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SIMTIC S7-400 /S7-400H 的基本机械框架
用于安装模块、为模块提供工作电压并通过背板总线连接模块
有若干型号，用于配置*控制器的扩展机架
机架构成SIMATIC S7-400 基本机械机构。它们执行以下任务：
给模块提供机械支持
给模块提供电源
通过背板总线将各个模块连接在一起
机架的设计具有墙装式、框架安装式和机柜安装式。
SIMATIC S7-400可以安装多种机架。
UR1（通用机架）
用于配置*控制器和扩展单元
zui多可安装18个模板
也适用于S7-400H
UR2（通用机架）
zui多可安装9个模板
也提供铝制机架
CR2（*机架）
用于配置*控制器
zui多用于 18 个模块
分段机架：
用于运行两个独立的 S7-400 CPU （无S7-400多CPU模式），通过背板总线（C总线）进行CPU之间的通讯。 两个CPU可以具有局部地址，可以具有单独的I/O模板（分段的P总线）。
CR3（*机架）
适用于分布式自动化任务，zui多支持4个模板
UR2-H
用于在一个单机架结构上建立一个完整的S7-400H系统
同样适用于S7-400H:
运行两个独立的CPU，各CPU带有自己独立的I/O（各自的P总线和C总线）也可作为扩展单元使用
ER1（扩展机架）
用于经济型的扩展单元的配置
zui多用于 18 个带有限功能性的模块
也适合用于 S7-400®H
ER2（扩展机架）
zui多用于 9 个带有限功能性的模块
Design
所有机架都具有：
一个安装导轨（带有用于安装模块的螺丝）以及用于将机架安装到墙壁上或其他支架上的侧面凹口
用于将模块安装到位的塑料导向件
保护接地导体的连接
带插入式连接器的背板总线
18 个单宽度插槽
总需要： 一个电源模块和一个 CPU
可进行集中扩展（zui长 5 m）和分布式配置（zui长 600 m）
扩展需要：
接口模块（发送 IM）zui多 6 个插入式接口模块
可连接zui多 21 个扩展机架
9 个单宽度插槽
18 个单宽度插槽；2 段，带 8 个或 10 个插槽
总需要： 一个电源模块和两个 CPU
2 个 CPU（每个带有自己的 I/O）可相邻运行：
2 个带 10 个或 8 个插槽的 P 总线段，每个段用于 1 个 CPU（带有自己的 I/O 模块）直通式 C 总线： 可从两个总线段访问 C 总线节点
4 个单宽度插槽
接口模块（发送 IM）。 可插入zui多 2 个接口模块
可连接zui多 16 个扩展机架
连续 C 总线和 P 总线
不能结合 H 系统使用
18 个单宽度插槽；2 段，每个段带 9 个插槽
总需要： 2 个电源模块 （PS） 和 2 个 CPU
可进行集中扩展（zui长 5 m）和分布式配置（zui长 600 m）。
接口模块（发送 IM）zui多 6 个插入式接口模块。
2 个 CPU（每个带有自己的 I/O）可相邻运行：
2 个 P 总线段和 2 个 C 总线段，每个段带有 9 个插槽，用于 1 个 CPU（带有自己的 I/O）18 个单宽度插槽
总需要： 接口模块（接收 IM）
9 个单宽度插槽
18 个单宽度插槽
带有有限功能的 P 总线：
无中断处理
没有插入模块的缓冲
没有模块的 24 V DC 电源
没有 C 总线
可以使用下列模块：
SM 模块
接收 IM
电源模块
9 个单宽度插槽
6ES7400-2JA00-0AA0
控产品 Schneider（施耐德） 140系列PLC,CPU Ovation 系统模块
一般认为输入点数是按系统输入信号的数量来确定的。但在实际应用中，通过以下措施可达到节省PLC输入点数的目的，下面以FX1N系列PLC来介绍。
（1）分组输入 如图1所示，系统有“手动”和“自动”两种工作方式。用X000来识别使用“自动”还是“手动”操作信号，“手动”时的输入信号为SB0～SB3，“自动”时的输入信号为S0～S3，如果按正常的设计思路，那么需要X000～X007一共8个输入点，若按图1的方法来设计，则只需X001～X004一共4个输入点。图中的二极管用来切断寄生电路。如果图中没有二极管，系统处于自动状态，SB0、SB1、S0闭合S1断开，这时电流从COM端子流出，经SB0、SB1、S0形成寄生回路流入X000端子，使输入位X002错误地变为ON。各开关串联了二极管后，切断了寄生回路，避免了错误的产生。但使用该方法应考虑输入信号强弱。
图1 分组输入
（2）矩阵输入 如图2所示为4�4矩阵输入电路，它使用PLC的四个输入点（X000～X003）和四个输出点（Y000～Y003）来实现16个输入点的功能，特别适合PLC输出点多而输入点不够的场合。当Y000导通时，X000～X003接受的是Q1～Q4送来的输入信号；当Y001导通时，X000～X003接受的是Q5～Q8送来的输入信号；当Y002导通时，X000～X003接受的是Q9～Q12送来的输入信号；当Y003 导通时，X000～X003接受的是Q13～Q16送来的输入信号。将Y000的常开点与X000～X003串联即为输入信号Q1～Q4；将Y1的常开点与X000～X003串联即为输入信号Q5～Q8；将Y002的常开点与X000～X003串联即为输入信号Q9～Q12；将Y003的常开点与X000～X003串联即为输入信号Q13～Q16。
图2 矩阵输入
使用时应注意的是除按图2进行接线外，还必须有对应的软件来配合，以实现Y000～Y003轮流导通；同时还要保证输入信号的宽度应大于Y000～Y003轮流导通一遍的时间，否则可能丢失输入信号。该方法的缺点是使输入信号的采样频率降低为原来的三分之一，而且输出点Y000～Y003不能再使用。
（3）组合输入 对于不会同时接通的输入信号，可采用组合编码的方式输入。如图3所示，三个输入信号SB0～SB2只占用两个输入点，M0～M2图3 组合输入
分别代表SB0～SB2。
（4）输入设备多功能化 在传统的继电控制系统中，一个主令（按钮、开关等）只产生一种功能的信号。在PLC控制系统中，一个输入设备在不同的条件下可产生不同的信号，如一个按钮既可用来产生启动信号，又可用来产生停止信号。如图4所示，只用一个按钮通过X000去控制Y000的“通”与“断”。即接通X000时Y000“通”再次接通X000时Y000“断”。
图4 用一个按钮控制的启动、保持、停止电路
（5）输入触点的合并 将某些功能相同的开关量输入设备合并输入（常闭触点串联输入、常开触点并联输入）。一些保护电路和报警电路常常采用此法。
如果外部某些输入信号总是以某种“与或非”组合的整体形式出现在梯形图中，可以将它们对应的某些触点在可编程序控制器外部串并联后作为一个整体输入可编程序控制器，只占可编程序控制器的一个输入点。
例如某负载可在多处启动和停止，可以将多个启动信号并联，将多个停止信号串联，分别送给可编程序控制器的两个输入点，如图5所示。与每一个启动信号和停止信号占用一个输入点的方法相比，不仅节约了输入点，还简化了梯形图电路。
图5 输入触点的合并
（6）某些输入信号不进入PLC 系统中有些信号功能简单、涉及面窄，如图6中的手动按钮、过载保护的热继电器触点等，有时就没有必要作为PLC的输入，将它们设计在PLC外围的硬件电路中同样可以满足控制要求。如果外部硬件电路过于复杂，则应考虑仍将有关信号送入可编程序控制器，
图6 输入信号设在PLC外部用梯形图来实现连锁。
（7）利用RUN口 大多PLC有RUN口，而且只有该口接通（RUN到COM之间用导线短接）时，PLC才能运行，因此，可将某些输入信号送入RUN口。在进行电梯控制系统的设计时，曾将电梯牵引电动机进行过载保护的热继电器常闭触点、安全窗开关的常开触点、安全钳开关的常开触点、上下限位开关的常闭触点等串入到RUN口到COM之间的连线上。当出现牵引电动机过载、安全窗被打开、安全钳动作及冲顶和沉底等故障情况时，RUN口被切断，PLC停止运行，既保证了电梯和乘客的安全，又可以督促维修人员进行维修。这样做有以下两点好处，一是牵引电动机过载、安全窗被打开等故障信号不送到PLC内，也就不占用PLC的输入口；二是不通过软件实现保护，可以简化控制程序
