西门子S7-1200的RS232串口与上位机通讯功能及程序实现如下：
一、核心功能
控制输出点
通过上位机发送指令控制PLC的输出点，例如控制50个气缸的启停。每个气缸对应一个输出点（如Q0.0、Q0.1等），上位机发送特定指令（如十六进制0x01表示启动气缸1）后，PLC解析指令并更新对应输出状态。接收报警信号
气缸的报警信号（如过载、限位触发）通过PLC的输入点（如I0.0、I0.1等）采集，并实时上传至上位机。例如，当气缸1触发报警时，PLC将输入点状态打包为数据帧（如0x01 0xFF表示气缸1报警）发送至上位机。双向数据交互
支持全双工通信，上位机可主动查询PLC状态，PLC也可主动推送报警信息，确保实时性。
二、硬件配置步骤
模块选择
S7-1200需配备CM 1241 RS232通信模块，支持全双工通信，波特率最高达115.2kbps。
若需扩展更多串口，可增加模块或使用信号板（如SB1221 RS232）。
物理连接
使用交叉线连接PLC的RS232接口与上位机的串口（若上位机无串口，需通过USB转RS232转换器）。
确保接线正确：PLC的TXD接上位机RXD，RXD接TXD，GND接地。
TIA Portal硬件组态
起始字符：如
0x02（STX）。结束字符：如
0x0D（CR）。波特率：与上位机一致（如9600bps）。
数据位：8位。
停止位：1位。
校验位：无（或根据设备要求设置）。
在TIA Portal中添加CM 1241模块，设置端口参数：
在端口组态中配置消息帧格式：
三、程序实现方法
1. 使用Receive_PTP指令（点对点通信）
功能：接收上位机发送的完整数据帧（自动识别起始/结束字符）。
步骤：
通过
NDR（新数据接收完成）触发解析逻辑。示例：若接收数据为
0x01 0x01，表示启动气缸1，则置位Q0.0。PORT：选择CM 1241的硬件标识符（如267）。BUFFER：指定接收数据存储区（如DB1.DBB0）。在TIA Portal中创建数据块（如
DB1），用于存储接收数据。调用
Receive_PTP指令：在程序中解析数据：
2. 使用Send_PTP指令（发送数据至上位机）
功能：将PLC状态或报警信息主动发送至上位机。
步骤：
PORT：同上。DATA：指定发送数据区。LEN：数据长度。在数据块中准备发送数据（如
DB1.DBB10存储气缸报警状态）。调用
Send_PTP指令：通过条件触发发送（如报警信号上升沿）。
3. 自由口通信（自定义协议）
适用场景：需与非标准设备通信时。
步骤：
发送：通过
XMT指令逐字节发送数据（如0x02 0x01 0x01 0x0D表示启动气缸1）。接收：通过
RCV指令接收数据，并在程序中解析起始/结束字符。在TIA Portal中禁用硬件组态中的消息帧配置（选择“无”）。
使用
XMT（发送）和RCV（接收）指令手动处理数据：
四、上位机程序开发（以C#为例）
csharpusing System.IO.Ports;public class SerialCommunication{ private SerialPort serialPort; public void Initialize(string portName, int baudRate) { serialPort = new SerialPort(portName, baudRate, Parity.None, 8, StopBits.One); serialPort.DataReceived += SerialPort_DataReceived; serialPort.Open(); } private void SerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) { byte[] buffer = new byte[serialPort.BytesToRead]; serialPort.Read(buffer, 0, buffer.Length); // 解析数据帧（示例：起始字符0x02，结束字符0x0D） if (buffer.Length >= 3 && buffer[0] == 0x02 && buffer[buffer.Length - 1] == 0x0D) { int cylinderNumber = buffer[1]; bool isAlarm = (buffer[2] == 0xFF); // 处理气缸控制或报警（如更新UI） Console.WriteLine($"气缸{cylinderNumber}: {(isAlarm ? "报警" : "正常")}"); } } public void SendCommand(int cylinderNumber, bool start) { byte[] command = new byte[] { 0x02, (byte)cylinderNumber, (byte)(start ? 0x01 : 0x00), 0x0D }; serialPort.Write(command, 0, command.Length); }}// 使用示例var comm = new SerialCommunication();comm.Initialize("COM3", 9600);comm.SendCommand(1, true); // 启动气缸1五、关键注意事项
通信参数一致性：确保PLC与上位机的波特率、数据位、停止位、校验位完全一致。
数据帧格式：明确起始/结束字符，避免数据错位（如接收缓冲区未清空导致数据粘连）。
错误处理：在程序中添加超时重发机制和异常捕获（如串口断开重连）。
调试工具：使用串口调试助手（如SSCOM）模拟上位机或PLC，验证通信逻辑。
