Automatització d’una instal·lació fotovoltaica amb PLC i Modbus

Cada cop més habitatges i empreses incorporen instal·lacions fotovoltaiques amb l’objectiu de reduir la factura elèctrica i guanyar independència energètica.
El repte principal és aprofitar al màxim l’energia produïda: quan hi ha excedents, és millor destinar-los a cobrir consums útils (aerotèrmia, càrrega de vehicle elèctric, electrodomèstics) abans que enviar-los a la xarxa.

Una solució robusta i escalable és utilitzar un PLC (Programmable Logic Controller) que, mitjançant Modbus, llegeixi la producció solar i gestioni les càrregues. En aquest article veurem com fer-ho pas a pas amb un Siemens S7-1200.

Generació

Panells fotovoltaics + inversor amb sortida Modbus TCP/RTU.
Exemple: Fronius, Huawei, Victron, SMA.

Control

PLC Siemens S7-1200 amb mòdul Ethernet (Profinet) i suport Modbus TCP.
Programació al TIA Portal.

Consums gestionables

Aerotèrmia (per ACS o calefacció).
Càrrega del vehicle elèctric.
Resistència elèctrica al dipòsit d’aigua.
Altres equips no crítics (rentadora, assecadora, etc.).

Visualització i monitoratge

Panell HMI KTP o SCADA (WinCC, Node-RED, Home Assistant).

Comunicació Modbus

La majoria d’inversors ofereixen registres Modbus per llegir dades com:

Potència actual generada (kW).
Potència activa a la xarxa (importació/exportació).
Estat de la instal·lació.

Exemple de registres d’un Fronius Symo:

Holding Register 40083 → AC Power (W).
Holding Register 40084 → Grid Voltage (V).

Amb aquests valors, el PLC pot calcular si hi ha excedent i activar càrregues.

🏡 Aplicació real en una casa eficient

16 kW d’aerotèrmia connectada al dipòsit d’ACS de 300 L.
Inversor Fronius Symo amb monitoratge Modbus TCP.
Dipòsit d’inèrcia per calefacció i refrigeració.
Carregador de VE monofàsic 7,4 kW, activat quan hi ha excedents importants.
Tot supervisat des de l’HMI i, opcionalment, integrat a Home Assistant via Modbus.

👉 Resultat:

L’ACS es produeix 100% amb excedents solars a la primavera-estiu.
El VE es carrega sense cost extra quan hi ha molta producció.
La factura elèctrica baixa més d’un 60% anual.