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中间继电器

中间继电器也常称为：

控制继电器 辅助继电器 接口继电器 Interposing Relay Control Relay

它通常安装在PLC输出与现场负载之间。

最典型的结构是：

PLC输出 ↓ 中间继电器线圈 ↓ 继电器触点切换 ↓ 接触器、电磁阀、指示灯等负载

它的核心作用是：

用一个较小、较安全、较容易控制的电信号，控制另一组彼此电气隔离的触点。

需要注意，中间继电器不是主要用来直接驱动大功率三相电机的。大功率电机通常由接触器控制，中间继电器更多承担信号转换、隔离、扩展和中转作用。

一、它在设备中的作用是什么

中间继电器在设备中常见的作用有以下几种。

1. 隔离PLC与现场负载

例如PLC输出控制一个24V电磁阀：

PLC Y0 ↓ 中间继电器KA1线圈 ↓ KA1触点 ↓ 电磁阀线圈

PLC只直接驱动中间继电器线圈，现场负载电流不直接经过PLC输出端。

这样可以减少：

• 电磁阀线圈反向电动势对PLC的影响；

• 负载短路直接损坏PLC输出的风险；

• 现场干扰传入PLC的风险；

• 更换负载时对PLC接线的影响。

2. 放大PLC输出的带载能力

PLC晶体管输出点能够承受的电流通常有限。

例如PLC某输出点允许：

DC 24V，最大0.5A

如果负载启动电流较大，或者多个负载需要同时动作，可以先让PLC驱动一个小电流继电器，再由继电器触点控制负载。

但这里要注意：

中间继电器不是无限放大电流。

继电器触点也有额定电流，而且感性负载的实际允许电流通常远小于铭牌上的纯阻性负载额定值。

3. 扩展触点数量

一个PLC输出点只有一个逻辑状态，但一个中间继电器可能带有：

1组转换触点 2组转换触点 4组转换触点

例如PLC输出Y0控制KA1线圈后，KA1的多组触点可以分别用于：

控制接触器 点亮运行指示灯 把运行状态反馈给其他设备 参与硬件互锁

相当于把一个控制信号扩展成多路彼此独立的触点。

4. 转换电压等级

例如：

PLC输出侧：DC 24V 负载控制侧：AC 220V

可以使用DC 24V线圈的中间继电器：

PLC Y0控制24V继电器线圈 ↓ 继电器触点接通AC 220V负载回路

线圈侧和触点侧在电气上隔离，因此可以实现不同电压等级之间的控制。

但触点的额定电压和绝缘能力必须满足要求。

5. 转换输出形式

例如PLC是NPN晶体管输出，但被控制设备要求一个无源干接点。

可以使用中间继电器：

PLC NPN输出 ↓ 继电器线圈 ↓ 继电器无源触点 ↓ 外部设备输入

外部设备看到的只是触点闭合或断开，不需要关心PLC是NPN还是PNP。

6. 实现硬件互锁或状态反馈

例如正反转接触器控制中，可以使用辅助继电器或接触器辅助触点实现硬件互锁：

正转回路串入反转继电器常闭触点 反转回路串入正转继电器常闭触点

即使PLC程序错误，同时发出了正转和反转命令，硬件互锁也能阻止两个接触器同时吸合。

二、它的输入是什么，输出是什么

中间继电器可以分成两个彼此隔离的部分：

线圈侧 触点侧

1. 输入：继电器线圈

线圈是中间继电器的控制输入。

例如：

A1：线圈一端 A2：线圈另一端

当线圈得到额定电压时，内部电磁铁吸合。

例如：

A1与A2之间加DC 24V ↓ 线圈产生磁场 ↓ 衔铁吸合 ↓ 触点状态改变

2. 输出：机械触点

中间继电器的输出是无源机械触点。

常见触点包括：

COM：公共端 NO：常开触点 NC：常闭触点

在线圈未得电时：

COM与NC导通 COM与NO断开

在线圈得电后：

COM与NC断开 COM与NO导通

所以中间继电器输出的不是主动产生某个电压，而只是：

把外部电路接通或断开。

触点本身可以接：

DC 24V AC 220V 其他符合触点额定值的控制电压

三、使用什么电压和电流

中间继电器必须分别看两个部分：

线圈电压与功耗 触点电压与电流

这两个参数不能混淆。

1. 线圈电压

常见线圈电压有：

DC 5V DC 12V DC 24V DC 48V AC 24V AC 110V AC 220V

非标自动化控制柜中最常见的是：

DC 24V线圈

因为PLC控制系统通常使用DC 24V。

必须按照线圈铭牌接线。例如：

DC 24V线圈不能直接接AC 220V AC 220V线圈不能直接由PLC 24V输出控制

接错可能导致：

• 继电器不吸合；

• 线圈过热；

• 线圈烧毁；

• 设备短路。

2. 线圈电流

继电器线圈功耗通常不大。

例如线圈功率为：

0.9W

使用DC 24V时：

I = P ÷ U = 0.9W ÷ 24V ≈ 37.5mA

所以一个PLC输出点通常可以驱动一个普通中间继电器线圈。

但如果一个PLC输出同时驱动多个继电器，需要计算总电流：

4个继电器 × 40mA = 160mA

还需要同时检查：

• 单点最大输出电流；

• 每组公共端最大电流；

• 整个输出模块总电流。

3. 触点额定电压和电流

常见铭牌可能写：

AC 250V 5A DC 30V 5A

但这个数字往往是在特定负载条件下测得的。

负载类型不同，触点实际允许电流差别很大：

电阻负载：相对容易切断 感性负载：更容易产生电弧 电磁阀、接触器线圈：属于感性负载 灯具、电容电源：可能有较大启动电流

例如触点标称5A，不代表控制感性负载时也可以长期安全使用5A。

选型时必须看说明书中的：

阻性负载额定值 感性负载额定值 最小切换电流 最大切换功率 电气寿命

四、PLC怎样与中间继电器连接

最常见的是：

PLC输出端 → 中间继电器线圈 中间继电器触点 → 现场负载

具体接法取决于PLC输出类型。

1. PLC继电器输出接中间继电器

假设PLC的Y0是继电器输出，中间继电器线圈是DC 24V：

+24V ── PLC输出公共端COM PLC输出Y0 ── 继电器线圈A1 继电器线圈A2 ── 0V

当PLC内部Y0触点闭合：

+24V → PLC COM → Y0 → A1 → 线圈 → A2 → 0V

继电器线圈得电吸合。

由于PLC本身已经是继电器输出，有时不一定还需要中间继电器，但如果需要隔离、扩展触点或保护PLC，仍然可能使用。

2. NPN晶体管输出接中间继电器

NPN输出动作时，通常把输出端拉向0V。

典型接法：

+24V ───── 继电器线圈A1 继电器线圈A2 ───── PLC Y0 PLC输出公共端COM ── 0V

工作过程：

Y0导通 ↓ Y0把A2拉向0V ↓ 电流从+24V流过线圈 ↓ 继电器吸合

可以理解为：

PLC负责在线圈负极侧吸收电流

因此NPN也常称为：

漏型输出 Sink Output

3. PNP晶体管输出接中间继电器

PNP输出动作时，通常向输出端送出正电压。

典型接法：

PLC输出公共端COM ── +24V PLC Y0 ─────────── 继电器线圈A1 继电器线圈A2 ───── 0V

工作过程：

Y0导通 ↓ PLC向A1输出+24V ↓ 电流经过线圈流向0V ↓ 继电器吸合

可以理解为：

PLC负责在线圈正极侧提供电流

PNP也常称为：

源型输出 Source Output

五、中间继电器是PNP还是NPN，是源型还是漏型

普通机械中间继电器本身一般不分PNP或NPN。

因为它的核心结构是：

电磁线圈 + 机械触点

线圈只需要得到正确的电压和电流。

但在接线时，必须考虑控制它的PLC输出是：

NPN漏型输出 PNP源型输出 继电器输出

另外，一些带LED和续流二极管的继电器模块具有极性。

例如标注：

A1：+ A2：-

这种情况下不能反接。

如果是普通无极性DC线圈或AC线圈，通常不区分A1、A2正负，但仍应按说明书接线。

所以更准确地说：

机械触点不分PNP/NPN，但继电器线圈的驱动方式必须与PLC的输出类型匹配。

六、输出是开关量、模拟量、脉冲还是通信数据

中间继电器的主要输出是：

开关量

更准确地说，是：

无源干接点开关量

它只有两种基本状态：

导通 断开

中间继电器不直接输出：

模拟量 高速脉冲 通信数据

虽然继电器触点可以让某个通信线路接通或断开，但它本身不负责解析或发送通信协议。

继电器也不适合高速脉冲控制，因为机械触点存在：

• 吸合时间；

• 释放时间；

• 机械寿命；

• 触点抖动。

例如步进电机的高速脉冲不能经过普通机械继电器传输。

七、常见触点形式怎样理解

1. 一组常开触点

可能只有：

COM NO

线圈失电时断开，得电时闭合。

2. 一组转换触点

也叫一组常开常闭转换触点：

COM NO NC

线圈得电时，COM从NC切换到NO。

3. 两组转换触点

常见标识可能是：

11、12、14 21、22、24

通常：

11、21：公共端COM 12、22：常闭NC 14、24：常开NO

但不同厂家端子编号可能不同，必须看继电器外壳上的接线图。

4. 四组转换触点

常见14脚继电器可能拥有四组独立转换触点。

可以用于同时控制多路逻辑，但触点越多：

• 继电器体积可能越大；

• 线圈功耗可能增加；

• 成本更高；

• 接线更复杂。

八、有哪些重要选型参数

1. 线圈额定电压

首先确认：

DC 24V AC 220V 其他电压

在PLC控制柜中优先选择与控制电源一致的DC 24V线圈，便于统一供电。

2. 线圈功耗或电流

需要确认PLC输出是否能够可靠驱动。

例如：

线圈电流40mA PLC单点输出能力500mA

单个通常没有问题。

如果通过PLC输出同时控制多个继电器，则要计算总电流。

3. 触点数量和形式

根据需要选择：

1常开 1常闭 1组转换 2组转换 4组转换

例如只控制一个接触器，1组常开可能足够。

如果还要提供反馈和互锁，则可能需要2组或4组触点。

4. 触点额定电压和电流

需要根据负载选择：

DC负载还是AC负载 阻性负载还是感性负载 正常工作电流 启动电流 浪涌电流

不能只看负载稳定运行时电流。

5. 机械寿命和电气寿命

机械寿命是指没有负载时，继电器可以动作多少次。

电气寿命是指带着额定负载切换时，可以动作多少次。

例如：

机械寿命1000万次 电气寿命10万次

实际工程中，触点寿命往往受负载电弧影响，比机械寿命短得多。

6. 吸合时间和释放时间

常见可能是：

吸合时间10ms左右 释放时间5～20ms

中间继电器适合普通控制逻辑，但不适合：

• 高频开关；

• 高速脉冲；

• 精密同步；

• 毫秒级高频动作。

7. 是否带LED指示灯

带LED的继电器底座可以直观看到：

线圈是否得电

现场调试非常方便。

但LED亮只说明线圈端有电，不代表：

• 继电器机械部分一定吸合；

• 触点一定导通；

• 负载一定工作。

8. 是否带测试按钮或手动拨杆

部分继电器有手动测试按钮，可以在不依赖PLC输出的情况下测试触点和负载回路。

使用时必须谨慎，因为手动强制可能绕过PLC程序互锁。

调试结束后不能把测试按钮长时间锁定在强制吸合状态。

9. 是否带浪涌抑制元件

DC线圈断电时会产生反向感应电压。

常见抑制方式：

续流二极管 TVS 压敏电阻 RC吸收

对于DC 24V线圈，常见的是并联续流二极管。

它可以保护PLC晶体管输出，但会带来一个影响：

继电器释放速度可能稍慢

如果需要快速释放，可能使用TVS等方式。

10. 安装形式

常见：

插拔式继电器 + 底座 PCB焊接式 DIN导轨接口继电器 一体式薄型继电器模块

非标设备控制柜中常见：

插拔式中间继电器 薄型接口继电器

插拔式方便更换，薄型继电器节省柜内空间。

11. 认证和环境等级

根据项目要求可能需要：

CE UL CCC 防爆认证 宽温 抗振动 高湿环境适应性

九、正常工作时是什么状态

可以分成线圈侧和触点侧观察。

1. 线圈未得电

正常状态通常是：

继电器不吸合 指示灯不亮 COM与NC导通 COM与NO断开

2. 线圈得电

正常状态通常是：

继电器发出轻微吸合声 机械指示发生变化 LED亮起 COM与NC断开 COM与NO导通

3. PLC控制正常

例如PLC Y0输出：

AutoShop中Y0变为ON ↓ 继电器LED亮 ↓ 继电器吸合 ↓ 负载动作

这是一条正常的信号链。

十、故障时会出现什么现象

1. PLC输出亮，但继电器不吸合

可能原因：

继电器线圈没有实际电压 PLC输出公共端接错 NPN/PNP接线错误 线圈电压型号选错 线圈断路 继电器未插紧 底座接触不良 PLC输出损坏

2. 继电器LED亮，但负载不动作

可能原因：

触点接线错误 使用了NC而不是NO 触点烧蚀 触点粘连或断路 负载电源没有送入COM端 负载回路断线 负载本身损坏

LED亮只证明线圈侧大概率得电，不能证明触点侧一定正常。

3. 继电器不断抖动或发出嗡嗡声

可能原因：

线圈电压不足 电源波动 PLC输出信号快速变化 线圈型号错误 AC继电器机械结构异常 接线接触不良

如果是PLC程序导致，可能看到Y点快速闪烁。

4. 继电器线圈发热严重

可能原因：

线圈电压过高 DC线圈误接AC AC线圈误接错误电压 继电器长期超过允许温度 继电器机械卡滞 柜内散热差

继电器正常工作时可能有一定温升，但明显烫手或有焦味属于异常。

5. 继电器吸合后不能释放

可能原因：

PLC输出一直保持 触点或机械机构粘连 线圈端残余电压 续流回路导致释放过慢 底座内部漏电 继电器本体损坏

6. 触点粘连

常见于：

负载电流过大 感性负载没有浪涌抑制 频繁通断 启动电流过大 触点选型过小

表现为：

线圈已经失电 但负载仍然保持通电

这是比较危险的故障。

7. PLC输出点频繁损坏

可能原因：

继电器线圈没有续流保护 线圈反向电动势过高 PLC输出过流 公共端接线错误 继电器线圈短路

十一、如何通过万用表或PLC监控定位故障

排障时应沿着信号链逐层检查：

PLC程序 ↓ PLC输出端 ↓ 继电器线圈 ↓ 继电器触点 ↓ 负载电源 ↓ 现场负载

第一步：查看PLC输出状态

例如继电器由Y0控制。

在AutoShop在线监控：

Y0是否为ON？

Y0没有ON

问题可能在：

PLC程序条件不满足 互锁未满足 报警未复位 程序地址错误

此时先不要检查继电器本体。

Y0已经ON

继续检查电气侧。

第二步：观察PLC输出指示灯

如果AutoShop中Y0为ON，但PLC面板Y0指示灯不亮，可能是：

程序没有真正下载 PLC未处于RUN 输出被强制或特殊状态禁止 PLC硬件异常

如果指示灯亮，则继续向后检查。

第三步：测量继电器线圈电压

用万用表测量A1与A2之间电压。

例如DC 24V继电器：

PLC输出时，A1-A2应接近24V

没有24V

检查：

PLC输出公共端 线路通断 PNP/NPN接法 端子松动 保险丝

有24V但继电器不吸合

可能是：

线圈损坏 继电器型号不是24V 继电器未插紧 机械机构卡住

第四步：测量线圈电阻

断电后，将继电器从底座取下，用万用表电阻档测量线圈。

如果显示：

无限大或OL

说明线圈可能断路。

如果电阻非常小，接近短路，也可能是线圈损坏。

不同型号正常线圈电阻不同，不能用一个固定值判断，应与同型号正常继电器对比。

第五步：测量触点通断

断电后使用万用表蜂鸣档。

线圈未得电：

COM-NC应导通 COM-NO应断开

人为使继电器吸合后：

COM-NC应断开 COM-NO应导通

如果状态不变化，可能是：

触点烧坏 机械机构卡住 继电器本体损坏

第六步：测量触点两端电压

带电检查时，可以测量：

COM端是否有负载电源 NO闭合后输出端是否有电压

例如：

COM端有24V 继电器吸合后NO端仍无24V

说明可能是：

触点未闭合 接线错误 底座接触不良

带电测量AC 220V存在触电风险，应由具备相应电气操作能力的人完成。

第七步：临时更换同型号继电器

插拔式继电器排障时，可以使用确认正常的同型号继电器替换。

如果更换后恢复正常，说明原继电器本体可能损坏。

但替换前必须确认：

线圈电压相同 触点数量相同 脚位定义相同 触点容量满足

不能只看外形相似就互换。

十二、安装位置和机械结构有什么要求

1. 安装在控制柜导轨或继电器底座上

常见结构：

DIN导轨 ↓ 继电器底座 ↓ 插拔式中间继电器

底座完成接线，继电器本体可以直接拔出更换。

2. 保留散热空间

多个继电器密集安装时会产生热量。

如果大量继电器长期同时吸合，应考虑：

柜内温度 相邻间距 导轨布局 通风 额定值降额

3. 远离强热源

不要紧贴：

制动电阻 大功率变频器 伺服驱动器散热口 大功率开关电源

高温会缩短线圈绝缘和触点寿命。

4. 接线要有清晰标识

例如：

KA1：输送电机允许继电器 KA2：夹紧阀接口继电器 KA3：视觉完成中继

端子和导线应有线号。

否则现场看到几十个外形相同的继电器，很难判断哪个对应哪个功能。

5. 强电和弱电触点合理分开

同一个继电器可能有多组触点，但不建议随意在相邻触点中混接：

一组接AC 220V 另一组接低压敏感信号

虽然触点组之间可能绝缘，但工程上仍要考虑：

• 绝缘距离；

• 接线混乱；

• 维修误碰；

• 电磁干扰；

• 安全规范。

必要时使用不同继电器分别处理强电和弱电。

6. 线圈侧做好浪涌抑制

DC继电器线圈断电时应配置适当的：

续流二极管 TVS 带抑制功能的继电器底座

AC线圈可能使用：

RC吸收 压敏电阻

具体按厂家推荐执行。

7. 感性负载侧也要考虑灭弧

如果继电器触点控制：

接触器线圈 电磁阀线圈 电磁铁

负载断电时也会产生感应电压。

应在负载侧考虑：

DC负载：续流二极管或TVS AC负载：RC吸收或压敏电阻

线圈侧和触点负载侧可能都需要抑制，不能只保护其中一侧。

十三、同类产品为什么有几十种型号

中间继电器型号多，主要是下面这些参数组合不同。

1. 线圈电压不同

DC 12V DC 24V DC 48V AC 24V AC 110V AC 220V

2. 触点数量不同

1组触点 2组触点 4组触点

3. 触点形式不同

常开 常闭 转换触点 双断点触点

4. 触点容量不同

2A 3A 5A 10A

容量越大，继电器体积通常越大。

5. 安装形式不同

PCB焊接 插拔式 DIN导轨薄型 带底座模块

6. 是否带附件

例如：

LED指示灯 续流二极管 测试按钮 机械指示 锁定拨杆 浪涌吸收

7. 触点材料不同

触点材料会影响：

小电流信号可靠性 大电流切换能力 耐电弧能力 寿命

有的继电器适合控制几安培负载，有的信号继电器更适合微小电流。

8. 动作速度不同

普通继电器、中速继电器、快速继电器的吸合和释放时间不同。

9. 环境等级不同

例如：

普通环境 宽温 防尘 密封型 防腐蚀 高振动 防爆环境

10. 认证不同

例如：

CCC CE UL VDE 船级社 防爆认证

十四、中间继电器、接触器和固态继电器的区别

可以简单理解：

中间继电器：控制信号的中转站 接触器：较大功率负载的开关 固态继电器：使用半导体实现的电子开关

十五、中间继电器在完整设备中的典型应用

假设PLC需要控制一个DC 24V电磁阀。

方案一：PLC直接控制

PLC Y0 → 电磁阀线圈

适合：

电磁阀电流小 PLC输出能力足够 保护措施完善

方案二：通过中间继电器控制

PLC Y0 ↓ KA1中间继电器线圈 ↓ KA1常开触点 ↓ 电磁阀线圈

这样信号链可以写成：

PLC程序条件满足 ↓ Y0输出 ↓ KA1线圈得电 ↓ KA1触点闭合 ↓ 电磁阀得电 ↓ 气缸动作 ↓ 磁性开关反馈PLC输入

如果气缸不动作，就可以按照这条链逐级排查：

PLC是否输出？ 继电器是否吸合？ 触点是否闭合？ 电磁阀是否得电？ 气压是否正常？ 气缸是否卡住？

十六、对中间继电器最核心的认识

中间继电器可以抽象成两个彼此隔离的回路：

控制回路： PLC输出 → 继电器线圈 负载回路： 外部电源 → 继电器触点 → 负载

线圈侧回答的是：

谁让继电器动作？

触点侧回答的是：

继电器动作后，哪条电路被接通或切断？

最重要的一句话是：

中间继电器用PLC能够承受的小电流控制信号，驱动机械触点切换另一条独立电路，从而实现隔离、触点扩展、电压转换和PLC输出保护。

在设备中看到中间继电器时，固定检查：

线圈电压是多少？ 谁控制它的线圈？ PLC输出是PNP、NPN还是继电器型？ 触点的COM、NO、NC分别接到哪里？ 触点控制的是什么负载？ 负载电流和启动电流是多少？ 线圈和负载有没有浪涌抑制？ 继电器吸合后是否有反馈信号？