（中间继电器、时间继电器、固态继电器、安全
1中间继电器
中间继电器的工作原理：线圈通电，动铁芯在电磁力的作用下吸合，使常闭触点断开，常开触点闭合。线圈断电，动铁芯在弹簧力的作用下触点全部复位。
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当负载容量比较小时，可以用中间继电器替代小型接触器使用。因为中间继电器没有主触头，也没有灭弧室，其带载能力很弱。不能用在主回路上，只有当主回路电流小于5A时，中间继电器才可以代替接触器。中间继电器的所有触头都是辅助触点。
一般单个继电器的线圈电流30~40mA，单个功率24Vx0.035A=1W。基本单个继电器1W左右不会相差很大。
触点容量（一般在水晶头上有标明）：
3A 250VAC ：继电器的交流负载额定值是3A 250VAC。
3A 30VDC：继电器的直流负载额定值是3A 30VDC。
在一些控制线路中，常常使用中间继电器的通断，用其接点的开闭来控制拖动其他负载。通过中间继电器的接点转化后也可以用来消除线路干扰问题。
国标对中间继电器的符号定义是K，在老国标里是KA，所以在电气原理图中无论是K还是KA都是指的中间继电器。
中间继电器选型
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图片 施耐德继电器
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和泉继电器
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正泰继电器
关于24V中间继电器底脚供电，在无相关图纸参考下，一般都是14脚接24V，13脚接0V，极性接反继电器一般也可以正常工作，只是继电器动作指示灯不亮灯显示。
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Senmun三铭8位松下继电器模块
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Senmun DO75继电器模块接线
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Senmun DO75P继电器模块接线
选用中间继电器时应考虑以下参数：
（1）触点的额定电压及额定电流应大于控制线路所使用的额定电压及控制线路的工作电流。
（2）单个中间继电器触点的数目应满足控制线路的需要。
（3）电磁线圈的电压等级应与控制线路电源电压相等。
（4）应考虑继电器在使用过程中的操作频率，长期、间断、反复工作制。
中间继电器一般有以下参数：
（1）动作电压：指中间继电器的线圈电压最小在70%额定电压就可以动作。
（2）返回电压：指中间继电器的线圈电压在不小于5%额定电压就可以返回。
（3）动作时间：指中间继电器线圈在额定电压下的动作时间不大于0.02S。
（4）返回时间：在额定电压下返回时间不大于0.02S。
（5）电气寿命：中间继电器在正常负荷下，继电器线圈吸合次数不低于1万次。
（6）功率消耗：直流中间继电器一般不大于4W，而交流的中间继电器的功率一般不大于5VA。
（7）触点容量：触头一般允许长期接通5A电流。
中间继电器除了控制较小的负载（通常5A以下）外，一般都是用作信号传递，信号隔离，信号放大等电路中。比如晶体管输出型PLC，它的输出电流通常只有数百毫安，如果直接用来驱动外部负载，有可能烧坏PLC内部电路。这时可以先驱动中间继电器，再利用中间继电器的触电控制交流接触器，这样就起到里信号隔离放大作用。
2安全继电器
为什么要使用安全继电器？
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试想，在上图的KUKA机器人安全门和急停双回路控制电路中，利用PLC的输出点来控制中间继电器线圈来导通双回路。正常工作时，当外部急停按钮或者安全光幕条件断开后，此时PLC控制输出点关闭，中间继电器常开触点复位，机器人受控停止。假设作业人员误入安全防护光幕进入了自动模式下的机器人活动范围，此时中间继电器正好因为某种原因，两组常开触点同时发生了不能断开的现象，机器人安全回路未断开，机器人未受控停止，处于自动模式下的机器人活动范围内存在人员将会发生什么？是不是后果不堪设想？
虽然上述情况发生的几率非常小，一旦发生就可能出现安全事故。其实无论什么电路，只要用到普通的继电器和接触器都会有极端情况下触点粘连的问题，当然也可以用几个继电器组成防止粘连引起安全事故的电路，但是这样，就和我们直接使用安全继电器差不多了。
安全继电器的定义
安全继电器是由多个继电器与逻辑电路组合而成的模块，其目的是要互补彼此在故障状态下的缺陷，从而达到正确且低误动作的功能，降低其失误和失效值，提高安全因素。主要目的是用于保护暴露在不同等级危险性下的机械操作人员。
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“安全继电器”并不是“没有故障的继电器”，而是发生故障时可以做出有规则的动作。安全继电器具有强制导向触点结构（或者其他的保护方式），万一发生触点融焊现象时也能确保安全，这一点同一般继电器完全不同。
因为一般普通的中间继电器在接点熔接或者可动弹簧损坏时，可能会造成常开、常闭接点同时都变成闭合的状态，导致控制电路发生危险。而安全继电器具有强制导向接点，在常开与常闭触点熔接后，安全继电器自身能检测触点熔接，使用安全继电器就可以避免因继电器触点熔接而导致危险情况的发生。其利用安全继电器电路里的强制导向接点提供的熔接检测功能来建立冗余性和自我监控功能。
安全继电器运用场景实例
安全继电器常用来在带有确认机器安全输入进行控制的安全电路的设计上。例如，在紧急停止解除时，机器不能出现突然再启动。万一机器安全电路发生故障后，可以停止机器动力电源。
这里我们举例工业自动化中运用安全继电器在机器人安全门双回路设计防护上的运用，即打开安全门护栏机器人受控停止，安全门关闭后，只有通过按下复位按钮才可以使机器人安全门回路接通。
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安全开关是安全门的核心元件，这里使用皮尔兹品牌。在安全开关上有2路常闭触点，在默认情况未触发安全开关时，触点处于闭合状态，当安全门被触发打开后，2路常闭触点变成常开。
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设计思路，安全门开关的两路常闭触点分别连接到安全继电器PNOZ X3的两路输入通道S21/S22和S31/S32立即动作型常开触点上，S11/S12短接。安全继电器触点13/14和23/24分别串接到KUKA机器人X11安全门回路通道1和通道2中。
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如上图所示，安全继电器A1脚连接24V正极，A2脚连接24V负极。在复位电路中，S33和S34之间接入复位按钮。S3是本例中的复位按钮。
工作过程：当安全门关闭时，安全开关常闭触点闭合，安全继电器PNOZ X3的输入通道处于闭合状态，CH.1和CH.2通道指示灯亮灯。因此其常开触点13/14和23/24闭合，机器人安全门双回路闭合，机器人允许运行。当安全门打开时，安全开关被触发，其常闭触点断开，安全继电器的输入通道处于断路状态，因此其常开触点13/14断开，机器人安全门双回路被断开，机器人受控停止。安全门关闭后需要启动运行时，需要先通过按钮复位，安全继电器在满足安全条件后，才允许导通其辅助触点。
若通道1（CH1）和通道2（CH2）均处于闭合回路，则安全常开触点13-14,，23-24和33-34闭合，辅助常闭触点41-42断开；两个通道LED灯均被点亮（绿色）；晶体管输出Y31-Y32闭合。若通道1（CH1）和通道2（CH2）被断开（比如：打开安全门按钮），则安全常开触点13-14,，23-24和33-34断开，辅助常闭触点41-42闭合，两个通道LED灯均熄灭，晶体管输出Y31-Y32断开。
根据欧盟要求，出口到欧盟成员国的设备必须要经过CE认证，电气设备要求符合标准EN60204-1的要求，工业设备要求安装安全安全继电器。
3时间继电器
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当接受部分在接受外部信号后，经过一段时间延时才能使执行部分动作的继电器，叫做时间继电器。主要有通电延时和断开延时两大类。其电气原理符号用KT表示。
在时间继电器的侧面一般都会标识其对应的接线图，如上图右边所示。2脚和7脚是给时间继电器提供工作电压电源，7脚接24V正极，2脚接0V负极。1脚和8脚是触点的公共端，需要接入驱动的负载电压类型。1、3、4脚是一组跳转触点，1脚和4脚是常闭触点，在延时以前是闭合的。1脚和3脚是常开触点，在延时以前是断开的，在设定的延时时间到达后，1脚和4脚马上就从常闭点变成常开点，同时1脚和3点的常开点变成了常闭点。8、5、6脚是时间继电器的另外一组跳转触点，8脚和5脚是常闭点，8脚和6脚是常开点，其工作原理和1、3、4脚类似，这里不再赘述。
延时启动：时间继电器2、7脚线圈得电后，假设设定的延时时间是5秒，5秒后1-3触点和6-8触点闭合导通，负载延时5秒得电运行。
延时断开：时间继电器2、7脚线圈得电后，负载得电即运行。假设设定的延时时间是5秒，5秒后1-4触点和5-8触点由闭合变为断开，负载失电停止。
24V直流时间继电器和220V交流时间继电器接线方法是一样的，只不过线圈供电电压不同，接线时一定要注意线圈的电压说明，以免烧毁时间继电器。
运用时间继电器应考虑以下参数：
（1）根据受控电路的电压来选择时间继电器吸引线圈的电压。使用时要检查电源电压和频率与时间继电器的额定电压和频率是否相符。按照产品接线图正确接线，直流供电的时间继电器，需注意线圈电源正、负极极性。
（2）若对延时精度要求高，可选择晶体管式时间继电器或电动式时间继电器。
（3）根据需要选择时间继电器的延时时间范围。
（4）使用无触点元件控制时间继电器时，其输出部分应尽可能使用光电耦合器进行隔离。
由于现在可编程控制器的普及及其高性价比，小编已经很少使用传统的时间继电器了。
4固态继电器
在频繁通断动作的项目中，一般选用固态继电器，固态继电器由于没有电接触点，工作可靠性高、寿命长、无动作噪声、开关速度快，抗干扰能力强，且体积小，防爆、防潮、防腐蚀、耐振耐机械冲击。固态继电器简称SSR。
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交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型和随机导通型。当输入端施加控制信号时，随机型固态继电器输出端立即导通(速度为微秒级)，反应速度快。而过零型固态继电器需要等到负载电压过零区域(约±15V)时才开启导通。当输入端控制信号断开后，过零型和随机型固态继电器均在小于维持电流时关断。虽然过零型固态继电器可能会造成最大半个周期的延时，但却减少了对负载的冲击和产生的射频干扰，成为理想的开关器件。
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SSR选型注意事项：
（1）额定输出电压：
交流负载为220V的阻性负载，可选用220V电压等级的固态继电器。
交流负载为220V的感性负载或交流负载为380V的阻性负载，可选用380V电压等级的固态继电器。
交流负载为380V的感性负载，可选用480V电压等级的固态继电器。
电动机正反转可选用480V电压等级的固态继电器。频繁启动的单相或三相电动机负载，可选用660~800V电压等级的固态继电器。
（2）额定输出电流：
阻性负载：固态继电器电流规格应为负载额定电流的2倍以上。
感性负载：固态继电器电流规格应为负载额定电流的3倍以上。负载为交流电动机时，选取固态继电器的电流等级要大于等于6-7倍的电动机额定电流。
（3）环境温度：
长期工作在40-80℃状态下的固态继电器应对输出电流等级进行降额使用。
SSR使用注意事项：
（1）随着温度的升高，固态继电器带负载能力会下降，大功率的固态继电器除了要安装涂导热硅脂散热器外还需要加装冷却风扇。固态继电器的发热量主要和驱动的负载的实际电流有关，与其本身的电流等级大小关系不大。如果热量不能及时散发，会导致固态继电器损坏。
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固态继电器用散热器
除了电流小于6A的单相固态继电器以外，都需要选用合适的散热器配合使用。散热器的作用就是把固态继电器产生的热量散发出去。
（2）中间继电器在触点断开后，不会有漏电流产生。而固态继电器内部电子元器件多多少少会产生一点漏电流，一般在3-10mA，不能实现正真的电隔离，这样可能会造成一些负载误动作。
（3）固态继电器所接负载为感性负载时，因感性负载在通断瞬间会产生很高的反向电动势，尤其是开关频率很高时，固态继电器容易被击穿，需要在固态继电器输出端加装RM压敏电阻或者TC吸收器。
（4）固态继电器输出端负载一旦短路就有可能会损坏。利用万用表电阻档测量固态继电器输出交流两端电阻接近为零时，说明固态继电器内部的可控硅已损坏。
（5）固态继电器整个工作运行过程中，负载实际工作电流不能超过固态继电器标称的最大输出电流。过流和负载短路会造成固态继电器永久损坏，应在控制回路中设置快速熔断器和空气开关进行保护。
中间继电器的工作原理：线圈通电，动铁芯在电磁力的作用下吸合，使常闭触点断开，常开触点闭合。线圈断电，动铁芯在弹簧力的作用下触点全部复位。
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当负载容量比较小时，可以用中间继电器替代小型接触器使用。因为中间继电器没有主触头，也没有灭弧室，其带载能力很弱。不能用在主回路上，只有当主回路电流小于5A时，中间继电器才可以代替接触器。中间继电器的所有触头都是辅助触点。
一般单个继电器的线圈电流30~40mA，单个功率24Vx0.035A=1W。基本单个继电器1W左右不会相差很大。
触点容量（一般在水晶头上有标明）：
3A 250VAC ：继电器的交流负载额定值是3A 250VAC。
3A 30VDC：继电器的直流负载额定值是3A 30VDC。
在一些控制线路中，常常使用中间继电器的通断，用其接点的开闭来控制拖动其他负载。通过中间继电器的接点转化后也可以用来消除线路干扰问题。
国标对中间继电器的符号定义是K，在老国标里是KA，所以在电气原理图中无论是K还是KA都是指的中间继电器。
中间继电器选型
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图片 施耐德继电器
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和泉继电器
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正泰继电器
关于24V中间继电器底脚供电，在无相关图纸参考下，一般都是14脚接24V，13脚接0V，极性接反继电器一般也可以正常工作，只是继电器动作指示灯不亮灯显示。
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Senmun三铭8位松下继电器模块
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Senmun DO75继电器模块接线
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Senmun DO75P继电器模块接线
选用中间继电器时应考虑以下参数：
（1）触点的额定电压及额定电流应大于控制线路所使用的额定电压及控制线路的工作电流。
（2）单个中间继电器触点的数目应满足控制线路的需要。
（3）电磁线圈的电压等级应与控制线路电源电压相等。
（4）应考虑继电器在使用过程中的操作频率，长期、间断、反复工作制。
中间继电器一般有以下参数：
（1）动作电压：指中间继电器的线圈电压最小在70%额定电压就可以动作。
（2）返回电压：指中间继电器的线圈电压在不小于5%额定电压就可以返回。
（3）动作时间：指中间继电器线圈在额定电压下的动作时间不大于0.02S。
（4）返回时间：在额定电压下返回时间不大于0.02S。
（5）电气寿命：中间继电器在正常负荷下，继电器线圈吸合次数不低于1万次。
（6）功率消耗：直流中间继电器一般不大于4W，而交流的中间继电器的功率一般不大于5VA。
（7）触点容量：触头一般允许长期接通5A电流。
中间继电器除了控制较小的负载（通常5A以下）外，一般都是用作信号传递，信号隔离，信号放大等电路中。比如晶体管输出型PLC，它的输出电流通常只有数百毫安，如果直接用来驱动外部负载，有可能烧坏PLC内部电路。这时可以先驱动中间继电器，再利用中间继电器的触电控制交流接触器，这样就起到里信号隔离放大作用。
2安全继电器
为什么要使用安全继电器？
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试想，在上图的KUKA机器人安全门和急停双回路控制电路中，利用PLC的输出点来控制中间继电器线圈来导通双回路。正常工作时，当外部急停按钮或者安全光幕条件断开后，此时PLC控制输出点关闭，中间继电器常开触点复位，机器人受控停止。假设作业人员误入安全防护光幕进入了自动模式下的机器人活动范围，此时中间继电器正好因为某种原因，两组常开触点同时发生了不能断开的现象，机器人安全回路未断开，机器人未受控停止，处于自动模式下的机器人活动范围内存在人员将会发生什么？是不是后果不堪设想？
虽然上述情况发生的几率非常小，一旦发生就可能出现安全事故。其实无论什么电路，只要用到普通的继电器和接触器都会有极端情况下触点粘连的问题，当然也可以用几个继电器组成防止粘连引起安全事故的电路，但是这样，就和我们直接使用安全继电器差不多了。
安全继电器的定义
安全继电器是由多个继电器与逻辑电路组合而成的模块，其目的是要互补彼此在故障状态下的缺陷，从而达到正确且低误动作的功能，降低其失误和失效值，提高安全因素。主要目的是用于保护暴露在不同等级危险性下的机械操作人员。
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“安全继电器”并不是“没有故障的继电器”，而是发生故障时可以做出有规则的动作。安全继电器具有强制导向触点结构（或者其他的保护方式），万一发生触点融焊现象时也能确保安全，这一点同一般继电器完全不同。
因为一般普通的中间继电器在接点熔接或者可动弹簧损坏时，可能会造成常开、常闭接点同时都变成闭合的状态，导致控制电路发生危险。而安全继电器具有强制导向接点，在常开与常闭触点熔接后，安全继电器自身能检测触点熔接，使用安全继电器就可以避免因继电器触点熔接而导致危险情况的发生。其利用安全继电器电路里的强制导向接点提供的熔接检测功能来建立冗余性和自我监控功能。
安全继电器运用场景实例
安全继电器常用来在带有确认机器安全输入进行控制的安全电路的设计上。例如，在紧急停止解除时，机器不能出现突然再启动。万一机器安全电路发生故障后，可以停止机器动力电源。
这里我们举例工业自动化中运用安全继电器在机器人安全门双回路设计防护上的运用，即打开安全门护栏机器人受控停止，安全门关闭后，只有通过按下复位按钮才可以使机器人安全门回路接通。
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安全开关是安全门的核心元件，这里使用皮尔兹品牌。在安全开关上有2路常闭触点，在默认情况未触发安全开关时，触点处于闭合状态，当安全门被触发打开后，2路常闭触点变成常开。
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设计思路，安全门开关的两路常闭触点分别连接到安全继电器PNOZ X3的两路输入通道S21/S22和S31/S32立即动作型常开触点上，S11/S12短接。安全继电器触点13/14和23/24分别串接到KUKA机器人X11安全门回路通道1和通道2中。
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如上图所示，安全继电器A1脚连接24V正极，A2脚连接24V负极。在复位电路中，S33和S34之间接入复位按钮。S3是本例中的复位按钮。
工作过程：当安全门关闭时，安全开关常闭触点闭合，安全继电器PNOZ X3的输入通道处于闭合状态，CH.1和CH.2通道指示灯亮灯。因此其常开触点13/14和23/24闭合，机器人安全门双回路闭合，机器人允许运行。当安全门打开时，安全开关被触发，其常闭触点断开，安全继电器的输入通道处于断路状态，因此其常开触点13/14断开，机器人安全门双回路被断开，机器人受控停止。安全门关闭后需要启动运行时，需要先通过按钮复位，安全继电器在满足安全条件后，才允许导通其辅助触点。
若通道1（CH1）和通道2（CH2）均处于闭合回路，则安全常开触点13-14,，23-24和33-34闭合，辅助常闭触点41-42断开；两个通道LED灯均被点亮（绿色）；晶体管输出Y31-Y32闭合。若通道1（CH1）和通道2（CH2）被断开（比如：打开安全门按钮），则安全常开触点13-14,，23-24和33-34断开，辅助常闭触点41-42闭合，两个通道LED灯均熄灭，晶体管输出Y31-Y32断开。
根据欧盟要求，出口到欧盟成员国的设备必须要经过CE认证，电气设备要求符合标准EN60204-1的要求，工业设备要求安装安全安全继电器。
3时间继电器
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当接受部分在接受外部信号后，经过一段时间延时才能使执行部分动作的继电器，叫做时间继电器。主要有通电延时和断开延时两大类。其电气原理符号用KT表示。
在时间继电器的侧面一般都会标识其对应的接线图，如上图右边所示。2脚和7脚是给时间继电器提供工作电压电源，7脚接24V正极，2脚接0V负极。1脚和8脚是触点的公共端，需要接入驱动的负载电压类型。1、3、4脚是一组跳转触点，1脚和4脚是常闭触点，在延时以前是闭合的。1脚和3脚是常开触点，在延时以前是断开的，在设定的延时时间到达后，1脚和4脚马上就从常闭点变成常开点，同时1脚和3点的常开点变成了常闭点。8、5、6脚是时间继电器的另外一组跳转触点，8脚和5脚是常闭点，8脚和6脚是常开点，其工作原理和1、3、4脚类似，这里不再赘述。
延时启动：时间继电器2、7脚线圈得电后，假设设定的延时时间是5秒，5秒后1-3触点和6-8触点闭合导通，负载延时5秒得电运行。
延时断开：时间继电器2、7脚线圈得电后，负载得电即运行。假设设定的延时时间是5秒，5秒后1-4触点和5-8触点由闭合变为断开，负载失电停止。
24V直流时间继电器和220V交流时间继电器接线方法是一样的，只不过线圈供电电压不同，接线时一定要注意线圈的电压说明，以免烧毁时间继电器。
运用时间继电器应考虑以下参数：
（1）根据受控电路的电压来选择时间继电器吸引线圈的电压。使用时要检查电源电压和频率与时间继电器的额定电压和频率是否相符。按照产品接线图正确接线，直流供电的时间继电器，需注意线圈电源正、负极极性。
（2）若对延时精度要求高，可选择晶体管式时间继电器或电动式时间继电器。
（3）根据需要选择时间继电器的延时时间范围。
（4）使用无触点元件控制时间继电器时，其输出部分应尽可能使用光电耦合器进行隔离。
由于现在可编程控制器的普及及其高性价比，小编已经很少使用传统的时间继电器了。
4固态继电器
在频繁通断动作的项目中，一般选用固态继电器，固态继电器由于没有电接触点，工作可靠性高、寿命长、无动作噪声、开关速度快，抗干扰能力强，且体积小，防爆、防潮、防腐蚀、耐振耐机械冲击。固态继电器简称SSR。
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交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型和随机导通型。当输入端施加控制信号时，随机型固态继电器输出端立即导通(速度为微秒级)，反应速度快。而过零型固态继电器需要等到负载电压过零区域(约±15V)时才开启导通。当输入端控制信号断开后，过零型和随机型固态继电器均在小于维持电流时关断。虽然过零型固态继电器可能会造成最大半个周期的延时，但却减少了对负载的冲击和产生的射频干扰，成为理想的开关器件。
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SSR选型注意事项：
（1）额定输出电压：
交流负载为220V的阻性负载，可选用220V电压等级的固态继电器。
交流负载为220V的感性负载或交流负载为380V的阻性负载，可选用380V电压等级的固态继电器。
交流负载为380V的感性负载，可选用480V电压等级的固态继电器。
电动机正反转可选用480V电压等级的固态继电器。频繁启动的单相或三相电动机负载，可选用660~800V电压等级的固态继电器。
（2）额定输出电流：
阻性负载：固态继电器电流规格应为负载额定电流的2倍以上。
感性负载：固态继电器电流规格应为负载额定电流的3倍以上。负载为交流电动机时，选取固态继电器的电流等级要大于等于6-7倍的电动机额定电流。
（3）环境温度：
长期工作在40-80℃状态下的固态继电器应对输出电流等级进行降额使用。
SSR使用注意事项：
（1）随着温度的升高，固态继电器带负载能力会下降，大功率的固态继电器除了要安装涂导热硅脂散热器外还需要加装冷却风扇。固态继电器的发热量主要和驱动的负载的实际电流有关，与其本身的电流等级大小关系不大。如果热量不能及时散发，会导致固态继电器损坏。
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固态继电器用散热器
除了电流小于6A的单相固态继电器以外，都需要选用合适的散热器配合使用。散热器的作用就是把固态继电器产生的热量散发出去。
（2）中间继电器在触点断开后，不会有漏电流产生。而固态继电器内部电子元器件多多少少会产生一点漏电流，一般在3-10mA，不能实现正真的电隔离，这样可能会造成一些负载误动作。
（3）固态继电器所接负载为感性负载时，因感性负载在通断瞬间会产生很高的反向电动势，尤其是开关频率很高时，固态继电器容易被击穿，需要在固态继电器输出端加装RM压敏电阻或者TC吸收器。
（4）固态继电器输出端负载一旦短路就有可能会损坏。利用万用表电阻档测量固态继电器输出交流两端电阻接近为零时，说明固态继电器内部的可控硅已损坏。
（5）固态继电器整个工作运行过程中，负载实际工作电流不能超过固态继电器标称的最大输出电流。过流和负载短路会造成固态继电器永久损坏，应在控制回路中设置快速熔断器和空气开关进行保护。