用程序具体实现西门子 S7-200 PLC 自由口通讯的完整功能（包含数据发送、接收、协议解析、故障处理），我会基于工业实操场景，提供可直接下载到 PLC 运行的完整梯形图程序，并拆解每一段程序的逻辑和作用，同时补充关键的调试方法，让你能快速落地。
核心目标（通用工业场景）
以 PLC 通过自由口通讯读取Modbus RTU 传感器（如压力传感器，地址 01，寄存器 40001）的数值为例，实现：
初始化自由口参数（9600bps、8N1）；
定时主动发送读取指令；
接收传感器回复并解析出实际数值；
增加通讯故障判断（超时、无回复报警）；
封装成通用子程序，便于复用。
一、完整程序实现（STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP9）
1. 变量定义（符号表，便于理解）
| 符号名 | 地址 | 数据类型 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Freeport_Init | SM0.1 | BOOL | 首次扫描初始化 |
| Send_Trigger | I0.0 | BOOL | 手动触发发送（也可改用定时） |
| Send_Length | VB100 | BYTE | 发送数据长度 |
| Send_Buf | VB101 | BYTE | 发送缓冲区起始地址 |
| Recv_Buf | VB200 | BYTE | 接收缓冲区起始地址 |
| Recv_Length | VB300 | BYTE | 接收字节数 |
| Pressure_Value | VD301 | REAL | 解析后的压力值（实际物理量） |
| Comm_Alarm | M0.0 | BOOL | 通讯故障报警 |
| Comm_OK | M0.1 | BOOL | 通讯成功标志 |
| Timer_1s | T37 | TIMER | 1s 定时（用于循环发送） |
2. 完整梯形图程序（分模块解析）
模块 1：自由口参数初始化（必做）
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// 程序段1：初始化自由口（PORT0）+ 启用中断 LD Freeport_Init (SM0.1) MOVB 16#09, SMB30 // 配置PORT0：自由口+9600bps+8位+1停止+无校验 MOVB 16#00, SMB87 // 接收控制：无起始/结束符，超时1s，接收任意字符 MOVW +1000, SMW90 // 接收超时时间=1000ms MOVB 0, SMB89 // 无起始字符 MOVB 0, SMB94 // 无结束字符 ATCH INT_0, 9 // 绑定PORT0发送完成中断（事件9）到INT0 ATCH INT_1, 23 // 绑定PORT0接收完成中断（事件23）到INT1 ENI // 启用全局中断（关键！否则中断无效） MOVB 0, Comm_Alarm (M0.0) // 初始化故障标志 MOVB 0, Comm_OK (M0.1) // 初始化成功标志
解析：
SMB30=16#09是核心配置，二进制00001001：高 4 位0000=9600bps，低 4 位1001=8 位数据 + 1 停止位 + 无校验；ATCH指令绑定中断事件，ENI必须执行，否则中断不生效。
模块 2：定时 / 手动触发数据发送（读取传感器指令）
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// 程序段2：1s定时触发发送（替代手动按钮，工业常用） LD SM0.0 TON Timer_1s (T37), 100 // 定时1s（100×10ms） LD Timer_1s (T37) EU // 上升沿触发，避免重复发送 // 也可改用手动触发：LD Send_Trigger (I0.0) + EU // 程序段3：填充发送数据（Modbus RTU读取指令：01 03 00 00 00 01 84 0A） MOVB 8, Send_Length (VB100) // 发送长度=8字节 MOVB 16#01, Send_Buf (VB101) // 从站地址=01 MOVB 16#03, VB102 // 功能码=03（读取保持寄存器） MOVB 16#00, VB103 // 起始寄存器高字节=00 MOVB 16#00, VB104 // 起始寄存器低字节=00（40001） MOVB 16#00, VB105 // 读取寄存器数量高字节=00 MOVB 16#01, VB106 // 读取寄存器数量低字节=01（1个寄存器） MOVB 16#84, VB107 // CRC校验高字节 MOVB 16#0A, VB108 // CRC校验低字节 // 程序段4：启动发送 XMT Send_Length (VB100), 0 // PORT0发送，缓冲区VB100（长度+数据） MOVB 0, Comm_OK (M0.1) // 发送后重置成功标志 MOVB 0, Comm_Alarm (M0.0) // 重置故障标志
解析：
发送的指令是 Modbus RTU 标准格式：
从站地址+功能码+寄存器地址+寄存器数量+CRC校验；用
TON定时器实现 1s 循环发送，替代手动按钮，适配工业 “持续采集数据” 的需求；CRC 校验值可通过 Modbus CRC 计算器生成，避免手动计算错误。
模块 3：接收数据并解析（中断处理，更高效）
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// 中断程序INT1：PORT0接收完成（事件23） INT_1: LD SM0.0 // 步骤1：判断接收是否正常（SMB86=2=接收完成） LDB= SMB86, 2 JMP 0 // 正常则跳转到解析逻辑 MOVB 1, Comm_Alarm (M0.0) // 接收异常（超时/溢出），置位故障报警 RETI // 中断返回 LBL 0 // 步骤2：存储接收字节数 MOVB SMB88, Recv_Length (VB300) // 步骤3：解析Modbus回复（回复格式：01 03 02 00 64 D8 0A → 数值=100） // 回复数据：VB201=01（地址）、VB202=03（功能码）、VB203=02（字节数）、VB204=高字节、VB205=低字节 MOVW VW204, VW301 // 将高低字节合并为字（VW204=VB204+VB205） // 步骤4：转换为实际物理量（假设传感器量程0-200MPa，对应数值0-4095） MOVR VW301, VD301 // 字转实数 /R 4095.0, VD301 // 归一化 *R 200.0, VD301 // 转换为MPa（Pressure_Value=VD301） // 步骤5：置位成功标志 MOVB 1, Comm_OK (M0.1) RETI // 中断返回
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// 中断程序INT0：PORT0发送完成（事件9） INT_0: LD SM0.0 SET M1.0 // 发送完成标志（可用于调试） RETI
解析：
用接收完成中断处理数据，比轮询
SMB86更高效，避免主程序阻塞；解析逻辑：Modbus 回复的有效数据在
VB204-VB205（16 位寄存器值），需转换为实际物理量（如压力、温度）；若接收异常（如超时、溢出），立即置位故障报警，便于现场排查。
模块 4：通讯故障兜底（超时判断）
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// 程序段5：接收超时故障（1.5s未接收则报警） LD SM0.0 TON T38, 150 // 定时1.5s LDB= Comm_OK (M0.1), 0 // 通讯未成功 LDT= T38, 150 // 超时1.5s ALD // 两个条件同时满足 MOVB 1, Comm_Alarm (M0.0) // 置位故障报警 // 超时后重置定时器 LD Comm_OK (M0.1) R T38, 1
解析：
增加超时判断，避免 “接收中断未触发但无报警” 的情况；
超时时间设为 1.5s（比发送周期 1s 稍长），兼顾响应速度和容错性。
二、程序下载与调试步骤
硬件连接：
PLC PORT0（3 脚 = RS485+，8 脚 = RS485-）接传感器 RS485 端子（+/- 对应）；
通讯线用屏蔽双绞线，距离 > 100m 时接 120Ω 终端电阻（PLC 侧）。
软件操作：
VD301：解析后的实际压力值；M0.0：通讯故障标志（1 = 故障）；M0.1：通讯成功标志（1 = 成功）。打开 STEP 7-Micro/WIN，新建项目，选择对应 PLC 型号（如 CPU224 CN）；
编写上述梯形图程序，下载到 PLC（PLC 需处于 STOP 模式，下载后切换到 RUN）；
打开 “状态表”，监控以下地址：
调试排错：
若
M0.0=1（故障）：检查传感器参数（波特率、地址）、接线、CRC 校验值；若
VD301数值异常：检查解析公式（量程转换系数）是否匹配传感器实际量程；若接收数据乱码：增加屏蔽线接地，远离动力线，降低电磁干扰。
三、通用化改造（适配不同设备）
若要通讯其他设备（如变频器、触摸屏），仅需修改 2 处：
发送数据段：替换
VB101-VB108的数值为对应设备的通讯指令；解析逻辑段：根据设备回复的协议格式，调整
VW204的位置和量程转换系数。
总结
西门子 S7-200 自由口通讯程序的核心是「初始化参数→发送指令→中断接收→解析数据→故障处理」；
用中断处理接收逻辑，比轮询更高效，适合工业实时性要求；
必须增加故障判断（超时、异常接收），便于现场快速定位问题；
量程转换公式需根据实际设备的量程调整，是解析物理量的关键。
