11. Marine MFD-Integration durch NMEA 2000
11.1. NMEA 2000 Einführung
Unsere GX-Geräte verfügen über eine NMEA 2000-Ausgangsfunktion: Wenn sie aktiviert ist, fungiert das GX-Gerät als Brücke: Es macht alle Batteriewächter, Wechselrichter/Ladegeräte und andere Produkte, die an jedes GX-Gerät angeschlossen sind, im NMEA 2000-Netzwerk verfügbar.
Mit dieser Funktion und dem Anschluss des GX-Geräts an ein NMEA 2000-Netzwerk können Marine MFDs diese Daten auslesen und dem Benutzer visualisieren. Oft in einer sehr konfigurierbaren Weise.
Verwenden Sie unser VE.Can zu NMEA 2000 Micro-C Stecker-Kabel, um das GX-Gerät mit dem NMEA 2000 Netzwerk zu verbinden.

Vergleich zur App-Integration
Im Vergleich zur MFD-Integration über die App, wie im vorherigen Kapitel erläutert, bietet die Integration über N2K eine besser anpassbare Konfiguration. Die Kehrseite der Integration über N2K besteht darin, dass mehr Arbeit bei der Erstellung einer solchen Konfiguration anfällt und dass sichergestellt werden muss, dass alle PGNs und Felder darin unterstützt werden und zwischen dem Victron-System und dem MFD kompatibel sind.
Weitere Informationen
Lesen Sie neben diesem Kapitel unbedingt auch den Einführungs-Blogpost sowie unser Hauptdokument über die Integration der Marine-MFD.
Lesen Sie neben diesem Kapitel auch (1) den Einführungs-Blogpost, (2) unser Hauptdokument zur Integration von Marine MFDs und (3) das NMEA 2000-Kapitel im Victron-Handbuch für das MFD, das Sie verwenden ( Navico/Simrad/Lowrance/B&G oder Raymarine oder Garmin oder Furuno).
Ja, das ist eine große Lektüre, aber das ist grundsätzlich NMEA 2000 inhärent: zum Beispiel unterstützen einige dieser MFDs die Anzeige von AC-Daten, die über die NMEA 2000-Verkabelung empfangen werden, andere nicht. Einige erfordern die Änderung von Dateninstanzen, andere nicht und so weiter.
11.2. Unterstützte Geräte / PGNs
NMEA 2000 definiert mehrere Nachrichten. Nachrichten werden durch ihre Parametergruppennummer (PGN) identifiziert. Eine textliche Beschreibung der Nachricht ist auf der NMEA 2000-Website (http://www.nmea.org/) öffentlich zugänglich.
Eine detaillierte Spezifikation des Protokolls und der Nachrichtendefinition oder eines Teils davon kann online auf der NMEA 2000-Website bestellt werden.
NMEA 2000 basiert auf und ist kompatibel mit SAE J1939. Alle AC-Informationsmeldungen sind im AC-Statusmeldungsformat, wie in J1939-75 definiert. Die Spezifikation dieser Botschaften kann auf der SAE-Website (http://www.sae.org/) erworben werden.
Für eine detaillierte Liste von PGNs lesen Sie bitte unser Datenkommunikations-Whitepaper.
Wechselrichter/Ladegeräte
Alle Wechselrichter/Batterielader, die über einen VE.Bus-Anschluss angeschlossen werden, werden unterstützt. Dazu gehören Multis, Quattros, MultiPlus-IIs und andere (ähnliche) Victron Wechselrichter/Batterielader.
Die Daten werden nach außen übertragen; und es ist möglich, sowohl den Landstrom einzustellen als auch den Wechselrichterlader ein- und auszuschalten, nur den Wechselrichter und nur den Lader.
Die Schnittstelle hat zwei Funktionen:
Die Funktion „153 Wechselrichter” stellt den AC-Ausgang dar
Die Funktion „154 AC-Eingang” Monitor stellt den AC-Eingang dar
Ladegerätstatusmeldungen werden von der Wechselrichterfunktion gesendet. Beide Funktionen haben eine eigene Netzwerkadresse.
Da beide Funktionen die gleichen PGNs übertragen, z.B. ein AC-Status-PGN, das Spannung, Strom und weitere Informationen enthält, müssen NMEA 2000-Datenverbraucher wie z.B. generische Displays in der Lage sein, anhand der Netzwerkadresse unterscheiden zu können.
Abhängig von der Funktion, die zu diesem Netzwerk gehört, muss die Adresse entweder als Wechselrichter-Eingang oder als Wechselrichter-Ausgang interpretiert werden.
Displays, die dazu nicht in der Lage sind, betrachten die Daten als zum Stromnetz (Nutzen) gehörend.
Der Wechselrichterausgang wird dann als Nutzen #0 und der Wechselrichtereingang als Nutzen #1 interpretiert. Diese Standardinstanznummern können bei Bedarf von einem Netzwerkkonfigurationstool geändert werden.
Die vom Wechselrichter (/Ladegerät) gemessene Batterietemperatur wird ebenfalls übertragen.
Alle VREG-Kommunikationen müssen an die Adresse gesendet werden, die die Funktion des Wechselrichters repräsentiert. Die andere, AC-Eingang, unterstützt keine VREG-Anfragen: Diese Adresse überträgt nur AC-Informationen, die sich auf den AC-Eingang beziehen.
Wechselrichter
Alle unsere über VE.Bus angeschlossenen Wechselrichter und an über ein VE.Direct-Kabel angeschlossene Wechselrichtern werden unterstützt und ihre Informationen auf dem NMEA 2000-Netzwerk zur Verfügung gestellt.
Batteriewächter
Unterstützt. Dies schließt jeden Batteriewächter ein, der vom GX-Gerät unterstützt wird.
Solarladegeräte
Unterstützt. Batteriebezogene Werte sowie die PV-Array-Spannung und -Strom werden auf dem NMEA 2000-Netzwerk zur Verfügung gestellt.
AC-Ladegeräte
Es werden Phoenix Smart IP43-Ladegeräte mit 120-240 V und 230 V-Modelle unterstützt. Nur das 120-240-V-Modell kann von einem kompatiblen MFD aus ferngesteuert werden (ein/aus und Eingangsstrombegrenzung).
Tankfüllstandsdaten
Unterstützt. Vom GX-Gerät gemessene Tankfüllstände werden mit PGN 127505 Fluid Level übertragen. Sowohl die Geräteinstanz als auch die Dateninstanz, die bei dieser PGN als Fluid-Instanz bezeichnet werden, werden bei jeder Tankablesung automatisch nummeriert. Der erste Tank bekommt die Nummer 0, der zweite Tank die Nummer 1 und so weiter.
Sonstige Daten und Produkttypen
Nicht unterstützt. Die oben explizit erwähnten Typen sind die einzigen, die jetzt unterstützt werden. Beispielsweise werden Daten von einem Ladegerät (wie dem Phoenix Smart Charger, das über VE.Direct angeschlossen ist) nicht unterstützt und es wird nicht erwartet, dass es bald unterstützt wird.
11.3. NMEA 2000-Konfiguration

Einstellung | Standardwert | Beschreibung |
---|---|---|
CAN-bus-Profil | VE.Can | Definiert den Typ und die Baudrate des CAN-bus-Netzwerks. Um in Kombination mit NMEA 2000 zu verwenden, wählen Sie eines der Profile, das VE.Can enthält und bei 250 kbit/s liegt |
NMEA 2000-Ausgang | Aus | Aktiviert und deaktiviert die NMEA 2000-Ausgangsfunktion |
Eindeutiger Identitätsnummern-Selektor | 1 | Wählt den Nummernblock aus, der für die NAME Eindeutige Identitätsnummern im Feld PGN 60928 NAME verwendet werden soll. Für das GX-Gerät selbst, und wenn NMEA 2000-Out aktiviert ist, auch für die virtuellen Geräte. Ändern Sie sie nur, wenn Sie mehrere GX-Geräte im selben VE.Can-Netzwerk installieren. Es gibt keine weiteren Gründe, diese Zahl zu ändern. Für weitere Einzelheiten zur Eindeutigen Identifikationsnummer lesen Sie den letzten Abschnitt in diesem Kapitel. |
Eindeutige Nummern prüfen | Sucht nach anderen Geräten, die die gleiche eindeutige Nummer verwenden. Wenn die Suche abgeschlossen ist, antwortet es entweder mit einem OK oder mit dem Text : Es ist ein anderes Gerät mit dieser eindeutigen Nummer verbunden, bitte wählen Sie eine andere aus. Beachten Sie, dass es normalerweise keinen Grund gibt, diese Funktion zu verwenden: Das GX-Gerät überprüft automatisch und kontinuierlich die Eindeutigkeit der verwendeten Nummern und warnt im Falle eines Konflikts. Diese Einstellung wird zur Verfügung gestellt, um nach dem Ändern der Einstellung schnell zu bestätigen, dass alles in Ordnung ist. |
11.4. NMEA 2000 Konfigurieren von Geräteinstanzen
Das Untermenü Geräte ermöglicht den Zugriff auf eine Liste mit allen erkannten Geräten im VE.Can / NMEA 2000-Netzwerk:
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Jeder Eintrag zeigt zunächst den Namen - entweder den Produktnamen wie in unserer Datenbank oder, wenn konfiguriert, den benutzerdefinierten Namen, wie bei der Installation konfiguriert.
Dann wird zwischen den eckigen Klammern die eindeutige Identitätsnummer angezeigt.
Auf der rechten Seite sehen Sie die VE.Can-Geräteinstanz, die der NMEA 2000-Geräteinstanz entspricht.
Drücken Sie die Eingabetaste, um diese Geräteinstanz zu bearbeiten. Oder drücken Sie die rechte Taste, um in der Menüstruktur einen Schritt tiefer zu gehen, zu einer Seite, die alle für dieses Gerät verfügbaren allgemeinen Daten anzeigt:
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11.5. NMEA 2000-Ausgang Technische Details
11.5.1. NMEA 2000-Glossar
Hier ist ein Glossar, das bei der Interpretation dieses Textes hilft:
Virtuelles Gerät: ein Batteriewächter, Wechselrichter oder ein anderes Victron-Gerät, das selbst nicht über einen CAN-bus-Anschluss verfügt, der „virtuell“ auf dem CAN-bus durch die NMEA 2000-Out-Funktion des GX-Gerätes zur Verfügung gestellt wird.
CAN-bus: der VE.Can-Anschluss auf dem GX-Gerät, das im Kontext dieses Kapitels höchstwahrscheinlich mit einem NMEA 2000-Netzwerk verbunden ist.
NMEA 2000-Ausgangsfunktion: die Softwarefunktion im GX-Gerät, die in diesem Kapitel beschrieben wird.
NMEA 2000: Marine CAN-bus-Protokoll, basierend auf J1939.
Instanz: Es gibt viele Arten von Instanzen, die im Folgenden ausführlich erläutert werden.
J1939: Eine Reihe von Standards, die ein CAN-bus-Protokoll definieren, definiert von der SAE-Organisation.
Address Claim Procedure (ACL): ein von J1939 spezifizierter und in NMEA 2000 verwendeter Mechanismus, der von den Geräten im Netzwerk verwendet wird, um zu verhandeln und jedem Gerät im Netzwerk eine eindeutige Netzwerkadresse zuzuweisen. Es ist eine Zahl von 0 bis 252. Es sind drei spezielle Netzwerkadressen definiert:
0xFD (253) - Reserviert
0xFE (254) - Adresse kann nicht beansprucht werden - zum Beispiel, wenn alle anderen in Gebrauch sind
0xFF (255) - Die Übertragungsadresse
11.5.2. NMEA 2000 Virtuelle Geräte
Wenn die NMEA 2000-Ausgangsfunktion aktiviert ist, fungiert das GX-Gerät als Brücke: es stellt jeden Batteriewächter, Wechselrichter/Ladegerät oder jedes andere angeschlossene Gerät einzeln auf dem CAN-bus zur Verfügung.
Individuell, wie in jedem mit einer eigenen Netzwerkadresse, einer eigenen Geräteinstanz, Funktionscodes und so weiter.
Beispielsweise stellt ein GX-Gerät mit zwei BMVs, die an einem VE.Direct-Anschluss angeschlossen sind, und einem Wechselrichter/Batterielader, der über VE.Bus angeschlossen ist, die folgenden Daten auf dem CAN-bus zur Verfügung:
Adresse | Klasse | Funktion | Beschreibung |
---|---|---|---|
0xE1 | 130 (Display) | 120 (Display) | Das GX-Gerät selbst |
0x03 | 35 (Stromerzeugung) | 170 (Batterie) | Das 1. BMV |
0xE4 | 35 (Stromerzeugung) | 170 (Batterie) | Das 2. BMV |
0xD3 | 35 (Stromerzeugung) | 153 | Der Wechselrichter/Batterielader (AC-Ausgang) |
0xD6 | 35 (Stromerzeugung) | 154 | Der Wechselrichter/Batterielader (AC-Eingang) |
11.5.3. NMEA 2000-Klassen und -Funktionen
Gemäß der NMEA 2000-Spezifikation definieren diese die Arten von Sendern und Geräten, die an den CAN-bus angeschlossen sind. Klassen sind die Hauptkategorien, und Funktionen spezifizieren diese bis ins Detail.
11.5.4. NMEA 2000-Instanzen
NMEA 2000 definiert drei verschiedene Instanzen:
Dateninstanz
Geräteinstanz
Systeminstanz
Für alle Batteriewächter und andere Geräte, die das GX-Gerät auf dem CAN-bus zur Verfügung stellt, ist jeder der oben genannten Instanztypen verfügbar und kann individuell konfiguriert werden.
Pro virtuelles Gerät gibt es eine Geräte- und eine Systeminstanz. Und je nach Typ des virtuellen Geräts gibt es eine oder mehrere Dateninstanzen.
Beispielsweise gibt es für einen BMV-712 zwei Dateninstanzen, eine „DC-Instanz” für die Hauptbatterie und eine weitere für die Spannung der Starterbatterie.
Wie Instanzen geändert und verwendet werden können, hängt von der Ausrüstung und Software ab, die zum Auslesen der Instanzen aus dem CAN-bus verwendet wird. Beispiele für Geräte und Software, die hier gemeint sind, sind MFDs wie z.B. von Garmin, Raymarine oder Navico; aber auch eher softwareorientierte Lösungen von z.B. Maretron.
Die meisten dieser Lösungen identifizieren Parameter und Produkte, indem sie eindeutige Geräteinstanzen erfordern oder die PGN 60928 NAME Eindeutige Identitätsnummern verwenden. Sie stützen sich nicht darauf, dass die Dateninstanzen global eindeutig sind. Es gibt jedoch einige wenige Ausnahmen: Für Raymarine- und Furuno-MFDs muss die Dateninstanz geändert werden, um die Daten korrekt anzuzeigen. Weitere Details finden Sie auf der Seite MFD-Integration.
Die NMEA 2000-Spezifikation gibt Folgendes an: „Dateninstanzen müssen in denselben PGNs, die von einem Gerät übertragen werden, eindeutig sein. Dateninstanzen dürfen im Netzwerk nicht global eindeutig sein. Die Feldprogrammierbarkeit wird durch die Verwendung von PGN 126208, Schriftfeldgruppenfunktion, implementiert”.
Mit anderen Worten: Dateninstanzen müssen nur innerhalb eines einzigen Geräts eindeutig sein. Es gibt keine Anforderung, dass sie global eindeutig sein müssen - die einzige Ausnahme ist „Engine Instance”, die zumindest vorläufig, global eindeutig sein muss (z.B. Backbord = 0, Steuerbord = 1), um mit Altgeräten umgehen zu können. Beispielsweise können einige unserer BMV-Batteriewächter zwei Spannungen messen, eine für die Hauptbatterie und eine für die Starterbatterie, und das ist der Bereich, in dem die Dateninstanzung verwendet wird. Ähnliches gilt für Batterieladegeräte mit mehreren Ausgängen. Beachten Sie, dass das Installationsprogramm diese Dateninstanzen nicht ändern muss, da diese Produkte so vorkonfiguriert sind, dass sie die entsprechenden PGNs mit eindeutigen Dateninstanzen (Batterieinstanz & in diesem Fall DC-Detailinstanz) übertragen.
WARNUNG: Es ist zwar möglich, die Dateninstanzen zu ändern, aber die Änderung der Dateninstanzen auf einem Victron-Gerät macht es unmöglich, dieses Gerät von anderen Victron-Geräten korrekt zu lesen.
Ein Hinweis zu den Geräteinstanzen: es ist nicht notwendig, jedem Gerät am CAN-bus eine eindeutige Geräteinstanz zuzuweisen. Es ist kein Problem für einen Batteriewächter und ein Solarladegerät, beide mit (ihrer Standardeinstellung) Geräteinstanz 0 zu konfigurieren. Auch bei mehreren Batteriewächtern oder Solarladegeräten ist es nicht immer notwendig, jedem von ihnen eine eindeutige Geräteinstanz zuzuordnen. Wenn überhaupt notwendig, müssen sie nur zwischen den Geräten, die dieselbe Funktion verwenden, eindeutig sein.
Und beachten Sie, dass die Änderung der Geräteinstanz auf einem Victron-Gerät dessen Betrieb ändern kann, siehe unten.
Systeminstanzen
Gemäß der NMEA 2000-Spezifikation ist diese Instanz ein 4-Bit-Feld mit einem gültigen Bereich von 0 bis 15, das das Auftreten von Geräten in zusätzlichen Netzwerksegmenten, redundanten oder parallelen Netzwerken oder Subnetzwerken anzeigt.
Das System Instance Field kann verwendet werden, um mehrere NMEA 2000-Netzwerke auf diesen größeren marinen Plattformen zu erleichtern. NMEA 2000-Geräte hinter einer Brücke, einem Router, einem Gateway oder als Teil eines Netzwerksegments könnten dies alles durch die Verwendung und Anwendung des System-Instanz-Feldes anzeigen.
Die ECU-Instanz und die Funktionsinstanz
In einigen Dokumentations- und Software-Tools wird eine andere Terminologie verwendet:
ECU-Instanz
Funktionsinstanz
Geräteinstanz Unten
Geräteinstanz Oben
Hier sehen Sie, wie sie alle zusammenhängen: Die Terminologie der ECU-Instanz und Funktionsinstanz stammt aus der SAE J1939- und ISO 11783-5-Spezifikation. Und sie sind in der NMEA 2000-Definition nicht vorhanden. Sie definieren jedoch alle die gleichen Felder in den gleichen CAN-bus-Nachrichten, die NMEA 2000 als Geräteinstanz definiert.
Genauer gesagt: das Feld, das J1939 als ECU-Instanz definiert, wird in der NMEA 2000-Spezifikation in Geräteinstanz Unten umbenannt. Die Funktionsinstanz wird in Geräteinstanz Oben umbenannt. Und zusammen bilden sie die Geräteinstanz, eine NMEA 2000-Definition.
Obschon unterschiedliche Begriffe verwendet werden, handelt es sich bei diesen Feldern in beiden Standards um dieselben Felder. Geräteinstanz Unten ist 3 Bits lang, und Geräteinstanz Oben 5, zusammen 8 Bits. Das ist das eine Byte, das die NMEA 2000 Device Instance.
Die einzigartige Instanz
Die Eindeutige Instanz ist ein weiteres Wort, das verwendet wird, um fast die gleiche Information zu beschreiben. Sie wird von Maretron verwendet und kann in deren Software sichtbar gemacht werden, indem die Spalte aktiviert wird. Die Maretron-Software wählt selbst zwischen Geräteinstanz und Dateninstanz.
11.5.5. NMEA 2000 Instanzen ändern
Dateninstanz
Auch wenn wir empfehlen, Dateninstanzen nicht zu ändern (siehe Erklärung und WARNUNG oben), ist es möglich, sie zu ändern.
Es gibt keine Option innerhalb von Venus OS, sie zu ändern - es wird ein Werkzeug eines Drittanbieters benötigt und das einzige Werkzeug, von dem wir wissen, dass es das kann, ist der Actisense NMEA 2000 Reader.
Um die Dateninstanzen zu ändern, lesen Sie dieses Dokument.
Geräteinstanz
Um die Geräteinstanzen zu ändern, lesen Sie dieses Dokument.
WARNUNG: Diese (Victron-)Merkmale hängen von der Geräteinstanz ab:
Bei einem ESS-System mit Solar-Ladegeräten, die an ein VE.Can-Netzwerk angeschlossen sind, müssen diese Solar-Ladegeräte für einen ordnungsgemäßen Betrieb weiterhin auf ihre Standard-Geräteinstanz (0) konfiguriert werden. Dies gilt nicht für VE.Direct angeschlossene Solarladegeräte, die auf dem CAN-bus als virtuelles Gerät unter Verwendung der NMEA 2000-Ausgangsfunktion zur Verfügung gestellt werden. Es sei denn, die Geräteinstanz des GX-Geräts wird auf eine andere Geräteinstanz umkonfiguriert. Was technisch möglich, aber nicht ratsam und auch nie erforderlich ist. In dieser Situation müssen die Ladegeräte jedoch auf die gleiche Instanz wie das GX-Gerät konfiguriert werden.
Für Systeme mit verwalteten Batterien gilt dasselbe.
Sowohl Solarladegeräte als auch an AC angeschlossene Batterieladegeräte synchronisieren ihren Betrieb, wenn sie in einem VE.Can-Netzwerk angeschlossen sind. Ladungszustand und dergleichen. Damit diese Funktion funktioniert, müssen alle Ladegeräte auf die gleiche Geräteinstanz konfiguriert sein.
Zusammenfassend empfehlen wir für die meisten Systeme, die Geräteinstanz auf dem Standardwert 0 zu belassen.
11.5.6. PGN 60928 NAME Eindeutige Identitätsnummern
Das GX-Gerät weist jedem virtuellen Gerät eine individuelle, eindeutige Identitätsnummer zu. Die zugewiesene Nummer ist eine Funktion des PGN 60928 NAME Eindeutige Identitätsnummer-Blocks alias Eindeutige Gerätenummer für VE.Can wie im obigen Screenshot, wie in den Einstellungen des GX-Geräts konfiguriert.
Diese Tabelle zeigt, wie sich eine Änderung dieser Einstellung auf die virtuellen Geräte auswirkt, die auf dem CAN-bus zur Verfügung gestellt werden:
konfigurierter eindeutiger Identitätsblock: | 1 | 2 | 3 | 4 |
---|---|---|---|---|
GX-Gerät | 500 | 1000 | 1500 | 2000 |
1. virtuelles Gerät (zum Beispiel ein BMV) | 501 | 1001 | 1501 | 2001 |
2. virtuelles Gerät (zum Beispiel ein weiteres BMV) | 502 | 1002 | 1502 | 2002 |
3. virtuelles Gerät (zum Beispiel ein drittes BMV) | 503 | 1003 | 1503 | 2003 |