继电器输出与晶体管输出的区别

继电器型PLC与晶体管型PLC的区别在很多自动化设备中，电路最终都需要对一些执行部件（如电机、电磁铁）实施控制，电路对这些执行部件的控制可通过继电器、晶体管、晶闸管等开关器件进行。

因此，对于电路的输出端来说，就有了与之对应的“继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出”等类型。

其中，继电器输出和晶体管输出在PLC中最为常见。

虽然都是控制器件，但二者有所不同。

在电压比较高，电流比较大，要注意人身安全时，往往用继电器。

继电器输出一般都是弱电控制的强电，继电器的外壳上面写了输出的电流电压。

晶体管输入和输出没有电隔离，而继电器是电隔离的，在体积有限制的时候，响应时间要很短的时候，都往往采用晶体管控制。

一、在PLC上，这三类输出的区别是什么？1、继电器输出：优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A／点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决定的。

其寿命随带负载电流的增加而减少，一般在几十万次至Jl百万次之间，有的公司产品可达1000万次以上，响应时间为10ms。

2、晶体管输出：最大优点是适应于高频动作，响应时间短，一般为0.2ms左右，但它只能带 DC5-30V的负载，最大输出负载电流为0.5A/点，但每4点不得大于0.8A。

3、晶闸管输出：带负载能力为0.2A/点，只能带交流负载，可适应高频动作，响应时间为1ms。

所以，当你的系统输出频率为每分钟6次以下时，应首选继电器输出，因其电路设计简单，抗干扰和带负载能力强。

当频率为10次/min以下时，既可采用继电器输出方式；也可采用PLC输出驱动达林顿三极管（5-10A），再驱动负载，可大大减小。

二、常见的输出类型是继电器型和晶体管型，那么两者的区别是什么？1、负载电压、电流类型不同负载类型：晶体管只能带直流负载，而继电器带交、直流负载均可。

电流：晶体管电流0.2A-0.3A，继电器2A。

电压：晶体管可接直流24V（一般最大在直流30V左右，继电器可以接直流24V 或交流220V）。

PLC的IO接线，体现一个工程师的基本功PLC按输出形式划分，可分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出形式。

继电器输出的PLC其输出点可控制交流或直流负载，晶体管输出的PLC其输出点只能控制直流负载，晶闸管输出的PLC其输出点只能控制交流负载。

按PLC输入端所接电源的不同，可分为交流输入和直流输入。

不同输入形式、输出形式的PLC的接线略有所不同，但原理是相似的。

从S7-200 PLC的型号可判别其输入、输出形式。

如型号为CPU226 AC／DC／继电器是工作电源为交流、直流数字输入、输电器输出的PLC；如型号为CPU224 DC/DC/DC是工作电源为直流（24V）、直流数字输入、直流输出的PLC。

一、CPU26AC/DC/继电器的接线下面以CPU226 AC/I兀／继电器为例来介绍PLC的接线，其接线图如图所示。

图中Ll、N端子接PLC的交流工作电源，该电源、电压允许范围为85～264V CAC）。

L＋、M为PLC向外输出的24V（DC）/400mA直流电源，L＋为电源正极，M为电源负极，该电源可作为输入端的电源使用，也可向其他传感器提供电源。

1.24个数字量输入点24个数字量输入点分成以下两组。

(1）第一组由输入端子I O.0~IO.7、I1.0~I1.4共13个输入点组成，每个外部输入的开关信号均由各输入端子接出，经一个直流电源终至公共端1M，如图所示。

(2）第二组由输入端子I1.5~I1.7、I2.0~I2.7共11个输入点组成，各输入端子的接线与第一组类似，公共端为2M，如困2-10所示。

2.16个数字量输出点16个数字量输出点分成以下三组。

(1）第一组由输出端子QO.O～QO.3共四个输出点与公共端lL组成。

其接线如图所示，图中电源为负载的工作电源，同组负载的工作电源要相同。

(2）第二组由输出端子QO.4~Q O.7、Ql.0共5个输出点与公共端2L组成，其接线如图所示。

(3）第三组由输出端子Ql.1~Ql.7共7个输出点与公共端3L组成。

精心整理PLC输出类型选择及其使用中的注意事项摘要：本文简要比较了PLC的继电器和晶体管两种输出类型的工作原理及特点,提出了在选型和使用中应注意的事项。

关键词：PLC输出类型、继电器、晶体管1．引言PLC的输出类型有继电器和晶体管两种类型，两者的工作参数差别较大，使用前需加以区别，以免误用而导致产品损坏。

本文简要介绍了继电器和晶体管输出的特点及使用中的注意事项。

2（常闭图1电磁式继电器结构图晶体管是一种电子元件，它是通过基极电流来控制集电极与发射极的导通。

它是无触点元件。

3．继电器与晶体管输出的主要差别由于继电器与晶体管工作原理的不同，导致了两者的工作参数存在了较大的差异，下面以艾默生EC系列PLC相关数据为例进行比较说明（输出口主要规格参见表1）（1）驱动负载不同继电器型可接交流220V或直流24V负载，没有极性要求；晶体管型只能接直流24V负载，有极性要求。

继电器的负载电流比较大可以达到2A，晶体管负载电流为0.2-0.3A。

同时与负载类型有关，具体参见表1。

表1输出端口规格（2）响应时间不同继电器响应时间比较慢（约10ms-20ms），晶体管响应时间比较快，约0.2ms-0.5ms，Y0、Y1甚至可以达到10us。

（3）使用寿命不同继电器由于是机械元件受到动作次数的寿命限制，且与负载容量有关，详见表2，从表中可以看出，随着负载容量的增加，触点寿命几乎按级数减少。

晶体管是电子原件只有老化，没有使用寿命限制。

表2继电器使用寿命4．继电器与晶体管输出选型原则5图2驱动感性负载时产生的瞬间高压继电器控制接触器等感性负载的开合瞬间，由于电感具有电流具有不可突变的特点，因此根据U=L*(dI/dt)，将产生一个瞬间的尖峰电压在继电器的两个触点之间，该电压幅值超过继电器的触点耐压的降额；继电器采用的电磁式继电器，触点间的耐受电压是1000V（1min），若触点间的电压长期的工作在1000V左右的话，容易造成触点金属迁移和氧化，出现接触电阻变大、接触不良和触点粘接的现象。

PLC输出电路(继电器,晶体管,晶闸管输出)区别和注意事项PLC的输出电路形式一般分为：继电器输出，晶体管输出和晶闸管输出三种。

弄清这三种输出形式的区别，对于PLC的硬件设计工作非常有必要。

下面以三菱PLC为例，简要介绍一下这三种输出电路形式的区别和注意事项，其它公司的PLC输出电路形式也大同小异。

1、晶体管输出电路晶体管输出电路形式相比于继电器输出响应快（一般在0.2ms以下），适用于要求快速响应的场合；由于晶体管是无机械触点，因此比继电器输出电路形式的寿命长。

晶体管输出型电路的外接电源只能是直接电源，这是其应用局限的一方面。

另外，晶体管输出驱动能力要小于继电器输出，允许负载电压一般为DC5V～30V，允许负载电流为0.2A～0.5A。

这两点的使用晶体管输出电路形式时要注意。

晶体管输出电路的形式主要有两种：NPN和PNP型集电极开路输出。

如下图所示：图2 NPN集电极开路输出图3 PNP集电极开路输出由以上两图可看出这两种晶体管输出电路形式的区别：NPN型集电极开路输出形式的公共端COM只能接外接电源的负极，而PNP型的COM端只能接外接电源的正极。

和继电器输出形式电路一样，在驱动感性负载时也要在负载两端反向并联二极管（二极管的阴极接电源的正极）防止过电压，保护PLC的输出电路。

2、继电器输出电路这是PLC输出电路常见的一种形式，其电路形式如下图所示。

该种输出电路形式外接电源既可以是直流，也可以是交流。

图1 继电器输出PLC继电器输出电路形式允许负载一般是AC250V/50V以下，负载电流可达2A，容量可达80～100VA（电压×电流），因此，PLC的输出一般不宜直接驱动大电流负载（一般通过一个小负载来驱动大负载，如PLC的输出可以接一个电流比较小的中间继电器，再由中间继电器触点驱动大负载，如接触器线圈等）。

PLC继电器输出电路的形式继电器触点的使用寿命也有限制（一般数十万次左右，根据负载而定，如连接感性负载时的寿命要小于阻性负载）。

1.负载电压、电流类型不同负载类型：晶体管只能带直流负载，而继电器带交、直流负载均可。

电流：晶体管电流0.2A-0.3A，继电器2A。

电压：晶体管可接直流24V（一般最大在直流30V左右，继电器可以接直流24V或交流220V。

2.负载能力不同晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力，用晶体管时，有时候要加其他东西来带动大负载（如继电器，固态继电器等）。

3.晶体管过载能力小于继电器过载的能力一般来说，存在冲击电流较大的情况时（例如灯泡、感性负载等），晶体管过载能力较小，需要降额更多。

PLC晶体管输出响应快，可以用于高速输出，但是控制电磁阀等还是需要加中间继电器；继电器输出响应慢，但是可以省去外接继电器，接线简单。

具体选用什么输出要视负载情况而定。

晶体管主要用于定位控制，要用晶体的输出来发出脉冲。

而继电器是不能用发出脉冲的，也就不能定位控制了。

如果用继电器去控制定位伺服或是步进的话就还要加定位模块，经济上不划算。

而用一个晶体管输出的就可以控制伺服等。

就这么回事。

虽然二者都是控制器件，但晶体管输入和输出没有电隔离，而继电器是电隔离的，在体积有限制的时候，响应时间要很短的时候，都往往采用晶体管控制，而在电压比较高，电流比较大，要注意人身安全时，往往用继电器……。

(一)熔断器在电路中的作用是什么？它有哪些部件组成？作用：当电路发生严重过载或者短路时，熔断器将有超过限定值的电流流过，将熔断器的熔体熔断，从而切断电路，达到保护电路的目的。

主要部分：熔体，熔管，熔座。

(二)熔断器有哪些主要参数？熔断器的额定电流与熔断体的额定电流是不是一回事？额定电压，额定电流，熔体额定电流和极限分段能力等。

不是一回事，熔断器的额定电流是指熔断器在长期工作制下，各部件温度不超过极限允许温度所能承受的电流值，通常某级额定电流下允许选用不同的熔体电流，熔体的额定电流是指在规定的工作条件下,长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值。

(三)为什么有些熔断器中充填石英砂？1）.石英砂可以起到灭弧作用2）.石英砂起到迅速冷却散热的作用。

(四)熔断器与热继电器用于保护交流三相笼型异步电动机时，能不能互相取代？为什么？不能。

熔断器侧重实现的功能是短路保护。

而热继电器主要是为了避免发生长期过载、(五)什么是主令电器？它主要由哪些？主令电器用于发布操作命令以接通和分断控制电路主要有：控制按钮，行程开关，微动开关，接近开关，万能转换开关，主令控制器。

(六)行程开关、万能转换开关及主令控制器在电路中各起什么作用？行程开关：主要用于机床，自动生产线和其他生产机械的限位及流程控制。

万能转换开关：主要用于电气控制电路的转换，配电设备的远距离控制，电气测量仪表的转换和微电机的控制。

主令电器：用于按照预定顺序来转换控制电路接线。

(七)交流接触器在吸合的瞬间为什么产生较大的冲击电流？为什么直流电磁机构的吸力特性随气隙变化较大？吸合时触头迅速闭合，产生放电拉弧，并与触头两端的电压成正比与负载类型和大小有直接关系，所以会有较大电流流过。

直流电磁机构的励磁电流是恒定不变的直流电流，电压不变时，电流不变，磁势不变，随着衔铁吸合，气隙越来越小，在此过程中，磁阻显著减小，因而磁通要增大，吸力特性随气隙变化而变化较大。

(八)空气阻尼式时间继电器的延时原理与调整方法如何？原理：线圈通电后，吸下衔铁，活塞杆失去支撑，在弹簧作用下下降，带动伞形活塞和共上的橡皮膜一起下降，膜上方空间空气稀薄，活塞受到下面空气的压力缓慢下降。

【NPN与PNP简析】PLC输入端的类型及输出接线前言我们知道PLC数字输入模块为了防止外界线路产生的干扰(如尖峰电压，干扰噪声等)引起PLC的非正常工作甚至是元器件的损坏，一般在PLC的输入侧都采用光耦来切断PLC内部线路和外部线路电气上的联系，保证PLC的正常工作，并且在输入线路中都设有RC滤波电路，以防止由于输入点抖动或外部干扰脉冲引起的错误信号。

PLC的输入电路，按外接电源的类型分，可以分为直流输入电路和交流输入电路；按PLC输入模块公共端(COM端)电流的流向分可分为源输入电路和漏输入电路；按光耦发光二极管公共端的连接方式可分为共阳极和共阴极输入电路。

源型和漏型一般针对的是晶体管电路而言的。

从字面上的意思就可以理解，漏型指的是信号漏掉即信号的流岀，而源型刚好就相反，指的是信号的流入，既然是根据信号的流入或是流出来判断，那么就要有一个参考点，判断电流是从这个参考点流入还是流出的，不同的PLC对于使用的这个参考点。

1、首先PLC输入端的类型按流入公共端电流的流向分类①、源型输入电路源型是电流从公共端流入。

设计线路时，注意源型输入是指公共端采用共正方式②、漏型输入电路漏型是电流从公共端流出, 设计线路时，注意漏型输入是指公共端采用共负方式。

在西门子PLC的接线的过程中，若需要把信号输入端接成源型输入，则需要把公共端M接入到电压的24V端，而这种接法又可以称为共阳极接法。

若需要把信号输入端接成漏型接法，则需要把公共端M 接入到电压0V。

这种接法有可称为共阴极接法。

如下图所示2、NPN与PNP型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。

但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。

PNP输出是高电平1，NPN输出的是低电平0。

①、PNP是指当有信号触发时，信号输出线OUT和电源线VCC 连接，相当于输出高电平的电源线。

NPN传感器接入PLC（对于西门子PLC来说是源型输入接法）电流走向:24V+----COM端----I0.0(电流从I点流出)- ---传感器out端----传感器0V端----0V。

输出方式的选择
开关量输出模块有三种输出方式：继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出。

继电器输出的价格便宜，既可以用于驱动交流负载，又可用于直流负载，而且适用的电压大小范围较宽、导通压降小，同时承受瞬时过电压和过电流的能力较强。

但它属于有触点元件，其动作速度较慢、寿命短，可靠性较差，因此，只能适用于不频繁通断的场合。

当用于驱动感性负载时，其触点动作频率不超过1Hz。

对于频繁通断的负载，应该选用双向晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。

但双向晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。

输出电流的选择
输出模块的输出电流（驱动能力）必须大于负载的额定电流。

用户应根据实际负载电流的大小选择模块的输出电流。

如果实际负载电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。

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PLC开关量输入输出接口➢输入接口1.汇点输入（漏形输入）：一种由PLC内部提供输入信号电源、全部输入信号的一端汇总到输入的公共连接端（COM）的输入形式。

a.PLC汇点输入的接口电路:实际PLC接口电路，根据PLC厂家、输入模块型号的不同有所区别，一般还有输入指示LED、输入信号滤波、输入稳压等辅助电路等。

如图所示，当输入接入K1闭合时，PLC的内部DC24V 通过光电耦合器件、限流电阻、输入触点经公共端COM 构成电流回路。

b.传感器输出电路：传感器的输出电路大概分为两种，NPN集电极开路输出和PNP集电极开路输出。

c.检测元件信号与PLC汇点输入的连接当NPN导通时，PLC的内部DC24V通过光耦合器、限流电阻经公共端COM构成回路，输入为“1”；当NPN 截止时，上拉电阻上端为“24V”，光耦合器无电流，内部信号为“0”。

当PNP导通时，下拉电阻上端为“24V”,光耦合器无电流，内部信号为“0”；当PNP截止时，PLC的内部DC24V通过光耦合器、限流电阻、下拉电阻经公共端COM构成回路，输入为“1”。

2.源输入（源形输入）：是一种由外部提供输入信号电源（或使用PLC内部提供给输入回路的电源），全部输入信号为“有源”信号，并独立输入。

a.PLC源输入的接口电路:实际PLC接口电路，根据PLC厂家、输入模块型号的不同有所区别，一般还有输入指示LED、输入信号滤波、输入稳压等辅助电路等。

如图所示，当输入接入K1闭合时，外部DC24V通过光电耦合器件、限流电阻、输入触点经公共端COM构成电流回路。

b.检测元件信号与PLC源输入的连接当NPN导通时，上拉电阻下端为0V，光电耦合器无电流，内部信号为“0”；当NPN截止时，上拉电阻下端为24V，电流通过上拉电阻、限流电阻、光电耦合器，经公共端COM构成回路，输入为“1”。

当PNP导通时，下拉电阻上端为24V，电流通过限流电阻、光电耦合器，经公共端COM构成回路，内部信号为“1”；当PNP截止时，下拉电阻的上端为0V,光电耦合器无电流，内部信号为“0”。

关于PLC的34个经典问题，看看你知道多少西门子 S7-200 PLC1、为什么要用PC/PPI接口？因S7-200CPU使用的是RS485，而PC机的COM口采用的是RS232，两者的电气规范并不相容，需要用中间电路进行匹配。

PC/PPI其实就是一根RS485/RS232的匹配电缆。

2、晶体管输出与继电器输出各自的优点如何?晶体管不能带AC220V的交流负载，只能带低压的直流。

对抗过载和过压的能力差。

但可以高频输出，适合高频率输出的场合，例如脉冲控制。

继电器可以带AC220V和直流的负载。

但由于继电器本身的特性决定了它不能高频输出。

同时继电器通断的寿命一般在10万次左右。

所以在频繁通断的场合也适合用晶体管的3、S7-200 CPU上的通讯口，通讯距离究竟有多远？《S7-200系统手册》上给出的数据是一个网段50m，这是在符合规范的网络条件下，能够保证的通讯距离。

凡超出50m的距离，应当加中继器。

加一个中继器可以延长通讯网络50米。

如果加一对中继器，并且它们之间没有S7-200 CPU站存在（可以有EM277），则中继器之间的距离可以达到1000米。

符合上述要求就可以做到非常可靠的通讯。

实际上，有用户做到了超过50m距离而不加中继器的通讯。

西门子不能保证这样的通讯一定成功。

4、通讯口参数如何设置？缺省情况下，S7-200 CPU的通讯口处于PPI从站模式，地址为2，通讯速率为9.6K，要更改通讯口的地址或通讯速率，必须在系统块中的通讯端口选项卡中设置，然后将系统块下载到CPU中，新的设置才能起作用。

5、M区域地址不够用怎么办？有些用户习惯使用M 区作为中间地址，但S7-200CPU中M区地址空间很小，只有32个字节，往往不够用。

而S7-200CPU中提供了大量的V 区存储空间，即用户数据空间。

V存储区相对很大，其用法与M 区相似，可以按位、字节、字或双字来存取V 区数据。

例：V10.1， VB20， VW100， VD200等等。

基础知识PLC的输出类型有哪些？
PLC的输出类型有继电器输出，晶体管输出，晶闸管输出，对于不同的输出类型的PLC，需要按照其相应的类型接线方式
一、继电器型PLC输出
此类PLC输出端子采用继电器触点开关，放触点闭合时表示输出为ON，触点断开表示为OFF，因为继电器的触点没有极性，所以输出端使用的负载电既是可以用交流电源（AC100~240），也可以使用直流电源（DC 30V以下）
接线方式：
直接将电源与负载串联起来，再接在输出端子和公共端之间，当PLC内部触点闭合时，输出电路形成回路，电流流过负载
二、晶体管型PLC输出
其内部输出端子使用的是晶体管，当晶体管导通时输出为ON，晶体管截止时输出为OFF，由于晶体管有极性，所以输出端使用的负载电源必须是直接电源（DC 5~30V）,
晶体管输出又可以分为漏型输出和源型输出，下面我们讲讲怎么区分漏型输出还是源型输出，
漏型输出：
接线端，漏型输出的公共端接电源负极，电流从PLC输出端的公共端子流出，成为漏型输出。

源型输出：
接线端，漏型输出的公共端接电源正极，电流从PLC输出端的输出端子流出，成为源型输出。

三、晶闸管输出
其PLC内部使用双向晶闸管，（又名可控硅）当晶闸管导通时输出为ON，晶闸管截止时输出为OFF，晶闸管没有极性，输出端负载电源必须使用交流电源（AC 100~240V）。

为适应不同负载需要，各类PLC的输出都有三种类型的接口电路，即继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出。

其作用是把PLC内部的标淮信号转换成现场执行机构所需的开关量信号，驱动负载。

发光二极管（LED）用来显示某一路输出端子是否有信号输出。

继电器输出型接口电路中，当CPU根据用户程序的运算把输出信号送入PLC的输出映像区后，通过内部总线把输出信号送到锁存器中。

当输出锁存器的对应位为“1”时，其对应的发光二极管（LED）导通发光，继电器的线圈带电，其触点则把负载和电源连通起来，使得负载获得电流；当输出锁存器的对应位为“0”时，其对应的发光二极管（LED）不导通，线圈不带电，其触点则把负载L 和电源隔断，使得负载不会获得电流。

晶体管输出型接口电路中，当输出锁存器的对应位为“1”时，其对应的晶体管导通，把负载和电源连通起来，使得负载获得电流，发光二极管（LED）导通；当输出锁存器的对应为“0”时，其对应的晶体管截止，把负载和电源隔断，使得负载不会获得电流，发光二极管（LED）不导通。

晶闸管输出型接口电路中，当输出锁存器的对应位为“1”时，其对应的光耦合器导通，把负载和电源连通起来，使得负载获得电流，发光二极管（LED）发光。

当输出锁存器的对应位为“0”时，由于负载电源过零，其对应的光耦合器截止，把负载和电源隔断，使得负载不会获得电流，发光二极管（LED）不导通。

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PLC输出类型（1）继电器输出：优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A／点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决定的。

其寿命随带负载电流的增加而减少，一般在几十万次至Jl百万次之间，有的公司产品可达1000万次以上，响应时间为10ms。

（2）晶闸管输出：带负载能力为0.2A/点，只能带交流负载，可适应高频动作，响应时间为1ms。

（3）晶体管输出：最大优点是适应于高频动作，响应时间短，一般为0.2ms左右，但它只能带 DC 5—30V 的负载，最大输出负载电流为0．5A/点，但每4点不得大于0.8A。

当你的系统输出频率为每分钟6次以下时，应首选继电器输出，因其电路设计简单，抗干扰和带负载能力强。

当频率为10次／min以下时，既可采用继电器输出方式；也可采用PLC输出驱动达林顿三极管（5—10A），再驱动负载，可大大减小。

继电器优点：交流及直流负载都可以驱动；负载额定电流大；缺点：动作频率不能太高，同时继电器是有寿命的，一般100万次；晶体管优点：动作频率可以达到几百KHZ，无触点，因此不存在机械寿命的说法；缺点：只能接直流负载（一般DC30V以下），电流比较小；双向可控硅（晶闸管输出）：只能接交流的负载，动作频率比较高，寿命长，但负载的额定电流也比较小晶体管主要用于定位控制，要用晶体的输出来发出脉冲。

而继电器是不能用发出脉冲的，也就不能定位控制了。

如果用继电器去控制定位伺服或是步进的话就还要加定位模块，经济上不划算。

而用一个晶体管输出的就可以控制伺服等。

就这么回事。

依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC 系统输出频率为每分钟6 次以下，应首选继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。

1.负载电压、电流类型不同负载类型：晶体管只能带直流负载，而继电器带交、直流负载均可。