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Fronius GEN24 Operating Instructions Manual
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Fronius GEN24 Operating Instructions Manual

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Instructions
Fronius GEN24
Modbus TCP & RTU
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EN-US
Operating instructions
42,0410,2649
031-13062024

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Summary of Contents for Fronius GEN24

  • Page 1 Operating Instructions Fronius GEN24 Modbus TCP & RTU Bedienungsanleitung EN-US Operating instructions 42,0410,2649 031-13062024...

  • Page 3: Table Of Contents

    Inhaltsverzeichnis Das Modbus Protokoll Allgemeines Aufbau von Modbus Nachrichten Modbus TCP – MBAP Header Unterstützte Funktionscodes 03 (0x03) Read Holding Registers 06 (0x06) Write Single Register 16 (0x10) Write Multiple Registers Exception Codes CRC Berechnung für Modbus RTU CRC Prüfsumme berechnen CRC Prüfsumme zur Nachricht hinzufügen Allgemeines Verwendete Abkürzungen...
  • Page 4 Basic Storage Control Model (124) Allgemeines Bereitgestellte Informationen Leistungsfenster-Vorgaben Vorgabe des minmalen Ladestandes Laden des Energiespeichers vom Netz Basic Storage Controls Register Register- und Batteriestatusänderungen in Fronius Solar.web Sunspec Models 7xx Aktivierung Priorisierung der Befehle Reversion Timers Curves DER AC Measurement Model (701)

  • Page 5: Das Modbus Protokoll

    Das Modbus Protokoll Allgemeines Die Beschreibung des Protokolls entstammt zum größten Teil den Modbus Spezi- fikationen, die öffentlich auf www.modbus.org/specs.php erhältlich sind. Modbus ist ein einfaches, offenes Kommunikationsprotokoll, mit dem eine Mas- ter-Slave- oder Client-Server-Kommunikation zwischen den am Netzwerk ange- schlossenen Geräten realisiert werden kann.

  • Page 6: Modbus Tcp - Mbap Header

    schichten unabhängig. Abhängig von dem verwendeten Bus oder Netzwerk können noch weitere Felder hinzukommen. Diese Struktur wird dann Anwendungsdateneinheit (application data unit, ADU) genannt. Adressfeld Funktionscode Daten Struktur einer Modbus Nachricht bei Modbus RTU MBAP Header Funktionscode Daten Struktur einer Modbus Nachricht bei Modbus TCP Für Modbus TCP wird ein eigener Header verwendet, um die Anwendungsdaten- einheit zu identifizieren.

  • Page 7: 0X03) Read Holding Registers

    Tritt am Slave bei der Bearbeitung einer Anforderung ein Fehler auf, so wird eine Fehlernachricht als Antwort (Exception Response) gesendet. Bei einer solchen Antwort wird beim Funktionscode das höchstwertige Bit auf 1 gesetzt (ent- spricht einer Addition des Funktionscodes mit 0x80) und ein Exception Code hinzugefügt, der den Grund des Fehlers angibt.
  • Page 8 Antwort Funktionscode 1 Byte 0x06 Registeradresse 2 Bytes 0x0000 bis 0xFFFF (0 bis 65535) Registerwert 2 Bytes Fehler Fehlercode 1 Byte 0x86 Exception Code 1 Byte 01 oder 02 oder 03 oder 04 oder 16 (0x10) Write Dieser Funktionscode wird dazu verwendet, einen Block von aufeinanderfolgen- Multiple Regis- den Registern zu beschreiben.

  • Page 9: Exception Codes

    Exception Codes Eine Fehlernachricht (Exception Response) besitzt zwei Felder, die sie von einer normalen Antwort unterscheidet: Feld Funktionscode In einer normalen Antwort wird der Funktionscode der Anforderung in das Funktionscode Feld der Antwort übernommen. Bei allen Funktionscodes ist das höchstwertige Bit (MSB) 0 (die Werte der Funktionscodes sind alle klei- ner als 0x80).

  • Page 10: Crc Prüfsumme Berechnen

    Dieser Prozess wird so oft wiederholt, bis das CRC Register 8 Mal verschoben wurde. Nach dem letzten (achten) Schiebevorgang, wird das nächste Byte ge- nommen und mit dem aktuellen CRC Register XOR-verknüpft. Danach beginnt der Schiebeprozess von vorne; wieder wird 8 Mal verschoben. Nach Abhandlung aller Bytes der Nachricht ist der Wert des CRC Registers die Prüfsumme.

  • Page 11: Crc Prüfsumme Zur Nachricht Hinzufügen

    Wiederholung der Schritte 3 und 4 bis 8 Schiebeoperationen durchgeführt worden sind. Wenn diese durchgeführt wurden, wurde ein komplettes Byte der Nachricht bearbeitet. Wiederholung der Schritte 3 bis 5 für das nächste Byte der Nachricht. Das ganze wiederholen bis alle Bytes der Nachricht abgearbeitet wurden. Nach dem letzten Byte enthält das CRC16 Register die Prüfsumme.

  • Page 12: Allgemeines

    Ext. Measurement Model Immediate Controls Model Multi. MPPT Inv. Ext. Model Basic Storage Control End Block Die Registerlisten können von der Fronius Homepage heruntergeladen werden: https://www.fronius.com/de/downloads / Solar Energy / Modbus Sunspec Maps, State Codes und Events Antwortzeiten Empfehlung für Timeout-Werte Modbus-Abfragen sollten nur sequenziell und nicht parallel ausgeführt werden...

  • Page 13: Modbus Geräte-Id Für Energiezähler

    Es können mehrere GEN24-Geräte zusammengeschalten werden. Jedes Gerät muss eine eindeutige Nummer besitzen. Modbus Geräte- Ist ein Energiezähler (z. B. Fronius Smart Meter 63A) per Modbus RTU ange- ID für Ener- schlossen, kann dieser per Modbus TCP über die einstellbare Modbus Geräte-ID giezähler...
  • Page 14 Beispiele für Modbus RTU: 1. Abfrage von 4 Registern ab Register 40005 (Mn, Manufacturer) Senden (Bytes in Hexadezimal) Gerät Func- Adresse Anzahl der Checksum- e-ID tion 40004 (ent- auszulesen- Code spricht den Register High Register Byte Byte 40005) Empfangen (Bytes in Hexadezimal) Gerät Func- Adresse...
  • Page 15 Beispiele für Modbus TCP: 1. Abfrage von 4 Registern ab Register 40005 (Mn, Manufacturer) Senden (Bytes in Hexadezimal) MBAP Hea- Details siehe Func- Adresse 40004 Anzahl der Beschreibung tion (entspricht auszulesen- MBAP Header Code Register 40005) den Register Empfangen (Bytes in Hexadezimal) MBAP Hea- Details siehe Func-...

  • Page 16: Nicht Vorhandene Datensätze

    Nicht vorhande- Fronius Wechselrichter können nicht immer alle Daten, die in den SunSpec- ne Datensätze Datenmodellen spezifiziert sind, zur Verfügung stellen. Diese Daten werden je nach Datentyp laut SunSpec Spezifikation durch folgende Werte dargestellt: int16 (-32767 bis 32767): 0x8000 uint16 (0 bis 65534):...

  • Page 17: Vorzeichenkonvention Für Den Power Factor

    Das Zeitverhalten des Wechselrichters in einer Betriebsart kann durch mehrere Zeitwerte festgelegt werden. In der Abbildung “Zeitverhalten am Beispiel einer Leistungsreduktion“ sind die drei möglichen Zeitwerte dargestellt: WinTms 0 - 300 [Sekunden] gibt ein Zeitfenster an, in dem die Betriebsart zufällig gestartet wird. Das Zeitfenster beginnt mit dem Startbefehl der Betriebsart (z.B.

  • Page 18: Auf Der Karte Gespeicherte Werte

    Der Power Factor ist: negativ bei positiver Blindleistung (übererregt, Quadrant 1) positiv bei negativer Blindleistung (untererregt, Quadrant 4) EEI = Edison Electrical Institute Auf der Karte Nameplate Model (IC120): gespeicherte WRtg Werte AC Nennleistung des Wechselrichters VARtg AC Nennscheinleistung des Wechselrichters Standardwert = WRtg VArRtgQ1 Maximale AC Blindleistung im 1.

  • Page 19: Nicht Beschreibbare Register

    Nicht beschreib- Folgende Register können nicht beschrieben werden: bare Register Read-Only (R) Register aktuell nicht unterstützte Register HINWEIS! Wird versucht solche Register zu beschreiben, gibt der Wechselrichter keinen Exception Code zurück! Die in diese Register geschriebenen Werte werden ohne Fehlermeldung igno- riert.

  • Page 20: Einstellungen - Modbus

    Einstellungen - Modbus Allgemeines Über die Web-Schnittstelle des Wechselrichters können via Internet-Browser Einstellungen für die Modbus Anbindung vorgenommen werden, welche über das Modbus-Protokoll nicht ansprechbar sind. Einstellungen - Die Weboberfläche des Wechselrichters öffnen Modbus öffnen Den Bereich “Kommunikation“ (1) auswählen Den Menüpunkt “Modbus“...

  • Page 21: Steuerung Einschränken

    Diese Einstellung ist notwendig, um eine Wechselrichter-Steuerung über Modbus zu ermöglichen.Wenn die Funktion Slave als Modbus TCP aktiviert wird, stehen folgende Eingabefelder zur Verfügung: Modbus-Port Nummer des TCP Ports, der für die Modbus-Kommunikation zu verwenden ist. SunSpec Model Type Je nach SunSpec Model gibt es 2 verschiedene Einstellungen. float: SunSpec Inverter Model 111, 112, 113 bzw.
  • Page 22 Beispiele: eine IP-Adresse: 98.7.65.4 Steuerung nur durch IP Adresse 98.7.65.4 zulässig mehrere IP-Adressen: 98.7.65.4,222.44.33.1 Steuerung nur durch IP Adressen 98.7.65.4 und 222.44.33.1 zulässig IP-Adressbereich z.B. von 98.7.65.1 bis 98.7.65.254 (CIDR Notation): 98.7.65.0/24 Steuerung nur durch IP Adressen 98.7.65.1 bis 98.7.65.254 zulässig...

  • Page 23: Common & Inverter Model

    40001-40002) zur Identifizierung als SunSpec Gerät gilt für jeden Gerätetyp (Wechselrichter, Energiezähler). Jedes Gerät besitzt einen eigenen Common Block, in dem Informationen über das Gerät (Modell, Seriennummer, SW Version, etc.) aufgeführt sind. Die Register Tabellen sind auf der Fronius Homepage zu finden oder direkt über den Link http://www.fronius.com/QR-link/0024 abrufbar.

  • Page 24: Nameplate Model

    PFRtgQ1 (15) – PFRtgQ4 (18) Minimale Werte für den Power Factor für die vier Quadranten Nameplate Re- Startadresse: gister bei Einstellung „float“: 40131 bei Einstellung „int+SF“: 40121 Die Register Tabellen sind auf der Fronius Homepage zu finden oder direkt über den Link http://www.fronius.com/QR-link/0024 abrufbar.

  • Page 25: Basic Settings Model

    Basic Settings Model (121) Basic Settings Startadresse: Register bei Einstellung „float“: 40159 bei Einstellung „int+SF“: 40149 Die Register Tabellen sind auf der Fronius Homepage zu finden oder direkt über den Link http://www.fronius.com/QR-link/0024 abrufbar. Referenzspan- VRef (4) nung Die Referenzspannung ist die Spannung an jenem gemeinsamen Anschlusspunkt, an welchem das lokale Netz mit dem öffentlichen Stromnetz verknüpft ist, und...

  • Page 26: Extended Measurements & Status Model

    Angegeben werden die Sekunden vom 1. Jänner 2000 00:00 (UTC) bis zur aktuellen Zeit Iso Widerstand Extended Mea- Startadresse: surements & bei Einstellung „float“: 40191 Status Register bei Einstellung „int+SF“: 40181 Die Register Tabellen sind auf der Fronius Homepage zu finden oder direkt über den Link http://www.fronius.com/QR-link/0024 abrufbar.

  • Page 27: Immediate Controls Model

    Modbus Kommandos eventuell nicht angenommen. Immediate Con- Startadresse: trols Register bei Einstellung „float“: 40237 bei Einstellung „int+SF“: 40227 Die Register Tabellen sind auf der Fronius Homepage zu finden oder direkt über den Link http://www.fronius.com/QR-link/0024 abrufbar. Standby Conn_WinTms (3) bis Conn (5) Diese Register dienen zur Steuerung des Standby Modus (kein Einspeisebetrieb) des Wechselrichters.

  • Page 28: Leistungsreduktion

    den. Die Werte beschränken die maximal mögliche Ausgangsleistung des Gerätes, und haben daher nicht unbedingt eine Auswirkung auf die aktuelle Leistung. WICHTIG! Den Skalierungsfaktor für dieses Register beachten! Weitere Informationen unter: http://sunspec.org/wp-content/uploads/2015/06/SunSpec-Information-Mo- dels-12041.pdf WMaxLimPct_WinTms (7), WMaxLimPct_RvrtTms (8) Mit diesen Registern kann das Verhalten des Wechselrichters für diese Betriebs- art zeitlich gesteuert werden.
  • Page 29 Durch Schreiben von 1 in Register WMaxLim_Ena Änderung übernehmen Betriebsart wird nach 30 Sekunden selbständig beendet und auf die nächste Priorität zurückgestellt (z.B.: Dynamische Leistungsreduzierung) Auswirkungen Der Blindleistungs-Betrieb wird grundsätzlich durch den maximalen Ausgangs- der Blindleis- strom (die maximale Scheinleistung) sowie durch die operative Blindleistungs- tungs-Vorgaben Grenze des Wechselrichters begrenzt: auf die Wirkleis-...
  • Page 30 Konstanter OutPFSet (11) bis OutPFSet_Ena (15) Power Factor Über diese Register kann beim Wechselrichter ein konstanter Power Factor vor- gegeben werden. OutPFSet (11) In Register OutPFSet können positive und negative Werte für den Power Factor eingegeben werden Die Werte sind mit Faktor im Register OutPFSet_SF zu skalieren Die minimal möglichen Werte hängen vom Wechselrichter-Typ ab und können dem Nameplate Model entnommen werden HINWEIS!
  • Page 31 Konstante relati- VArMaxPct (17) bis VArPct_Ena (23) ve Blindleistung Über diese Register kann am Wechselrichter ein konstanter Wert für die Blind- leistung eingestellt werden, die der Wechselrichter liefern soll. VArMaxPct (17) zum Einstellen eines Wertes für die konstante Blindleistung Die minimal und maximal möglichen Werte hängen vom Wechselrichter-Typ HINWEIS! Im praktischen Betrieb wird die tatsächlich verfügbare Blindleistung durch die Betriebsgrenzen des Wechselrichters vorgegeben.

  • Page 32: Multiple Mppt Inverter Extension Model

    Entladen (MPP4)). Die Registeradressen verschieben sich bei den nachfol- genden Models (absolutbezogen auf die Registeradressen). Multiple MPPT Startadresse: Inverter Extensi- bei Einstellung „float“: 40263 on Register bei Einstellung „int+SF“: 40253 Die Register Tabellen sind auf der Fronius Homepage zu finden oder direkt über den Link http://www.fronius.com/QR-link/0024 abrufbar.

  • Page 33: Basic Storage Control Model

    Basic Storage Control Model (124) Allgemeines Dieses Model ist nur für Wechselrichter mit einer Speicherlösung verfügbar. Mit dem Basic Storage Control Model können folgende Einstellungen am Wech- selrichter vorgenommen werden: Vorgabe eines Leistungsfensters, in dem sich die Lade-/Entladeleistung vom Energiespeicher bewegen soll. Vorgabe eines minimalen Ladestandes, den der Energiespeicher nicht unter- schreiten soll Ladung des Energiespeichers vom Netz erlauben/verbieten...
  • Page 34 Schreiben entsprechend ihren Skalierungsfaktoren in den angegebenen Skalie- rungsregistern skaliert werden. Die Manipulation der Register InWRte, OutWRte und StorCtl_Mod führt zu Änderungen des Batteriestatus in Fronius Solar.web, zum Beispiel „Erzwungene Nachladung“ und „Energiesparmodus“, abhängig von den Benutzereinstellungen und dem aktuellen Status der Batterie.

  • Page 35: Vorgabe Des Minmalen Ladestandes

    Basic Storage Startadresse: Controls Regis- bei Einstellung „float“: 40313 bei Einstellung „int+SF“: 40303 Die Register Tabellen sind auf der Fronius Homepage zu finden oder direkt über den Link http://www.fronius.com/QR-link/0024 abrufbar. Register- und Mit Fronius Solar.web können Statusänderungen der Batterie visualisiert werden.
  • Page 36 Änderung des Batteriezustandes von Inbetriebnahme zum Normalbetrieb Batteriezustandsänderungen werden während des normalen Betriebs ausgelöst (wenn die Batterie betriebsbereit ist, aus Sicherheitsgründen...) oder durch Änderungen der Modbus-Register MinRsvPct, InWRte, OutWRte und StorCtl_Mod. Die Änderungen können wie folgt ausgelöst werden: Über das Register MinRsvPct wird ein minimaler Ladezustand eingestellt, der entsprechende Zustandswechsel ist der „Energiesparmodus“.

  • Page 37: Sunspec Models 7Xx

    Sunspec Models 7xx Aktivierung WICHTIG Die SunSpec 700 Modelle sind ausschließlich bei Wechselrichtern der Geräte- klasse Primo GEN24 208-240 3.8-10.0 kW verfügbar. Kommunikation Auf der Benutzeroberfläche des Wechselrichters im Menü → Modbus Modbus RTU Schnittstelle 0/1 Slave stellen. Die Steuerung des Wechselrichters über die unterstützten SunSpec 700 Modelle wird aktiviert.
  • Page 38 Die Werte, die nach Ablauf der Zeit übernommen werden sollen, werden eben- falls über Modbus Register geschrieben. Diese Funktion der Reversion Timer ist für folgende Modbus Modelle verfügbar: DER AC controls Model (704) DER Volt-Var Model (705) DER Volt-Watt Model (706) DER Frequency Droop Model (711) DER Watt-Var Model (712) Curves...

  • Page 39: Der Ac Measurement Model

    DER AC Measurement Model (701) DER AC Measu- Dieses Modell gibt die folgenden Mess- und Statuswerte aus: rement Model ACType: Dieses Register zeigt den Netztyp an. (701) Beschrei- Name Wert bung SINGLE_PHASE einphasiges Netz SPLIT_PHASE Einphasen- Dreileiter- netz THREE_PHASE dreiphasiges Netz Deutsch...
  • Page 40 St: Dieses Register zeigt den aktuellen Status des Wechselrichters an Beschrei- Name Wert bung Wechsel- richter ist nicht in Be- trieb Wechsel- richter ar- beitet nor- InvSt: Dieses Register zeigt den Betriebszustand des Wechselrichters an Beschrei- Name Wert bung Wechsel- richter ist nicht in Be- trieb...
  • Page 41 Beschrei- Name bung GROUND_FAULT Erdungsfeh- AC_DISCONNECT Abschal- tung, keine AC-Versor- gung GRID_DISCONNECT Netzfehler OVER_FREQUENCY Netzfre- quenz zu hoch UNDER_FREQUENCY Netzfre- quenz zu niedrig AC_OVER_VOLT Netzspan- nung zu hoch AC_UNDER_VOLT Netzspan- nung zu niedrig HW_TEST_FAILURE Gerätede- fekt W: Aktuelle Wirkleistung Var: Aktuelle Blindleistung LLV: Über alle Phasen gemittelte Phasen-Phasen Spannung LNV: Über alle Phasen gemittelte Phasen-Nullleiter Spannung Hz: Aktuelle Netzfrequenz...

  • Page 42: Der Capacity Model

    DER capacity Model (702) DER capacity Dieses Modell entspricht einem digitalen Leistungsschild. Die folgenden Werte Model (702) können ausgelesen werden:...
  • Page 43 WMaxRtg : AC-Nennleistung des Wechselrichters WOvrExtRtg : Maximale Wirkleistung bei kleinstem cos Phi (siehe WOvrEx- tRtgPF) im 1. Quadranten (übererregt) WOvrExtRtgPF : Kleinster cos Phi des Wechselrichters im 1. Quadranten (übererregt) WUndExtRtg : Maximale Wirkleistung bei kleinstem cos Phi (siehe WUndEx- tRtgPF) im 4.
  • Page 44 Beschrei- Name bung VOLT_WATT P(U) Funkti- LF _TRIP Abschaltung durch AC- Überfre- quenz HF _TRIP Abschaltung durch AC- Unterfre- quenz...
  • Page 45 Enter Service Model (703) Enter Service Dieses Modell steuert die Bedingungen für das Zuschalten und Einspeisen des Model (703) Wechselrichters mit folgenden Parametern: ES: Mit diesem Register lässt sich die Freigabe für den Einspeisebetrieb des Wechselrichters setzen: Beschrei- Name Wert bung DISABLED Wechsel-...
  • Page 46 DER AC controls Model (704) DER AC controls Diese Modell beinhaltet die Steuerung des Wechselrichters. Mit den folgenden Model (704) Parametern kann die Wirkleistung, ein konstanter Leistungsfaktor oder eine kon- stante Blindleistung eingestellt werden: Leistungsfaktor PFWInjEna: Aktivierung bzw. Deaktivierung der Funktion: Beschrei- Name Wert...
  • Page 47 VarSetEna: Aktivierung bzw. Deaktivierung der Funktion: Beschrei- Name Wert bung DISABLED Funktion ak- ENABLED Funktion in- aktiv VarSetPct: Vorgabe des Blindleistung in Prozent bezogen auf die maximale Blindleistung VarSetPctRvrt, VarSetEnaRvrt, VarSetRvrtTms, VarSetRvrtRem: siehe version Timers Deutsch...
  • Page 48 DER Volt-Var Model (705) DER Volt-Var Mit diesem Model lässt sich das Verhalten der Funktion Q(U) (Blindleistung über Model (705) Spannung) steuern. Eine grafische Übersicht der Funktion ist im Dokument „SunSpec Modbus IEEE 1547-2018 Profile Specification and Implementation Guide“ abgebildet. Ena: Aktivierung bzw.
  • Page 49 DER Volt-Watt Model (706) DER Volt-Watt Mit diesem Model lässt sich das Verhalten der Funktion P(U) (Wirkleistung über Model (706) Spannung) steuern. Eine grafische Übersicht der Funktion ist im Dokument „SunSpec Modbus IEEE 1547-2018 Profile Specification and Implementation Guide“ abgebildet. Ena: Aktivierung bzw.
  • Page 50 DER Low and High Voltage Trip Models (707 & 708) DER Low and Mit den Modellen 707 und 708 werden die Einstellungen für die Netzspannungs- High Voltage Trip grenzen vorgenommen. Eine grafische Übersicht der Funktion ist im Dokument Models (707 & „SunSpec Modbus IEEE 1547-2018 Profile Specification and Implementation 708) Guide“...
  • Page 51 DER Low and High Frequency Trip Models (709 & 710) DER Low and Mit den Modellen 709 und 710 werden die Einstellungen zu den Netzfrequenz- High Frequency grenzen vorgenommen. Eine grafische Übersicht der Funktion ist im Dokument Trip Models (709 „SunSpec Modbus IEEE 1547-2018 Profile Specification and Implementation &...
  • Page 52 DER Frequency Droop Model (711) DER Frequency Mit diesem Modell wird die Funktion P(f) (Wirkleistung über Netzfrequenz) ge- Droop Model steuert. Eine grafische Übersicht der Funktion ist im Dokument „SunSpec Mod- (711) bus IEEE 1547-2018 Profile Specification and Implementation Guide“ abgebil- det.
  • Page 53 DER Watt-Var Model (712) DER Watt-Var Mit diesem Modell wird die Funktion Q(U) (Blindleistung über Netzspannung) ge- Model (712) steuert. Eine grafische Übersicht der Funktion ist im Dokument „SunSpec Mod- bus IEEE 1547-2018 Profile Specification and Implementation Guide“ abgebil- det. Ena: Aktiviert die Funktion Q(U) (Blindleistung über Netzspannung).
  • Page 54 DER Storage Capacity Model (713) DER Storage Ca- Diese Modell stellt Informationen zu einem angeschlossenen Batteriespeicher pacity Model bereit. (713) SoC: Ladezustand eines angeschlossen Batteriespeichers in Prozent. Falls kein Batteriespeicher angeschlossen ist, wird der Wert 0 angezeigt.
  • Page 55 (Einstellung „int+SF“; 201, 202 oder 203) Die Registeranzahl der beiden Model-Typen ist unterschiedlich! Die Modbus Geräte-ID des Energiezählers ist konfigurierbar (default = 200). Die Register Tabellen sind auf der Fronius Homepage zu finden oder direkt über den Link http://www.fronius.com/QR-link/0024 abrufbar.
  • Page 56 - Startadresse bei Einstellung „int+SF“: 40303 String Control: - Startadresse: 40127 Energiezähler: - Startadresse für bei Einstellung „float“: 40195 - Startadresse bei Einstellung „int+SF“: 40176 End Block Die Register Tabellen sind auf der Fronius Homepage zu finden oder direkt über den Link http://www.fronius.com/QR-link/0024 abrufbar.
  • Page 57 Table of contents The Modbus Protocol General Structure of Modbus Messages Modbus TCP – MBAP Header Supported function codes 03 (0x03) Read Holding Registers 06 (0x06) Write Single Register 16 (0x10) Write Multiple Registers Exception codes CRC Calculation for Modbus RTU Calculating CRC Checksum Adding CRC Checksum to the Message General...
  • Page 58 Information Provided Power Window Specifications Setting the Minimum Charge Level Charging the energy storage via the grid Basic Storage Controls Register Register manipulation and Battery status changes in Fronius Solar.web SunSpec models 7xx Activation Prioritization of commands Reversion Timers Curves...
  • Page 59 The Modbus Protocol General The description of the protocol is largely taken from the Modbus specifications, which are publicly available at www.modbus.org/specs.php. Modbus is a simple, open communication protocol, with which master-slave or client-server communication can be carried out between the devices connected to the network.
  • Page 60 Address field Function code Data Structure of a Modbus message for Modbus RTU MBAP header Function code Data Structure of a Modbus message for Modbus TCP Modbus TCP uses its own header to identify the application data unit. This hea- der is called MBAP header (MODBUS application protocol header).
  • Page 61 03 (0x03) Read This function code is used to read the content of one or more successive regis- Holding Regis- ters of a device. The request contains the address of the first register to be read ters and the number of registers to be read. Registers are addressed in the request starting at 0.
  • Page 62 16 (0x10) Write This function code is used in order to write a block of successive registers. The Multiple Regis- request contains the address of the first register to be written, the number of re- ters gisters to be written, the number of bytes to be written, and the values to be writ- ten (2 bytes per register).
  • Page 63 Modbus exception codes Code Name Meaning ILLEGAL DATA VALUE A value in the request is outside of the valid range. This applies both for the fields of a request (e.g., invalid number of registers) and for invalid setting values for the Sun- Spec inverter control models.
  • Page 64 Calculation algorithm of the CRC16 Calculating CRC Initialize a 16 bit register (2 bytes) with 0xFFFF. This register is referred to as Checksum the CRC16 register. XOR-link the first byte of the message with the less significant byte of the CRC16 register.
  • Page 65 Adding CRC If the 16 bit (2 bytes) CRC checksum is sent with a message, then the less signifi- Checksum to the cant byte is transferred before the more significant one. Message For example, if the CRC checksum is 0x1241 (0001 0010 0100 0001): Addr Func Data...
  • Page 66 Immediate Controls Model Multi. MPPT Inv. Ext. Model Basic Storage Control End Block The register lists can be downloaded from the Fronius website: https://www.fronius.com/de/downloads / Solar Energy / Modbus Sunspec Maps, State Codes and Events Response times Recommendation for timeout values Modbus requests should only be executed sequentially and not in parallel (maxi- mum 2 queries in parallel).
  • Page 67 RTU: The slave-id must be configured on the web interface of the GEN24. Several GEN24 devices can be connected together. Each device must have a uni- que number. Modbus device If an energy meter (e.g., Fronius Smart Meter 63A) is connected via Modbus RTU, ID for energy it can be read out via the settable Modbus device ID using Modbus TCP.
  • Page 68 Examples for Modbus RTU: 1. Request for 4 registers starting from register 40005 (Mn, Manufacturer) Send (bytes in hexadecimal) Func- Address Number of Checksum vice tion 40004 (cor- registers to High code responds to be read byte byte register 40005) Receive (bytes in hexadecimal) Func- Num-...
  • Page 69 Examples for Modbus TCP: 1. Request for 4 registers starting from register 40005 (Mn, Manufacturer) Send (bytes in hexadecimal) MBAP hea- For details, see Func- Address 40004 Number of description of tion (corresponds to registers to MBAP header code register 40005) be read Receive (bytes in hexadecimal) MBAP hea-...
  • Page 70 Unavailable data Fronius inverters cannot always provide all the data specified in the SunSpec records data models. Depending on the data type, this data is represented by the fol- lowing values in accordance with the SunSpec specification: int16 (-32767 to 32767):...
  • Page 71 The inverter's time response in an operating mode can be defined by several time values. Three possible time values are shown in the figure "Time response illustrated by power reduction": WinTms 0–300 [seconds] Specifies a time window in which the operating mode is randomly started. The time window starts when the start command for the operating mode is issued (e.g., OutPFSet_Ena = 1).
  • Page 72 The power factor is: negative if the reactive power is positive (over-excited, quadrant 1) positive if the reactive power is negative (under-excited, quadrant 4) EEI = Edison Electrical Institute Values saved on Nameplate Model (IC120): the card WRtg AC nominal output of inverter VARtg AC nominal apparent output of inverter.
  • Page 73 Non-writable re- The following registers cannot be written: gisters Read-only (R) registers Registers which are currently not supported NOTE! If an attempt is made to write to such registers, the inverter does not return an exception code! The values written to these registers are ignored without an error message. In Model 123 and 124, an exception occurs during write access if the control op- tion in the local web interface has been deactivated.

  • Page 74: Modbus Settings

    Modbus Settings General From your web browser, you can use the inverter web interface to apply the Mod- bus connection settings which cannot be accessed via the Modbus protocol. Open the Mod- Open the web interface of the inverter bus settings Select the "Communication"...
  • Page 75 SunSpec Model Type There are two different settings, depending on the SunSpec model. float: SunSpec Inverter Model 111, 112, 113 or 211, 212, 213. int + SF: SunSpec Inverter Model 101, 102, 103 or 201, 202, 203. Meter address The value entered is the identification number (unit ID) assigned to the meter, which can be found on the user interface of the inverter in the Com- munication...
  • Page 76 (inverter, energy meter). Each device has its own Common Block, which lists information about the device (model, serial number, SW version, etc.). The register tables can be found on the Fronius website or opened using the link: http://www.fronius.com/QR-link/0024 Inverter Model...
  • Page 77 PFRtgQ1 (15) – PFRtgQ4 (18) Minimal power factor values for the four quadrants. Nameplate Re- Start address: gister for "float" setting: 40131 for "int+SF" setting: 40121 The register tables can be found on the Fronius website or opened using the link: http://www.fronius.com/QR-link/0024 Englisch (US)
  • Page 78 Start address: Register for "float" setting: 40159 for "int+SF" setting: 40149 The register tables can be found on the Fronius website or opened using the link: http://www.fronius.com/QR-link/0024 Reference Volta- VRef (4) The reference voltage is the voltage at the joint connection point where the local grid is connected to the public grid.
  • Page 79 The seconds are specified from January 1, 2000 00:00 (UTC) to the current time. Iso Resistance Extended Mea- Start address: surements & for "float" setting: 40191 Status Register for "int+SF" setting: 40181 The register tables can be found on the Fronius website or opened using the link: http://www.fronius.com/QR-link/0024 Englisch (US)
  • Page 80 Start address: trols Register for "float" setting: 40237 for "int+SF" setting: 40227 The register tables can be found on the Fronius website or opened using the link: http://www.fronius.com/QR-link/0024 Standby Conn_WinTms (3) to Conn (5) These registers are used to control the standby mode (no grid power feed opera- tion) of the inverter.
  • Page 81 IMPORTANT! Observe the scale factor for this register. Further information can be found at: http://sunspec.org/wp-content/uploads/2015/06/SunSpec-Information-Mo- dels-12041.pdf WMaxLimPct_WinTms (7), WMaxLimPct_RvrtTms (8) These registers can be used to control the inverter's time response for this ope- rating mode. => See section "Time response of the supported operating modes". 0 is set as the default for all registers.
  • Page 82 Effects of reacti- In principle, reactive power operation is limited by the maximum output current ve power specifi- (the maximum apparent power) and by the operative reactive power limit of the cations on effec- inverter: tive power the following diagram shows the possible working range of the inverter. All valid operating points defined by effective power P and reactive power Q are within the gray area.
  • Page 83 Constant power OutPFSet (11) to OutPFSet_Ena (15) factor These registers can be used to set a constant power factor in the inverter. OutPFSet (11) In register OutPFSet it is possible to enter both positive and negative values for the power factor. The values must be scaled up by the factor in register OutPFSet_SF.
  • Page 84 Constant relati- VArMaxPct (17) to VArPct_Ena (23) ve reactive These registers can be used to set on the inverter a constant value for the reacti- power ve power to be produced by the inverter. VArMaxPct (17) Used to set a value for constant reactive power. The minimum and maximum limits depend on the type of inverter.
  • Page 85 (absolutely related to the register addresses). Multiple MPPT Start address: Inverter Extensi- for "float" setting: 40263 on Register for "int+SF" setting: 40253 The register tables can be found on the Fronius website or opened using the link: http://www.fronius.com/QR-link/0024 Englisch (US)
  • Page 86 Basic Storage Control Model (124) General This model is only available for inverters with a storage solution. The Basic Storage Control Model can be used to make the following settings on the inverter: Setting a power window within which the charge/discharge capacity of the energy storage may fluctuate.
  • Page 87 Manipulating the registers InWRte, OutWRte and StorCtl_Mod will generate changes in the battery status in Fronius Solar.web, ex: Forced Recharge and En- ergy saving mode, depending on user settings and current status of the battery.
  • Page 88 Controls Regis- for "float" setting: 40313 for "int+SF" setting: 40303 The register tables can be found on the Fronius website or opened using the link: http://www.fronius.com/QR-link/0024 Register manipu- Fronius Solar.web allow users to visualize status changes from the battery. These lation and Batte- changes can be seen in Fronius Solar.web under the option Energy balance then...
  • Page 89 Battery state change from Start-up to Normal Operation. Battery status changes are triggered during normal operation (when the battery is ready to enter in operation, security reasons,etc) or by manipulating the mod- bus registers MinRsvPct, InWRte, OutWRte and StorCtl_Mod. The changes could be triggered as follows: A minimum state of charge is set using the register MinRsvPct, the corre- sponding state change is “Energy-saving mode”.
  • Page 90 SunSpec models 7xx Activation IMPORTANT The SunSpec 700 models are only available with inverters in the Primo GEN24 208-240 3.8-10.0 kW device class. On the user interface of the inverter, set the Modbus RTU interface 0/1 Slave Communication Modbus in the →...
  • Page 91 DER AC controls Model (704) DER Volt-Var Model (705) DER Volt-Watt Model (706) DER Frequency Droop Model (711) DER Watt-Var Model (712) Curves SunSpec supports the option of storing several parameter sets (or curves) for the respective functions. A total of 4 curves are supported. The curve with the index 1 corresponds to the current active parameter set of the inverter.
  • Page 92 DER AC measurement model (701) DER AC measu- This model outputs the following measured and status values: rement model ACType: This register displays the network type. (701) Name Value Description SINGLE_PHASE Single-phase network SPLIT_PHASE Single-phase three-wire network THREE_PHASE Three-phase network...
  • Page 93 St: This register displays the current status of the inverter Name Value Description Inverter is not in opera- tion Inverter working nor- mally InvSt: This register indicates the inverter operating status Name Value Description Inverter is not in opera- tion SLEEPING Auto shut- down...
  • Page 94 Name Description GRID_DISCONNECT Grid error OVER_FREQUENCY Mains fre- quency is too high UNDER_FREQUENCY Mains fre- quency too AC_OVER_VOLT Mains volta- ge exceeds admissible limits AC_UNDER_VOLT Mains volta- ge too low HW_TEST_FAILURE Device de- fect W: Current effective power Var: Current reactive power LLV: Phase-phase voltage averaged across all phases LNV: Phase-neutral conductor voltage averaged across all phases Hz: Current mains frequency...

  • Page 95: Der Capacity Model

    DER capacity model (702) DER capacity This model corresponds to a digital rating plate. The following values can be read: model (702) Englisch (US)
  • Page 96 WMaxRtg: AC rated power of the inverter WOvrExtRtg: Maximum effective power at the smallest cos phi (see WOvrEx- tRtgPF) in the first quadrant (over-excited) WOvrExtRtgPF: Smallest cos phi of the inverter in the first quadrant (over- excited) WUndExtRtg: Maximum effective power at the smallest cos phi (see WUndExtRtgPF) in the fourth quadrant (under-excited) WUndExtRtgPF: Smallest cos phi of the inverter in the fourth quadrant (un- der-excited)
  • Page 97 Name Description LF_TRIP Shutdown due to AC over-fre- quency HF_TRIP Shutdown due to AC under-fre- quency Englisch (US)

  • Page 98: Enter Service Model

    Enter service model (703) Enter service This model controls the conditions for connection and feed-in of the inverter model (703) with the following parameters: ES: This register can be used to set the release for the grid power feed ope- ration of the inverter: Name Value...

  • Page 99: Der Ac Controls Model

    DER AC controls model (704) DER AC controls This model contains the control of the inverter. The following parameters can be model (704) used to set the effective power, a constant power factor, or a constant reactive power: Power factor PFWInjEna: Activation or deactivation of the function: Name Value...
  • Page 100 VarSetEna: Activation or deactivation of the function: Name Value Description DISABLED Function ac- tive ENABLED Function in- active VarSetPct: Setting the reactive power as a percentage of the maximum reac- tive power VarSetPctRvrt, VarSetEnaRvrt, VarSetRvrtTms, VarSetRvrtRem: see version Timers...

  • Page 101: Der Volt-Var Model

    DER volt-var model (705) DER volt-var The behavior of the function Q(U) (reactive power over voltage) can be controlled model (705) with this model. A graphical overview of the function is shown in the document "SunSpec Modbus IEEE 1547-2018 Profile Specification and Implementation Guide".

  • Page 102: Der Volt-Watt Model

    DER volt-watt model (706) DER volt-watt This model can be used to control the behavior of the function P(U) (effective model (706) power over voltage). A graphical overview of the function is shown in the docu- ment "SunSpec Modbus IEEE 1547-2018 Profile Specification and Implementa- tion Guide".

  • Page 103: Der Low And High Voltage Trip Models (707 & 708)

    DER low and high voltage trip models (707 & 708) DER low and Models 707 and 708 are used to set the mains voltage limits. A graphical over- high voltage trip view of the function is shown in the document "SunSpec Modbus IEEE models (707 &...

  • Page 104: Der Low And High Frequency Trip Models (709 & 710)

    DER low and high frequency trip models (709 & 710) DER low and Models 709 and 710 are used to set the mains frequency limits. A graphical over- high frequency view of the function is shown in the document "SunSpec Modbus IEEE trip models (709 1547-2018 Profile Specification and Implementation Guide".

  • Page 105: Der Frequency Droop Model

    DER frequency droop model (711) DER frequency This model is used to control the function P(f) (effective power over mains fre- droop model quency). A graphical overview of the function is shown in the document "Sun- (711) Spec Modbus IEEE 1547-2018 Profile Specification and Implementation Guide". Ena: Activates the function P(f) (effective power over mains frequency).

  • Page 106: Der Watt-Var Model

    DER watt-var model (712) DER watt-var The function Q(U) (reactive power over mains voltage) is controlled with this mo- model (712) del. A graphical overview of the function is shown in the document "SunSpec Modbus IEEE 1547-2018 Profile Specification and Implementation Guide". Ena: Activates the function Q(U) (reactive power over mains voltage).

  • Page 107: Der Storage Capacity Model

    DER storage capacity model (713) DER storage ca- This model provides information on a connected battery storage system. pacity model SoC: State of charge of a connected battery storage system as a percentage. (713) If no battery storage system is connected, a value of 0 is displayed. Englisch (US)

  • Page 108: Meter Model

    The register number of the two model types is different! The Modbus device ID of the energy meter is configurable (default = 200). The register tables can be found on the Fronius website or opened using the link: http://www.fronius.com/QR-link/0024 There are 4 different meter locations, which are described by the location num- ber (see table).

  • Page 109: End Block

    - Start address: 40127 Energy meter: - Start address for setting "float": 40195 - Start address for setting "int+SF": 40176 End Block The register tables can be found on the Fronius website or opened using the link: http://www.fronius.com/QR-link/0024 Englisch (US)
  • Page 111 Englisch (US)