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Akkus - 12 Modbus over Ethernet

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12 Modbus over Ethernet

Damit die Wechselrichter der MPI-Serie von MPP-Solar im Netzparallelbetrieb arbeiten und eine Null-Watt-Einspeisung umsetzen können muss eine Modbusverbindung zwischen Wechselrichter (Modbuskarte) und SDM630 Energymeter bestehen, s. vorangegangener Punkt 11.

 

Manchmal kann oder möchte man keine zusätzlichen Kabelstrippen zwischen WR und Zählerschrank ziehen, hierfür gibt es die Möglichkeit das Modbus-Signal um zu wandeln. Ich habe drei Möglichkeiten ausprobiert und werde diese hier als Schritt-für-Schritt-Anleitung behandeln.

  1. Modbus over Ethernet (= normales, kabelgebundenes Netzwerk)
  2. Modbus over WiFi (= WLan)
  3. Modbus over 433MHz (= Funk)

In allen drei Fällen braucht man zwei identische Adapter. Einen am Wechselrichter, der das Modbussignal umwandelt in z.B. Ethernet und über Netzwerkkabel überträgt zum Stromzähler. Dort dann einen zweiten Adapter, der das Netzwerksignal wieder zurückwandelt zu Modbus und weiter zum SDM630.

 

Es gibt verschiedene Modbus -> Ethernet-Adapter, ich benutze diesen hier:   USR-TCP323-304

USR-TCP323-304

Kostet aus Deutschland auf Amazon / eBay ab 25€ bis teilweise 45€ pro Stück, direkt aus China über Aliexpress um etwa 15€ pro Stück. Darauf achten, dass das benötigte Netzteil beiliegt, ist nicht bei allen Angeboten inklusive.

Um einen Wechselrichter mit einem SDM630 zu verbinden benötigt man zwei dieser Adapter.

  • ein komplettes Handbuch gibt es hier -> Download als Pdf
  • eine ausführliche Anleitung zur Verbindung wie wir sie benötigen hier -> Download als Pdf     Hinweis:  die unten aufgeführte Schritt-für-Schritt-Anleitung ist etwas einfacher

 

USR-TCP323-304 einrichten

Vor der Verwendung müssen beide Adapter so eingestellt werden, dass sie sich im Netzwerk gegenseitig "finden" und miteinander kommunizieren können.

Da die Adapter keine Knöpfe haben geht das alles über PC, ohne zusätzliche App, über den Browser (Firefox, Chrome, egal was).

Dazu brauchst Du einen (Windows) PC mit Netzwerkanschluss und ein Netzwerkkabel.

1. verbinde PC und USR Adapter mittels Netzwerkkabel, der USR muss zudem mit dem Stromnetzteil verbunden sein

2. öffne den Browser, gib in die Adresszeile folgendes ein:   192.168.0.7

3. nun sollten Benutzername und Passwort abgefragt werden:  das ist beide Male   admin

4. dann sollte sich die Benutzeroberfläche des USR öffnen. Das Startbild ist immer die Status-Übersicht, hier kann man nichts einstellen

USR TCP232 304 01

 

5. der zweite Punkt im Menü links "Local IP Config".

Hier müssen nun die Daten eingegeben werden, die zum eigenen Netzwerk passend sind.

  • IP type:  "Static IP" belassen
  • Static IP:  hier nun eine eindeutige IP-Adresse für den USR eingeben. Die ersten drei Blöcke sind der Adressbereich und der muss zum eigenen Netzwerk passen, die letzte Ziffer ist dann die eindeutige IP des Adapters und nach Belieben frei wählbar, die "7" dient hier nur als Beispiel. Hinweis:  Windows IP herausfinden
  • Submask:   ist in der Regel immer 255.255.255.0
  • Gateway:  hier kommt die IP-Adresse des eigenen Routers rein, in der Regel ist das 192.168.1.1   Hinweis:  Router IP herausfinden
  • DNS Server:  ebenfalls die IP-Adresse des Routers eintragen

Das war nun die Einstellung, damit der USR Adapter sich mit dem Netzwerk verbinden kann. Auf Save klicken -> der Adapter muss dann neu starten

USR TCP232 304 02

 

6. Menüpunkt "Serial Port". Hier wird nun eingestellt, dass die zwei Adapter korrekt miteinander kummunizieren.

Auf dem Screenshot ist die Standardeinstellung zu sehen, die nützt uns so garnichts

USR TCP232 304 03

 

die Werte wie folgt eintragen:

  • Baud Rate:   19200
  • Data Size:  8
  • Parity:  None
  • Stop Bits:  1
  • Local Port Number:  1100 (ist im Grunde aber frei wählbar)
  • Remote Port Number:  1200 (ist ebenfalls frei wählbar)
  • Work Mode:  UDP Client
  • Remote Server Adresse: [eigener Netzwerk-Adressbereich] [IP des zweiten USR-Adapters, den Du gleich einstellen wirst] -> Erklärung weiter unten
  • die unten gesetzten Häkchen bleiben so, wie sie sind

USR TCP232 304 05

Erklärung:

  • Adapter1 benötigt eine IP-Adresse sowie einen Port
  • Adapter2 benötigt benötigt ebenfalls IP-Adresse sowie Port, wobei sich beides von Adapter1 unterscheiden muss
  • Adapter1 muss IP und Port von Adapter2 kennen um mit ihm kommunizieren zu können, und umgekehrt auch
  • "Local" bedeutet "eigene*r" und "Remote" bedeutet etwa soviel wie "der andere".

Beispiel:

  • Adapter1 bekommt die IP 192.168.1.61 sowie den local Port 1100
  • Adapter2 bekommt die IP 192.168.1.62 sowie den local Port 1200
  • in Adapter1 muss als Remote Port eingetragen werden die 1200 und als Remote Server Addr die 192.168.1.62
  • in Adapter2 muss als Remote Port eingetragen werden die 1100 und als Remote Server Addr die 192.168.1.61

Nachdem also die Werte in Adapter1 fertig eingestellt wurden diese am besten noch irgendwo notieren, dann auf "Save" klicken und den Adapter neu starten lassen.

 

7. Adapter vom Netzwerkkabel entfernen (der ist nun fertig eingerichtet) und das selbe Spiel Schritt 1 bis 4 mit dem zweiten USR Adapter machen.

Bei Schritt 5 dann eben die IP vergeben, die Du im Adapter 1 als "Remote Server Addr" eingegeben hast (in unserem Beispiel also die 192.168.1.62) und bei den "Serial Port" Parametern entsprechend IP und Portnummer des Adapter1 eintragen

USR TCP232 304 04

Save -> Neustart -> fertig

 

Wenn alles korrekt eingestellt ist kannst Du fortan die beiden USR Adapter per Browser aufrufen durch Eingabe der neuen IP Adresse, sie müssen dazu auch nicht mehr direkt an den PC angeschlossen werden und das funktioniert auch über WLan sowie vom Smnartphone aus.

 

Kann:

kein Muss und tut auch nichts zur Funktion, aber zur Übersicht:  es ist sinnvoll, beide Adapter eindeutig zu benennen.

Unter "Misc Confid" kann man den Namen des Adaptersändern und ggf. auch das Passwort

USR TCP232 304 08

 

Als Namensgebung benutze ich beispielsweise "USR-1-10k" was für Adapter1 steht, der am Wechselrichter hängt ("MPP Solar MPI 10k", ich habe zwei Wechselrichter, deswegen die 10k Unterscheidung)

sowie "USR-2-10k-SDM" was für Adapter2 steht, der zum MPI 10k gehört und am SDM hängt.

Das kann man dann auch so im Router einstellen, z.B. hier in der FritzBox

USR TCP232 304 07

 

USR-TCP323-304 verkabeln

Wir haben nun zwei fertig eingerichtete USR Adapter. Welcher der beiden nun an den Wechselrichter kommt und welcher an den SDM630 ist egal.

  1. am WR:  wie im Abschnitt 11 beschrieben brauchen wir ein Stück (Netzwerk-)Kabel mit RJ45 Stecker, dieses kommt in die Modbuskarte
  2. am anderen Kabelende nun das blaue Kabel am USR Adapter in die "B" Anschlussklemme, das weiße Kabel an die "A" Anschlussklemme
  3. dann ein Netzwerkkabel vom USR zum Router oder Switch
  4. am SDM630:  ein Stück (Netzwerk-)Kabel zum Verbinden von USR Adapter und SDM630 wird benötigt. "A" am Adapter kommt auf "A" am SDM630 und "B" entsprechend auf "B"
  5. auch diesen USR-Adapter mittels Netzwerkkabel verbinden mit Router oder Switch
  6. Netzteil an beiden USRs einstecken -> fertig

 

Kontrolle:

Es gibt nun zwei Möglichkeiten um zu prüfen, ob die Verbindung zwischen Wechselrichter und SM630 erfolgreich ist

 

1. wie im Abschnitt 11 auch bereits beschrieben:

im Display des SDM630 erscheint dauerhaft (= nicht blinkend) ein Telefonhörer-Symbol

telefon

kein Symbol = keine Verbindung.

-> Kabelkontakte überprüfen, auf richtige Polung achten, Dip-Switchstellung an der Modbuskarte überprüfen

 

 

 2. die Benutzeroberfläche einer der beiden USRs aufrufen, mittels Browser und EIngabe der IP-Adresse.

Hier sollte auf der Startseite beim Status zu sehen sein, ob beide Adapter miteinander kommunizieren.

In der 4. Zeile bei "Remote IP/TX/RX-1" müssen Zahlen vor beiden "byte" stehen. Das eine steht für "gesendete Daten" das andere für "empfangene Daten"

Das gleiche gilt für die letzte Zeile bei "TX Count/RX Count"

Ist hier jeweils nur ein Feld ausgefüllt und bei dem anderen steht eine "0" dann sendet dieser Adapter zwar munter Daten ins Netzwerk, diese kommen aber nicht an, denn sonst würde der andere Adapter antworten.

USR TCP232 304 06

 -> Kabelkontakte überprüfen, auf richtige Polung achten, Einstellungen weiter oben zu IP und Port-Nummern nochmal kontrollieren