DI 回路的重点是”断得干净”，DO 回路的重点是”带得动、活得久”。前者输在干扰和漏电流上，后者栽在触点寿命上。这两件事在样本手册里都写得含糊，工程上却经常是调试阶段才暴露。
一、干接点和湿接点
先分清现场来的是什么信号：
| 类型 | 说明 | 典型器件 | 接线 |
|---|---|---|---|
| 干接点（无源） | 现场只是一个机械触点，不带电源 | 按钮、限位开关、继电器辅助触点、液位开关 | 一端接公共端，一端接输入点 |
| 湿接点（有源） | 现场设备自带电源，输出电平信号 | 接近开关、光电开关、变送器、仪表报警输出 | 要考虑 NPN/PNP 与漏型/源型的匹配 |
湿接点最常出的问题是极性不对应。源型输入（电流流入输入点）配 PNP 传感器，漏型输入（电流流出输入点）配 NPN 传感器。装反了信号常亮或者常断，现场经常靠换传感器”试出来”，看一眼模块手册就能避免。
二、DI 回路：断得干净才是关键
DC 24 V 输入的判据一般是：高于 15 V 判 ON，低于 5 V 判 OFF，典型输入电流 4~7 mA。
压降在 DI 回路里基本不是问题。100 米 1.5 mm² 电缆，单程电阻约 1.2 Ω，回路 2.4 Ω，5 mA 电流压降不到 0.02 V。
真正的问题是感应电压和漏电流。
感应电压：DI 电缆与动力电缆长距离平行敷设，动力回路的电流会在信号线上感应出电动势。平行 100 米、动力回路 200 A 的场合，感应电压能到几伏甚至十几伏。这个电压叠加在 PLC 输入上，一旦超过 5 V 的 OFF 阈值，PLC 就认为触点闭合了——设备没动，屏幕上显示到位。
对策，按效果排序：
- DI 电缆与动力电缆分开敷设，间距按 300 mm 控制，交叉时垂直交叉。规范底线是 0.15 m（GB 50217-2018 表 5.3.5，10 kV 及以下电力电缆与控制、信号电缆平行敷设最小净距，加隔板或采取屏蔽措施还可减小），300 mm 是工程习惯值，比规范要求严，别写成”规范要求 300 mm”
- 用屏蔽电缆，屏蔽层单端接地
- 电压等级改用 AC 220 V（ON 阈值高，感应电压相对影响小），现场触点通过中间继电器转接
- 输入点并联泄放电阻，给感应电压一个回路
漏电流：接近开关这类三线制传感器在”断开”状态下也有 1 mA 左右的漏电流。漏电流流过 PLC 输入回路，在输入端产生电压：
U漏 = I漏 × R输入
PLC 输入内阻一般 3~5 kΩ，1 mA 漏电流产生 3~5 V，正好卡在 OFF 阈值的边缘。多个传感器共用一路时漏电流叠加，情况更糟。
判断方法：用万用表量一下输入点在”应该断开”时的电压，超过 3 V 就要处理。
三、DO 回路：三种输出方式
| 输出方式 | 负载能力 | 开关频率 | 适用 |
|---|---|---|---|
| 继电器输出 | 2 A/点（阻性） | 低（1 Hz 以下） | 接触器线圈、指示灯、电磁阀 |
| 晶体管输出 | 0.5 A/点 | 高（可达 10 kHz） | 高频阀、脉冲输出、步进驱动 |
| 晶闸管输出 | 0.5~1 A | 中 | AC 负载、固态继电器触发 |
继电器输出的优点是带载能力强、交直流通用、触点隔离；缺点是机械寿命和电气寿命有限。
四、算例：频繁动作回路的继电器寿命
设：某洁净区排风阀，工艺要求每 30 秒开关一次。设计用 PLC 继电器输出直接驱动电磁阀线圈（DC 24 V，5 W，感性负载）。
列：继电器输出模块的电气寿命，感性负载条件下典型值 10 万次（样本给出的是断开容量 2 A 阻性、1 A 感性下的参考值，实际随负载电流下降而延长）。
N日 = 8640030 = 2880 次/天
N年 = 2880 × 365 = 105 万次/年
解：
T寿命 = 10 万105 万/年 = 0.095 年 ≈ 35 天
验算：就算按机械寿命 1000 万次算，也只有 9.5 年，但电气寿命先到。而且继电器输出模块是板载的，坏了要换整个模块，不是换个继电器。
改法：改用晶体管输出（0.5 A，电磁阀 5 W/24 V 为 0.21 A，在范围内），如果要求更高的带载能力就加中间继电器或固态继电器作为外部执行元件——外部继电器坏了插拔更换，不用动 PLC 模块。
反推一下阈值在哪：10 万次电气寿命若要撑 3 年，10⁵ ÷ 3 ÷ 365 ≈ 91 次/天，对应动作间隔约 16 分钟。所以判断原则是——动作间隔小于 5~10 分钟、或每天动作超过 100 次的回路，不要用 PLC 板载继电器输出直接驱动，改用晶体管输出加外部继电器。上面那个 30 秒一次的算例，35 天就废了，离这条线还远得很。
五、中间继电器怎么选
中间继电器是 DO 回路里最常见的中间环节，选型看三件事：
- 线圈电压 —— DC 24 V 最常用，配合 PLC 输出；AC 220 V 用在抗干扰要求高的场合
- 触点容量 —— 标称 5 A 是阻性负载，感性负载（接触器线圈）要降容使用，一般按 1/3~1/2
- 触点形式 —— 常开、常闭、转换，以及是否带强制断开结构
强制断开触点（positively driven）在安全回路里是硬要求。普通继电器的常开常闭触点在触点熔焊时可能同时接通，安全继电器用机械联动结构保证常开闭合时常闭必定断开，用于急停回路的反馈监测。
带指示灯和浪涌抑制的型号能省掉外部的保护元件，柜内接线也清爽。
六、安全回路不能只靠软件
急停、安全门、光栅这类信号，不能把 PLC 逻辑当作唯一的安全手段。做法是：
- 双通道输入 —— 一路常开一路常闭，PLC 检测两路状态是否互补，不互补判故障
- 安全继电器 —— 硬件层面实现强制断开和自锁，即使 PLC 死机也能切断
- 切断执行侧 —— 安全继电器的触点串在接触器线圈回路里，不依赖 PLC 输出
医药厂房的灭菌柜、冻干机这类有压力容器的设备，安全回路还要满足相关的机械安全标准，设计时要跟设备厂家确认清楚接口在哪一侧。
七、容易踩的坑
- 湿接点极性配错 —— NPN 传感器接到源型输入，调试时表现为”信号一直有”
- 长距离 DI 与动力电缆同桥架平行 —— 感应电压让信号误动作，现象是随机的、难以复现
- 接近开关漏电流让输入断不开 —— 表现为”现场没到位，PLC 显示到位”
- 高频动作回路用继电器输出 —— 一两个月就烧模块
- DO 直接驱动大电流负载 —— 晶体管输出 0.5 A，带个 20 W 电磁阀（0.83 A）就超了
- 不同电源共用公共端 —— DI 模块的公共端分组有讲究，两个独立 24 V 电源的信号接在同一组公共端上会串电
- 安全回路只走软件 —— 审图和安全评估都过不了
- 继电器线圈没加续流二极管 —— 断开时的反电动势打回 PLC 输出点，长期下来损坏输出。补充一点：并联二极管会让继电器释放时间延长数倍，频繁动作的回路宜改用 RC 吸收或压敏电阻，别一路二极管用到底
八、画图时对应什么
- DI 回路图：每个输入点画出信号来源、电缆编号、现场触点类型。干接点要标明是常开还是常闭——急停按钮画常闭，这个错了在调试阶段会引发争议
- 公共端分组：模块公共端（COM）的分组画清楚，一组的点数标出来，别让施工自己猜
- DO 回路图：输出点 → 中间继电器线圈 → 继电器触点 → 负载，中间继电器要画出线圈侧和触点侧的对应编号
- 外部电源：现场执行器用独立 24 V 电源时，图纸上要区分控制电源和现场电源，两个电源的负极是否连通要注明
- 线号与端子号：每个回路两端都要标线号和端子号，现场查线全靠这个
九、小结
DI 回路盯住感应电压和漏电流，DO 回路算清带载能力和动作寿命，安全相关回路走硬件双通道。三件事做好，二次回路调试基本一次通过。
十、FAQ
Q：DI 用 DC 24 V 还是 AC 220 V？ 柜内、距离短（50 米以内）用 DC 24 V；距离远、环境干扰大用 AC 220 V 转继电器。医药洁净区设备密集、桥架拥挤，长距离 DI 建议走 AC 220 V。
Q：晶体管输出能直接带电磁阀吗？ 看功率。5 W 的阀（0.21 A）可以，15 W 的阀（0.63 A）不行，要加继电器。选型时按吸合电流校，不是保持电流。
Q：中间继电器触点容量 5 A，能带多大接触器？ 接触器线圈是感性负载，按 1/3 降容，5 A 触点带 1.5 A 以下的线圈。选型必须按吸合功率校，不是保持功率：100 A 级交流接触器吸合视在功率约 150~250 VA，AC 220 V 下吸合电流接近 1 A（0.7~1.1 A），保持功率只有 15~25 VA、保持电流 0.07~0.11 A，两者差十倍。容量更大的接触器要选专用接口继电器。
Q：急停回路为什么要用常闭触点？ 断线故障时，常闭回路会断开，系统检测到并停机（失效安全）。用常开触点，断线了系统反而检测不到危险，是失效危险方向。
规范出处：GB/T 5226.1-2019《机械电气安全 机械电气设备》、GB 50054-2011《低压配电设计规范》、GB 50217-2018《电力工程电缆设计标准》、GB/T 16895 系列《低压电气装置》。另需注意，GB 55024-2022《建筑电气与智能化通用规范》自 2022 年 10 月 1 日起实施，为全文强制规范，现行标准中有关规定与其不一致的以该规范为准。
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本文为设计经验总结，具体工程须经持证工程师校审并满足当地审图要求。
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