad

Sekce “Kompletní příklad”

Kompletní příklad nabíječky definované uživatelem s rozhraním Modbus (zde Phoenix EM-CP-PP-ETH s IP adresou 192.168.1.10) může vypadat následovně.

Například:

chargers:
  - type: custom
    name: CustomCharger
    status:
      # Čtení stavu nabíječky
      # buď A, B, C, nebo F
      source: modbus
      id: 180
      uri: 192.168.1.10:502
      timeout: 3s
      register:
        address: 100
        type: input # čtení input registru
        decode: int16
    enabled:
      # Je nabíječka povolená (1), nebo ne (0)
      source: modbus
      id: 180
      uri: 192.168.1.10:502
      register:
        address: 400
        type: coil # čtení coilu
        decode: bool16 # nehraje roli, ale je povinné
    enable:
      # Povolení nabíječky
      source: modbus
      id: 180
      uri: 192.168.1.10:502
      register:
        address: 400
        type: writecoil # zápis coilu
        decode: bool8
    maxcurrent:
      # Nastavení maximálního proudu
      source: modbus
      id: 180
      uri: 192.168.1.10:502
      register:
        address: 300
        type: writeholding # zápis holding registru
        decode: uint16