①機架的功能與結(jié)構(gòu) S7-400 PLC的安裝機架有多種規(guī)格，不同機架可安裝的模塊數(shù)、外形體積各不相同，但其功能與基本結(jié)構(gòu)相似。S7-400PLC安裝機架(簡稱機架)主要功能如下：

  a.安裝與固定PLC的各種控制模塊;b.向安裝在機架上的各種模塊提供工作點源;c.通過總線，連接各種控制模塊。

  S7-400 PLC機架的實樣與基本結(jié)構(gòu)簡圖如圖2-105所示(不同機架的安裝模塊數(shù)、插槽數(shù)有所不同)。機架采用壁掛式設(shè)計，可以安裝在電柜內(nèi)或其他框架上。機架由如下部分組成：

  a.用于安裝固定機架本身與安裝各種控制模塊的鋁合金機架;b.用于安裝固定各種控制模塊的塑料架;c.各模塊間的連接總線;d.機架接地端。

  ②機架的分類 根據(jù)功能與作用，S7-400 PLC的機架可以分為通用機架(Universal Rack，簡稱UR)、多CPU中央機架(Central Rack，簡稱CR)、擴展機架(Expansion Rack，簡稱ER)等多種類型，每類又可以按機架安裝模塊的數(shù)量分為18槽和9槽等規(guī)格，其中以通用機架與擴展機架最為常用，其余可以根據(jù)PLC控制系統(tǒng)的具體需要進行選擇。

  a.通用機架UR1/UR2。通用機架(UR)是具有完整的連接總線、可以安裝1個CPU 模塊的標準型機架。UR機架既可以作為安裝CPU模塊的主機架使用，也可以作為標準擴展連接時的擴展機架使用。

  當UK機架作為主機架使用時，必須安裝電源模塊與CPU模塊，其余I/O模塊等可以根據(jù)需要安裝。

  當UR機架作為擴展機架使用時，不需要安裝CPU模塊，但必須安裝有與主機架通信的接口模塊(1M461)。UR機架具有完整的并行I/O連接總線(P總線)與通信總線(C總線)，總線連接的功能不受任何限制，因此，作為擴展機架使用時，可以安裝任何S7-400系列的I/O模塊與功能模塊。但與下述的ER擴展機架相比，其價格相對較高。

  UR作為主機架使用時，如果系統(tǒng)需要，機架上可以安裝擴展接口模塊(1M460)，以連接PLC擴展單元。擴展單元與機架的最大距離為3m(如果選擇分布式系統(tǒng)，這一距離允許為102.25m)。UR機架最多可以安裝6個擴展接口模塊，并進行“樹枝形”連接，但連接的擴展單元總數(shù)不能超過21個單元。

  通用機架UR根據(jù)可以安裝的模塊數(shù)，分為UR1、UR2兩種規(guī)格，UR1允許安裝的模塊數(shù)為18個，UR2允許安裝的模塊數(shù)為9個，其余性能相同，兩種機架的結(jié)構(gòu)示意與安裝尺寸參見圖2-106。

  b.擴展機架ER1/ER2。擴展機架(ER)是專門用于PLC擴展單元使用的低價安裝機架，ER機架上沒有安裝通信總線(C總線)，且I/O總線(P總線)的功能也受到如下局限：

  (a)無中斷處理功能;(b)無模塊緩沖器;

  (c)不提供功能模塊使用的DC24V電源總線。

  因此，部分S7-400 PLC功能模塊不能在ER機架上安裝(如果系統(tǒng)必須要選擇功能模塊，這些功能模塊應(yīng)安裝于主機架上)。

  ER機架必須安裝有與主機架通信的接口模塊(1M461)，其余I/O模塊等可以根據(jù)需要安裝。ER機架根據(jù)可以安裝的模塊數(shù)，分為ER1、ER2兩種規(guī)格，ER1允許安裝的模塊數(shù)為18個，ER2允許安裝的模塊數(shù)為9個，其余性能相同，兩種機架的結(jié)構(gòu)示意與安裝尺寸參見圖2-107。

  c.多CPU中央機架CR2/CR3。多CPU中央機架(CR)是用于多CPU系統(tǒng)的主機架，機架具有完整的連接總線、可以安裝CPU模塊。

  CR機架安裝有相互獨立的兩條1/O連接總線(P總線)與一條公共通信總線(C總線)，因此，機架必須安裝電源模塊與2個CPU模塊，每個CPU模塊通過自身的I/O連接總線構(gòu)成獨立的模塊安裝區(qū)，用于I/O模塊或功能模塊的安裝。同時，由于通信總線公用，CPU間既可以獨立運行，也可以進行同步運行。

  CR為PLC主機架，如果系統(tǒng)需要，機架上可以安裝擴展接口模塊(IM460)，以連接PLC擴展單元。擴展單元與機架的最大距離為3m(如果選擇分布式系統(tǒng)，這一距離允許為102.25m)。CR機架最多可以安裝6個擴展接口模塊，并進行“樹枝形”連接，但連接的擴展單元總數(shù)不能超過21個單元。

  多CPU安裝機架CR根據(jù)可以安裝的模塊數(shù)，分為CR2和CR3兩種規(guī)格。CR2為集中式多CPU中央機架，允許安裝的模塊總數(shù)為18個;并分為10槽與8槽兩個獨立的I/O總線區(qū)(Segmentl、Segment2)。CR3為分離式CPU中央機架，單機架允許安裝的模塊總數(shù)為4個;在多CPU系統(tǒng)中應(yīng)選擇2個或2個以上的CR3機架。兩種機架的結(jié)構(gòu)示意與安裝尺寸參見圖2-108。

  d.冗余PLC機架UR2-H。S7-400PLC冗余系統(tǒng)需要選擇冗余系統(tǒng)專用機架UR2-H，UR2-H機架的2個區(qū)域(Divisionl、Division2)均具有完整的I/O連接總線(P總線)與通信總線(C總線)，但2個區(qū)域的C總線均可以進行數(shù)據(jù)交換，2個CPU均可以對其進行訪問。UR2-H機架每個區(qū)域均有9個模塊的安裝插槽。

  UR2-H機架既可以作為冗余型PLC的主機架使用，也可以作為冗余型擴展機架使用UR2-H機架作為冗余型PLC的主機架使用時，必須安裝2個電源模塊與2個CPU模塊，其余CPU模塊等可以根據(jù)需要安裝。如果系統(tǒng)需要，機架上可以安裝擴展接口模塊(M460)，以連接PLC擴展單元。

  擴展單元與機架的最大距離為3m(如果選擇分布式系統(tǒng)，這一距離允許為102.25m)，UR機架最多可以安裝6個擴展接口模塊，并進行“樹枝形”連接，但連接的擴展單元總數(shù)不能超過21個單元。

  當UR機架作為擴展機架使用時，不需要安裝CPU模塊，但必須安裝有與主機架通信的接口模塊(IM461)。

  UR2-H機架的結(jié)構(gòu)示意與安裝尺寸參見圖2-109。