3. 食品产线数字量输入输出接线与调试
食品产线的控制柜里，PLC 与现场设备之间最基础也最频繁的交互就是开关量信号。灌装工位的“启动/停止”按钮、输送带入口的接近开关、瓶体到位检测的光电传感器，最终都要落到 S7-1200 的 DI 端子上；而继电器线圈、接触器吸引线圈、灌装电磁阀，则由 DO 端子驱动。接线是否正确、保护是否到位，直接决定调试能否一次通过，也决定后期故障率。本节围绕 DI 与 DO 两侧的接线规范、保护措施，以及强制 I/O 与监控表的使用，完成一个典型工位启停信号的调试任务。
DI 侧：传感器与按钮如何接入
S7-1200 的 DI 模块（如 CPU 集成的 DI a/b 或 SM 1221）采用漏型/源型可选的输入结构，实际接线取决于公共端 1M 的接法。工程上最常用的是“1M 接 24V−（0V），输入端经开关接 24V+”的源型输入接法：按钮或传感器输出闭合时，电流从 24V+ 经触点流入 I 点，再经内部电路回到 1M。这种接法下，PNP 型（高电平有效）传感器可以直接接入，是食品产线的主流选择。
三类器件的接线要点各不相同。按钮属于无源干触点，一端接 24V+，另一端接 I 点即可，但长距离引线建议使用屏蔽电缆并将屏蔽层单端接地，避免变频器干扰造成误触发。接近开关（电感式，检测金属挡块）多为三线制 PNP：棕色接 24V+、蓝色接 0V、黑色输出接 I 点，注意其输出电流能力通常为 100～200 mA，直接驱动 DI 没有问题。光电传感器（漫反射或对射式）同样按棕/蓝/黑三线接法，但对射式的发射器与接收器要分别供电，接收器的输出才进 DI。食品车间常有水冲洗，传感器应选 IP67 以上防护等级，接线端子朝下安装。
DO 侧：继电器、接触器与电磁阀的驱动与保护
S7-1200 的 DO 模块多为晶体管输出（源型），单通道额定电流约 0.5 A，且不具备短路自恢复能力，因此驱动感性负载时必须加保护。继电器与接触器的线圈属于典型感性负载，断开瞬间会产生反向电动势，应在负载两端并联续流二极管（如 1N4007，阴极接 24V+ 侧），或选用内置续流回路的中间继电器。对于 220V 交流接触器，则不能直接用 DO 驱动，应通过 24V 中间继电器隔离后再控制接触器线圈，并在接触器线圈两端加 RC 吸收回路。
灌装电磁阀同样是感性负载，且动作频繁。推荐做法是 DO 点先驱动中间继电器，再由继电器触点控制电磁阀，这样既保护了 PLC 输出，又便于在继电器上并联指示灯观察动作。若电磁阀为 24V 直流且电流小于 0.5 A，也可直接驱动，但必须并联续流二极管，并注意 DO 模块公共端 3L+ 与 0V 的供电容量要覆盖所有同时导通的负载总和。举例来说，某工位同时驱动 4 个 24V 电磁阀，每个 0.3 A，合计 1.2 A，已超过单模块公共端建议值，应分组供电或改用继电器隔离。
强制 I/O 与监控表：把“看不见的信号”变成可观察量
接线完成后，第一步不是急着跑程序，而是逐点验证通道。在 TIA Portal 中打开“监控与强制表”，新建监控表并添加需要观察的地址，例如 %I0.0、%I0.2、%Q0.0、%Q0.1。在线后，监控表以“监视值”列实时显示各点的 0/1 状态，操作人员按下启动按钮时，I0.0 应立即变为 1，松开变 0；用金属片靠近接近开关，I0.3 应翻转。这一步能快速区分“接线错误”和“程序逻辑错误”。
强制功能用于在无现场动作的情况下验证输出回路。在监控表中选中 Q0.0，右键选择“强制”，将其强制为 1，此时对应的中间继电器应吸合、输送带接触器应动作。需要特别强调的是：强制值优先于程序扫描结果，且断电或取消强制前一直有效。因此强制前必须确认设备周围无人、输送带上无物料，强制结束后立即“取消强制”，否则程序输出会被强制值覆盖，造成误动作。对于安全相关的急停回路，严禁使用强制手段绕过。
典型工位启停调试任务
以灌装工位为例，控制要求为：按下启动按钮 I0.0，输送带 Q0.0 运行；瓶体到位光电 I0.2 为 1 时，灌装阀 Q0.1 打开 2 秒后关闭；按下停止按钮 I0.1，输送带停止。调试时先在监控表中确认 I0.0、I0.1、I0.2 三点动作正常，再强制 Q0.0 验证输送带转向与接触器吸合，强制 Q0.1 验证电磁阀动作及续流二极管是否发热异常。随后下载程序，用监控表观察一个完整节拍：启动后 Q0.0 置 1，瓶到位后 Q0.1 置 1 并保持 2 秒，随后复位。若 Q0.1 不动作，先查 DO 通道强制是否有效，再查电磁阀供电与公共端 3L+；若 I0.2 常为 1，多为光电传感器被反光面误触发或输出类型与 1M 接法不匹配。
完成上述步骤后，工位的启停、到位检测与灌装动作即形成闭环。建议将每个 I/O 点的地址、设备名称、信号类型（PNP/干触点）、保护方式整理成 I/O 清单随柜存档，为后续排障提供依据。