西门子 S7-200 PLC 中实现自由口通讯（Freeport），核心是通过 PLC 的串口（PORT0/PORT1）自定义通讯协议，与变频器、触摸屏、传感器等第三方设备完成数据交互。以下是完整的实操方案，包含通讯参数配置、程序编写、调试方法和典型案例，适配 S7-200（CPU224/226）的编程软件 STEP 7-Micro/WIN，代码可直接复制使用。
一、自由口通讯核心前提
1. 硬件与软件基础
PLC 型号：需带串口的 S7-200（如 CPU224 CN、CPU226 CN，PORT0 为 RS485，PORT1 可选）；
编程软件：STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP9（兼容所有 S7-200 型号）；
通讯接线：RS485 串口（3 脚 = TXD/RXD+，8 脚 = TXD/RXD-），与从站设备的 RS485 端子交叉 / 直连（依设备而定），需接 120Ω 终端电阻（远距离通讯时）。
2. 核心参数（需与从站一致）
自由口通讯需统一波特率、数据位、停止位、奇偶校验，工业常用配置：
| 参数 | 常用值 | 说明 |
|---|---|---|
| 波特率 | 9600/19200 bps | 优先 9600（兼容性好） |
| 数据位 | 8 位 | 几乎所有设备通用 |
| 停止位 | 1 位 | 匹配多数工业设备 |
| 奇偶校验 | 无（None） | 避免校验错误导致通讯失败 |
二、自由口通讯编程步骤（以发送 + 接收为例）
1. 关键指令说明
S7-200 自由口通讯依赖特殊寄存器（SM） 和库指令，核心指令 / 寄存器如下：
| 指令 / 寄存器 | 功能 |
|---|---|
XMT（发送） | 启动自由口数据发送，指定发送缓冲区和长度 |
RCV（接收） | 启动自由口数据接收，指定接收缓冲区和触发条件 |
| SMB30（PORT0） | 配置 PORT0 的通讯模式（自由口 / PP）、波特率、数据位、校验等 |
| SMB86（PORT0 接收） | 接收状态字节（0 = 空闲，2 = 接收完成，5 = 接收溢出） |
| SMB130（PORT1） | 同 SMB30，适配 PORT1 |
| SM3.0（PORT0 发送） | 发送完成中断标志（需绑定中断程序） |
2. 完整程序（PORT0，9600bps，无校验，8N1）
以下程序实现：PLC 主动发送 1 组数据（如 01 03 00 00 00 01 84 0A），并接收从站回复的数据，存储到 V 区。
步骤 1：配置自由口通讯参数
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// 程序段1：初始化自由口参数（SMB30配置PORT0） LD SM0.1 // 首次扫描触发初始化 MOVB 16#09, SMB30 // 16#09 = 自由口模式 + 9600bps + 8位数据 + 1位停止 + 无校验 // 16#09拆解：二进制00001001 → 高4位0000=9600bps，低4位1001=8位数据+1停止+无校验 ENI // 启用全局中断（接收/发送完成需中断）
步骤 2：触发数据发送（XMT 指令）
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// 程序段2：手动触发发送（I0.0为发送按钮） LD I0.0 EU // 上升沿触发（避免重复发送） MOVB 8, VB100 // 发送数据长度=8字节 MOVB 16#01, VB101 // 发送缓冲区起始地址VB101，数据：01 03 00 00 00 01 84 0A MOVB 16#03, VB102 MOVB 16#00, VB103 MOVB 16#00, VB104 MOVB 16#00, VB105 MOVB 16#01, VB106 MOVB 16#84, VB107 MOVB 16#0A, VB108 XMT VB100, 0 // 启动PORT0发送，发送缓冲区VB100（长度+数据）
步骤 3：接收从站回复（RCV 指令）
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// 程序段3：配置接收参数并启动接收 LD SM0.0 MOVB 16#00, SMB87 // 接收控制字节：无起始符/结束符，超时1s，接收任意字符 MOVW +1000, SMW90 // 接收超时时间=1000ms（1s） MOVB 0, SMB89 // 无起始字符 MOVB 0, SMB94 // 无结束字符 RCV VB200, 0 // 启动PORT0接收，接收缓冲区VB200
步骤 4：接收完成处理（中断 / 状态判断）
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// 程序段4：接收完成判断（SMB86=2表示接收完成） LD SMB86 EU MOVB SMB88, VB300 // 存储接收字节数 MOVB VB201, VB301 // 存储接收的第1个数据字节 MOVB VB202, VB302 // 存储接收的第2个数据字节 // 可扩展：根据从站协议解析数据（如Modbus RTU回复）
步骤 5：发送完成中断（可选）
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// 程序段5：绑定发送完成中断（PORT0发送完成触发INT0） LD SM0.1 ATCH INT_0, 9 // 中断事件9=PORT0发送完成，绑定到中断程序INT0 ENI // 中断程序INT0：发送完成后置位标志 INT_0: LD SM0.0 SET M0.0 // M0.0=发送完成标志 RETI // 中断返回
三、典型应用案例：自由口通讯控制变频器
以控制台达 VFD 变频器为例（Modbus RTU 协议，自由口模拟），实现变频器启动、调速：
1. 通讯指令（控制变频器正转，频率 50Hz）
发送数据：01 06 00 01 00 01 08 0A（地址 01，写寄存器 0001，值 0001 = 正转）；01 06 00 02 01 F4 39 CB（地址 01，写寄存器 0002，值 01F4=50Hz）。
2. 适配程序（替换上述发送数据段）
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// 启动变频器正转（I0.1触发） LD I0.1 EU MOVB 8, VB100 MOVB 16#01, VB101 MOVB 16#06, VB102 MOVB 16#00, VB103 MOVB 16#01, VB104 MOVB 16#00, VB105 MOVB 16#01, VB106 MOVB 16#08, VB107 MOVB 16#0A, VB108 XMT VB100, 0 // 设置频率50Hz（I0.2触发） LD I0.2 EU MOVB 8, VB100 MOVB 16#01, VB101 MOVB 16#06, VB102 MOVB 16#00, VB103 MOVB 16#02, VB104 MOVB 16#01, VB105 MOVB 16#F4, VB106 MOVB 16#39, VB107 MOVB 16#CB, VB108 XMT VB100, 0
四、调试与排错要点
参数一致性：PLC 与从站的波特率、数据位、校验必须完全一致，否则无数据收发；
接线检查：RS485 的 3/8 脚是否接对（多数设备 3=+，8=-），终端电阻仅远距离（>100m）接；
中断启用：必须执行
ENI指令启用全局中断，否则发送 / 接收完成中断无效；缓冲区长度：发送长度（VB100）需与实际数据字节数一致，避免发送不全；
状态监控：通过 STEP 7-Micro/WIN 的 “状态表” 监控 SMB86（接收状态）、VB200（接收数据），判断是否通讯成功；
干扰处理：通讯线用屏蔽双绞线，远离动力线，单端接地，降低电磁干扰。
五、进阶优化：自由口通讯封装成子程序
将发送 / 接收逻辑封装为子程序，便于复用：
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// 子程序：自由口发送（参数：发送长度IN1，发送缓冲区IN2，端口IN3） SBR_0: LD SM0.0 XMT IN2, IN3 RET // 调用示例：发送8字节，缓冲区VB100，PORT0 LD I0.0 EU CALL SBR_0, 8, VB100, 0
总结
西门子 S7-200 自由口通讯核心是配置 SMB30/SMB130 参数 + XMT/RCV 指令 + 中断（可选）；
编程需确保通讯参数与从站一致，发送 / 接收缓冲区长度准确；
调试优先监控 SMB86（接收状态）、SM3.0（发送完成），快速定位通讯故障；
实际应用中可封装子程序，提升代码复用性，适配不同从站设备。
如果需要针对特定从站设备（如传感器、触摸屏） 定制自由口通讯程序，或补充 Modbus RTU 协议的完整解析逻辑，我可以进一步细化。
