LS GRL-TR4A(N)直流继电器输出模块

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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd

沈阳上民电气有限公司

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LS GRL-TR4A(N)直流继电器输出模块

发布时间: 2025-10-31 14:50

LS 产电 GRL-TR4A (N) 是一款专为工业自动化设计的 32 点直流继电器输出模块支持 Rnet/Profibus-DP/DeviceNet 等多种现场总线协议，适用于分布式控制系统（DCS）和可编程逻辑控制器（PLC）的远程 I/O 扩展。

商品信息

一、核心功能与技术参数

1. 输出特性

信号类型：32 路继电器输出（Relay Output），支持 DC24V 负载，触点容量：

阻性负载：3A@250VAC 或 3A@30VDC。
感性负载：0.3A@250VAC（功率因数 0.4）或 0.3A@30VDC。

隔离特性：光电隔离（2500Vrms），抗干扰能力强，符合 IEC 61131-2 标准。
响应时间：≤10ms（接通 / 断开），适用于高速控制场景。

2. 通信能力

总线协议：

Rnet：通信速率 1Mbps，最大传输距离 1200 米（需专用电缆），支持 32 个节点级联。
Profibus-DP/DeviceNet（需扩展模块）：兼容主流工业通信标准，可与西门子、Allen-Bradley 等设备集成。

数据更新时间：≤1ms（32 点），满足实时控制需求。

3. 硬件设计

安装方式：35mm DIN 导轨安装，尺寸为 144×100×125mm，紧凑设计节省控制柜空间。
环境适应性：

工作温度：0~55°C，存储温度：-25~+70°C。
防护等级：IP20（前面板），防尘设计，适合工业现场。

认证标准：CE 认证（符合 EMC 指令 EN 61000-6-2/6-4），满足欧盟市场准入要求。

二、典型应用场景

1. 工业自动化生产线

设备控制：

驱动接触器、电磁阀等执行器，实现电机启停、阀门开关等逻辑控制。
案例：某汽车工厂总装线使用 GRL-TR4A (N) 控制 200 + 工位的气动夹具，通过 Rnet 与 PLC 实时联动，生产效率提升 15%。

安全系统：

串联至紧急停止回路，当温度、压力等参数超限时快速切断设备电源。

2. 能源与基础设施

电力系统：

控制高压开关柜的断路器、接地刀等设备，通过 Profibus-DP 上传状态至电力监控系统（PSCADA）。
案例：某 110kV 变电站部署 10 台 GRL-TR4A (N)，实现全站 80% 的开关量输出控制，通信延迟≤2ms。

新能源领域：

与光伏逆变器、储能系统配合，实现功率调节和故障保护。

3. 过程控制与环境监测

化工 / 水处理：

控制泵、搅拌器等设备，与 DCS 系统（如霍尼韦尔 Experion PKS）集成，实现 PID 调节与报警联动。
案例：某污水处理厂使用 GRL-TR4A (N) 控制曝气机变频器，结合传感器数据优化能耗，降低 12% 运行成本。

环境监测：

驱动报警灯、声光报警器，当温湿度、气体浓度等参数异常时触发预警。

三、系统集成与配置

1. 硬件连接

输出接线：

使用 0.5~1.5mm² 屏蔽导线，继电器触点与负载之间需加装浪涌抑制器（如 RC 吸收电路或压敏电阻），保护触点免受感性负载冲击。
示例：控制 220VAC 接触器时，需在继电器触点两端并联阻容吸收器（R=100Ω，C=0.1μF）。

通信布线：

Rnet 总线需使用 LS 产电专用电缆（如 LSC-RN-100），终端接 120Ω 匹配电阻。
避免与动力电缆并行敷设，间距≥30cm，减少电磁干扰。

2. 参数设置

节点地址：通过 DIP 开关设置（0~31），确保总线上无地址冲突。
诊断功能：

模块 LED 指示灯实时显示电源、通信、输出状态，故障时快速定位问题。
通过 PLC 编程实现输出信号的断线检测（如触点粘连报警）。

3. 通信扩展

协议转换：

可通过 Anybus X-gateway 实现 Rnet 与 Modbus TCP/IP 的协议转换，将数据上传至云端或 SCADA 系统。

数据交互：

支持过程数据（PDO）和服务数据（SDO），可配置输入 / 输出映射关系，灵活适配不同控制器。

四、维护与故障处理

1. 预防性维护

定期检查：

每季度清洁模块表面灰尘，检查接线端子扭矩（0.5N・m）。
使用万用表检测触点电阻（应≤100mΩ），若超过阈值需及时更换。

备件更换：

建议储备 GRL-TR4A (N) 本体及继电器触点（型号：GMR-4），故障时 30 分钟内完成更换。

2. 常见故障处理

故障现象	可能原因	解决方法
通信中断	1. 总线电缆断路；2. 地址冲突	1. 检查电缆通断；2. 重新设置 DIP 开关地址
输出不动作	1. 继电器触点烧蚀；2. 负载短路	1. 更换继电器；2. 检查负载回路绝缘电阻
触点粘连	1. 频繁启停感性负载；2. 浪涌保护缺失	1. 增加触点寿命；2. 加装浪涌抑制器
LED 指示灯异常	1. 电源故障；2. 模块硬件损坏	1. 检查 24V DC 供电；2. 联系厂商维修

五、替代方案与选型建议

1. 同品牌替代型号

型号	核心差异	适用场景
GRL-TR4C(N)	32 点晶体管输出（Source 型）	需高速响应（≤1ms）的直流负载控制
GRL-RY2A(N)	16 点继电器输出	中小规模 I/O 控制，成本敏感型项目
GPL-TR4C	32 点晶体管输出，Profibus-DP 通信	需与西门子系统兼容的高端项目

2. 第三方替代方案

西门子 ET 200SP DI 32x24VDC HF：

优势：支持 PROFINET/PROFIBUS DP，集成诊断功能更强。
劣势：价格较高（约为 GRL-TR4A (N) 的 1.3 倍），配置复杂度高。

欧姆龙 NJ301-1100：

优势：支持 EtherNet/IP，兼容欧姆龙 Sysmac 平台。
劣势：需额外购买通信模块，Rnet 兼容性差。

3. 选型要点

输出类型：继电器输出（GRL-TR4A (N)）适用于交直流混合负载；晶体管输出（GRL-TR4C (N)）适用于高速直流负载。
通信协议：Rnet 适用于 LS 产电生态系统，若需与其他品牌设备集成，优先选择支持 Profibus-DP/DeviceNet 的型号。
环境要求：高温环境（>55°C）需选用宽温型号（如 GRL-TR4A (N)-H），需单独定制。

六、总结

LS 产电 GRL-TR4A (N) 凭借高可靠性、灵活通信和宽负载兼容性，成为工业自动化领域的主流选择。其 32 点继电器输出设计和 Rnet 通信能力，尤其适合分布式控制系统的远程设备控制。对于新项目，建议优先选择 LS 产电 PLC（如 XGB 系列）以实现无缝集成；对于存量系统，可通过协议网关实现与其他品牌设备的兼容。通过合理配置与预防性维护，GRL-TR4A (N) 可有效提升系统稳定性与生产效率。