西門子S7-200CPU的通信口可以設(shè)置為自由口模式。選擇自由口模式后，用戶程序就可以完全控制通信端口的操作，通信協(xié)議也完全受用戶程序控制。
S7-200 CPU上的通信口在電氣上是標準的RS-485半雙工串行通信口。此串行字符通信的格式可以包括：
一個起始位
7或8位字符（數(shù)據(jù)字節(jié)）
一個奇/偶校驗位，或者沒有校驗位
一個停止位
自由口通信速波特率可以設(shè)置為1200、2400、4800、9600、或112500。
凡是符合這些格式的串行通信設(shè)備，理論上都可以和S7-200 CPU通信。
自由口模式可以靈活應(yīng)用。Micro/WIN的兩個指令庫（USS和Modbus RTU）就是使用自由口模式編程實現(xiàn)的。
在進行自由口通信程序調(diào)試時，可以使用PC/PPI電纜（設(shè)置到自由口通信模式）連接PC和CPU，在PC上運行串口調(diào)試軟件（或者Windows的HyperTerminal－超級終端）調(diào)試自由口程序。
USB/PPI電纜和CP卡不支持自由口調(diào)試。
自由口通信要點
應(yīng)用自由口通信首先要把通信口定義為自由口模式，同時設(shè)置相應(yīng)的通信波特率和上述通信格式。用戶程序通過特殊存儲器SMB30（對端口0）、SMB130（對端口1）控制通信口的工作模式。
CPU通信口工作在自由口模式時，通信口就不支持其他通信協(xié)議（比如PPI），此通信口不能再與編程軟件Micro/WIN通信。CPU停止時，自由口不能工作，Micro/WIN就可以與CPU通信。
通信口的工作模式，是可以在運行過程中由用戶程序重復(fù)定義的。
如果調(diào)試時需要在自由口模式與PPI模式之間切換，可以使用SM0.7的狀態(tài)決定通信口的模式；而SM0.7的狀態(tài)反映的是CPU運行狀態(tài)開關(guān)的位置（在RUN時SM0.7="1"，在STOP時SM0.7="0"）
自由口通信的核心指令是發(fā)送（XMT）和接收（RCV）指令。在自由口通信常用的中斷有“接收指令結(jié)束中斷”、“發(fā)送指令結(jié)束中斷”，以及通信端口緩沖區(qū)接收中斷。
與網(wǎng)絡(luò)讀寫指令（NetR/NetW）類似，用戶程序不能直接控制通信芯片而必須通過操作系統(tǒng)。用戶程序使用通信數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和特殊存儲器與操作系統(tǒng)交換相關(guān)的信息。
XMT和RCV指令的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)類似，起始字節(jié)為需要發(fā)送的或接收的字符個數(shù)，隨后是數(shù)據(jù)字節(jié)本身。如果接收的消息中包括了起始或結(jié)束字符，則它們也算數(shù)據(jù)字節(jié)。
調(diào)用XMT和RCV指令時只需要指定通信口和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的起始字節(jié)地址。
XMT和RCV指令與NetW/NetR指令不同的是，它們與網(wǎng)絡(luò)上通信對象的“地址”無關(guān)，而僅對本地的通信端口操作。如果網(wǎng)絡(luò)上有多個設(shè)備，消息中必然包含地址信息；這些包含地址信息的消息才是XMT和RCV指令的處理對象。
由于S7-200的通信端口是半雙工RS-485芯片，XMT指令和RCV指令不能同時有效。
XMT和RCV指令
XMT（發(fā)送）指令的使用比較簡單。RCV（接收）指令所需要的控制稍多一些。
RCV指令的基本工作過程為：
在邏輯條件滿足時，啟動（一次）RCV指令，進入接收等待狀態(tài)
監(jiān)視通信端口，等待設(shè)置的消息起始條件滿足，然后進入消息接收狀態(tài)
如果滿足了設(shè)置的消息結(jié)束條件，則結(jié)束消息，然后退出接收狀態(tài)
所以，RCV指令啟動后并不一定就接收消息，如果沒有讓它開始消息接收的條件，就一直處于等待接收的狀態(tài)；如果消息始終沒有開始或者結(jié)束，通信口就一直處于接收狀態(tài)。這時如果嘗試執(zhí)行XMT指令，就不會發(fā)送任何消息。
所以確保不同時執(zhí)行XMT和RCV非常重要，可以使用發(fā)送完成中斷和接收完成中斷功能，在中斷程序中啟動另一個指令。
在《S7-200系統(tǒng)手冊》和Micro/WIN在線幫助中關(guān)于XMT和RCV指令的使用有一個例子。這個例子非常經(jīng)典，強烈建議學(xué)習(xí)自由口通信時先做通這個例子。
字符接收中斷
S7-200CPU提供了通信口字符接收中斷功能，通信口接收到字符時會產(chǎn)生一個中斷，接收到的字符暫存在特殊存儲器SMB2中。通信口Port0和Port1共用SMB2，但兩個口的字符接收中斷號不同。
每接收到一個字符，就會產(chǎn)生一次中斷。對于連續(xù)發(fā)送消息，需要在中斷服務(wù)程序中將單個的字符排列到用戶規(guī)定的消息保存區(qū)域中。實現(xiàn)這個功能可能使用間接尋址比較好。
對于高通信速率來說，字符中斷接受方式需要中斷程序的執(zhí)行速度足夠快。
一般情況下，使用結(jié)束字符作為RCV指令的結(jié)束條件比較可靠。如果通信對象的消息幀中以一個不定的字符（字節(jié)）結(jié)束（如校驗碼等），就應(yīng)當規(guī)定消息或字符超時作為結(jié)束RCV指令的條件。但是往往通信對象未必具有嚴格的協(xié)議規(guī)定、工作也未必可靠，這就可能造成RCV指令不能正常結(jié)束。這種情況下可以使用字符接收中斷功能。
首先做一塊“復(fù)位為出廠默認存儲卡”，將一塊4G~16G的microSDHC卡（手機的存儲卡）插入讀卡器（卡上可以有其他文件），生成一個名為“S7_JOB.S7S”的文件，保存到存儲卡的根目錄，該文件僅包含字符RESET_TO_FACTORY。網(wǎng)上可買microSDHC卡的讀卡器，只要幾元錢。
如果忘記了plc的密碼，將上述的“復(fù)位為出廠默認存儲卡”插入CPU，斷電又上電時，CPU的內(nèi)容（包括密碼）被清除。復(fù)位完成后STOPLED閃爍。拔出存儲卡，LED停止閃爍。
我已用實驗驗證了這個復(fù)位的方法。
西門子S7-400 plc采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合以用于擴展。
西門子s7-400plc系統(tǒng)組成：
1-- 一個電源模塊(PS)：
將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC。
2-- 中央處理單元（CPU）：
可為不同的性能提供各種 CPU，其中一些集成有 PROFIBUS-DP接口。所有 SIMATIC S7-400 CPU具有高的處理能力。很多 CPU可在一個單獨的中央控制器中以多 CPU處理模式運行，這樣可以提高性能。由于具有有效的處理速度和較快的響應(yīng)時間，所以 CPU可以縮短機器的循環(huán)時間。所有 CPU 都帶有編程和PROFIBUSDP組合接口，可在任何時間訪問*多 125 個 PG/PC、OP，或者其他控制器。該接口也可用于連接*多 31個分布式 PROFIBUSDP設(shè)備。
3-- 信號模板（SM），用于數(shù)字量（DI/DO）和模擬量（AI/AO）的輸入/輸出。
4-- 用于連接網(wǎng)絡(luò)和點對點連接通訊處理器 (CP)。
5-- 功能模板（FM）：
用于解決計數(shù)、定位和凸輪控制等復(fù)雜任務(wù)的專家根據(jù)客戶需要，還可以提供以下設(shè)備：
6-- 接口模板(IM)：
用于連接中央控制器和擴展機架。SIMATIC S7-400 的中央控制器可*多與 21 個擴展機架同時運行。
7-- SIMATIC S5 模塊：
可以尋址所有 SIMATIC S5-115U、135U 和 155U 的擴展模塊。此外，SIMATIC S5 特殊的 IP和 WF模塊既可以在 S5 擴展機架中使用，也可以在 CC中使用(通過適配器盒)。
西門子s7-400系列plc支持擴展以便于滿足用戶多個中央控制器需求：
1-- *多 21 個擴展機架（EU）連接到中央控制器（CC）。
2-- 接口模板(IM)：使用收發(fā) IM 建立 CC 和 ER 之間的連接。發(fā)送 IM 插入到 CC中，相應(yīng)的接收 IM 插入到下位ER 中。CC中*多可插入 6 個發(fā)送 IM（其中*多 2 個可發(fā)送 5V），每個 ER 中插入 1 個接收 IM。每個發(fā)送 IM 有2 個接口，每個接口可連接 1 條線路。一個發(fā)送 IM的每個接口*多可連接 4 個 ER（不帶 5V 傳送）或 1 個ER（帶5V傳送）。
3-- 電源模板的插槽規(guī)則：電源模塊必須插在 CC 和 ER 的*左邊。
4-- 采用 ET 200 進行分布擴展：在進行異常大的安裝時建議使用。使用 PROFIBUS DP 接口*多可連接 125個總線節(jié)點。CC和*后一個節(jié)點間的*大距離：23 km (通過光纖電纜)。
5-- 注意：S5 擴展機架與一個 S7-400 進行分布式連接時：IM 463-2 可用在 S7-400 CC 中， IM 314可用在 S5 ER 中。下列 S5 ER 可連接到 S7-400 中。
可通過 IM 460-1 和 IM 461-1 進行5V信號發(fā)送進行局部鏈接；帶 MPI 和DP主站的組合接口，集成在所有 CPU 中可同時連接到 PG/PC、hmi 系統(tǒng)、S7-200、S7-300 和其他 S7-400系統(tǒng)進行通信。