Anleitung für Modbus/TCP lesend

1 Einleitung

Diese Anleitung beschreibt den Lesezugriff auf ein SESAM-Stromspeichersystem mittels Modbus/TCP-API. Zunächst werden die Grundlagen des Protokolls erläutert, anschließend die Funktionsweise der Schnittstelle beschrieben.

Die auslesbaren Daten werden in Echtzeit erfasst und können Abweichungen oder Ungenauigkeiten enthalten. Diese Daten dienen ausschließlich zu Informationszwecken und dürfen nicht als Grundlage für rechtlich verbindliche Entscheidungen oder Handlungen verwendet werden.

1.1 Voraussetzungen

Das auf das Stromspeichersystem zugreifende Gerät (z. B. Notebook oder PC) muss direkten Zugriff auf die IP-Adresse von SESAM haben, also z. B. im selben physischen Netzwerk angeschlossen sein.

1.2 Grundlagen Modbus/TCP

Das Modbus-Protokoll ist ein Kommunikationsprotokoll, das auf einer Client/Server- Architektur basiert. Es wurde ursprünglich für die Kommunikation mit speicherprogrammierbaren Steuerungen entwickelt und hat sich in der Industrie als De-facto-Standard etabliert, da es sich um ein offenes Protokoll handelt.

Modbus/TCP ist die Ethernet-basierte Variante des Protokolls und ist seit 2007 Teil der Norm IEC 61158. Die Kommunikation erfolgt über TCP/IP-Pakete.

Weitere Informationen: Modbus/TCP - Wikipedia

Über Modbus können ein Client (z. B. ein PC oder ein EMS) und mehrere Server (z. B. Mess- und Regelsysteme, Batteriespeicher, PV-Anlagen oder Ladestationen) miteinander verbunden werden.

Objekttypen und Zugriffe

Lese- und Schreibzugriffe sind auf folgende Objekttypen möglich:

Objekttyp	Zugriff	Größe	Funktionscode
Coil (Einzelner Ein-/Ausgang)	Lesen & Schreiben	1-bit	01 / 05 / 15
Discrete Input (Einzelner Eingang)	Nur Lesen	1-bit	02
Input Register (Analoge Eingänge)	Nur Lesen	16-bit	04
Holding Register (Analoge Ein-/Ausgänge)	Lesen & Schreiben	16-bit	03 / 06 / 16

Modbus-Schnittstellenparameter

Parameter	Wert
Geräteadresse	IP-Adresse von SESAM (z. B. 192.168.0.20)
Port	502
Unit-ID	1
Function-Codes	03 (Read Holding Registers) 04 (Read Input Registers)

Standardmäßig ermöglicht die Schnittstelle den Zugriff auf die Kanäle der Komponente _sum.

1.3 Modbus-Tabelle

Die individuelle Modbus-Tabelle für Ihr System können Sie über das SESAM Online-Monitoring als Excel-Datei herunterladen.

Schnellübersicht - Komponente `_sum`

Adresse	Name	Typ	Beschreibung	Einheit	Zugriff
200	Component-ID	string16	`_sum`	-	RO
222	State	enum16	0: Ok, 1: Info, 2: Warning, 3: Fault	-	RO
302	EssSoc	uint16	Ladezustand [0-100]	Prozent [%]	RO
303	EssActivePower	float32	AC-seitige Wirkleistung des Speichers inkl. DC-Überschuss bei Hybrid-WR	Watt (W)	RO
309	EssReactivePower	float32	AC-seitige Blindleistung des Speichers	Voltampere Reaktiv (var)	RO
315	GridActivePower	float32	Wirkleistung am Netzanschlusspunkt	Watt (W)	RO
317	GridMinActivePower	float32	Minimal gemessene Wirkleistung am Netzanschlusspunkt	Watt (W)	RO
319	GridMaxActivePower	float32	Maximal gemessene Wirkleistung am Netzanschlusspunkt	Watt (W)	RO
327	ProductionActivePower	float32	Wirkleistung der PV-Erzeugung und externer Wechselrichter	Watt (W)	RO
329	ProductionMaxActivePower	float32	Maximal gemessene PV-Wirkleistung	Watt (W)	RO
331	ProductionAcActivePower	float32	Wirkleistung externer AC-Wechselrichter	Watt (W)	RO
339	ProductionDcActualPower	float32	DC-Leistung des Hybrid-Wechselrichters	Watt (W)	RO
343	ConsumptionActivePower	float32	Elektrischer Verbrauch	Watt (W)	RO
345	ConsumptionMaxActivePower	float32	Maximal gemessener Verbrauch	Watt (W)	RO
351	EssActiveChargeEnergy	float64	Kumulierte AC-Ladeenergie des Speichers	Wattstunden (Wh)	RO
355	EssActiveDischargeEnergy	float64	Kumulierte AC-Entladeenergie des Speichers	Wattstunden (Wh)	RO
359	GridBuyActiveEnergy	float64	Kumulierte Energie aus dem Netz	Wattstunden (Wh)	RO
363	GridSellActiveEnergy	float64	Kumulierte Einspeiseenergie	Wattstunden (Wh)	RO
367	ProductionActiveEnergy	float64	Kumulierte PV- und Fremderzeugung	Wattstunden (Wh)	RO
371	ProductionAcActiveEnergy	float64	Kumulierte AC-Erzeugung externer WR	Wattstunden (Wh)	RO
375	ProductionDcActiveEnergy	float64	Kumulierte DC-Erzeugung des Hybrid-WR	Wattstunden (Wh)	RO
379	ConsumptionActiveEnergy	float64	Kumulierter elektrischer Verbrauch	Wattstunden (Wh)	RO
383	EssDcChargeEnergy	float64	Kumulierte DC-Ladeenergie des Speichers	Wattstunden (Wh)	RO
387	EssDcDischargeEnergy	float64	Kumulierte DC-Entladeenergie des Speichers	Wattstunden (Wh)	RO
415	EssDischargePower	float32	Tatsächliche AC-seitige Entladeleistung des Speichers	Watt (W)	RO
417	GridMode	enum16	1: On-Grid, 2: Off-Grid	-	RO

1.4 Beispiel: Lesezugriff Batterieladezustand mit QModMaster

Im Folgenden wird der Lesezugriff auf den Ladezustand (SoC) der Batterie mit dem kostenlosen Tool QModMaster gezeigt.

Download: https://sourceforge.net/projects/qmodmaster/

Der Ladezustand ist in folgendem Register hinterlegt:

Adresse	Name	Typ	Einheit	Zugriff
302	`_sum/EssSoc`	uint16	Prozent [%]	RO

Vorgehen

Unter Modbus TCP Settings die Slave-IP und den TCP-Port korrekt konfigurieren.
Da es sich um ein uint16 handelt, ein 16-bit Register auslesen.
Auf Read/Write klicken.
Der gelesene Wert erscheint im unteren Bereich.

Der Abgleich mit dem SESAM Online-Monitoring bestätigt die Korrektheit des gelesenen Wertes. Weitere Leseoperationen erfolgen analog.