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Allen‑Bradley Guardmaster 440R 系列安全继电器
时间: 2026-06-05浏览次数：
Allen‑Bradley Guardmaster 440R 系列安全继电器
Allen‑Bradley Guardmaster 440R 系列安全继电器
440R 系列 GSR 工业安全继电器官方用户手册（2024 版），产品共 6 个型号：440R-S13R2 (CI)、440R-S12R2 (SI)、440R-D22R2 (DI)、440R-D22S2 (DIS)、440R-EM4R2 (EM)、440R-EM4R2D (EMD)；产品满足SIL3、ISO13849 Cat.4/PLe安全等级，CE/UKCA/UL 多国认证，用于急停、安全门、安全地毯、安全边缘等设备安全回路防护，手册从硬件、安装接线、参数配置、时序逻辑、通讯、故障排查、规格认证全维度说明。
产品分类与硬件特征
1 六大产品定位
CI/SI（主控基础型）：单组双通道安全输入，CI 三路机械安全触点、SI 两路机械输出，自带 SWS 单线安全输出，用于单安全器件基础回路；
DI/DIS（双输入主控）：两路独立双通道安全输入（IN1/IN2），DI 机械继电器输出，DIS 为 OSSD 固态晶体管输出；支持 SWS 输入 + 输出，可做两路安全器件与逻辑与 / 或控制；
EM（即时扩展模块）：无本地安全输入，仅 SWS 信号输入，四路机械安全输出，用来扩容安全触点数量；
EMD（延时扩展模块）：SWS 输入，带延时输出功能，支持断电延时、上电延时、点动 JOG 三种工作模式，靠 B1/B2 端子配置时序参数。
2 硬件共性
安装：标准 22.5mm 宽度 DIN 导轨卡扣安装，插拔式端子，端子紧固力矩0.4N·m；
供电统一：DC24V（20.4~26.4V PELV/SELV 安全电源）；
面板指示灯：PWR/Fault 故障灯、IN 输入指示灯、OUT 输出指示灯、EMD 附带 B1/LOGIC IN 状态灯；
配置方式：面板多位拨码开关设定逻辑、复位、延时参数，断电保存配置至 EEPROM；
通讯：DI/DIS/SI/EM/EMD 自带板载光纤总线，搭配 440R-ENETR 以太网模块接入 EtherNet/IP，上位 Studio5000 通过 AOP 组态查看状态、故障。
3 核心 SWS 单线安全总线
全系列标配 **L11 (SWS 输出)、L12 (SWS 输入)** 单线安全接口：
信号波形：周期 4ms 脉冲（1ms+0.5ms 脉冲组合），万用表实测 8~9V；
驱动能力：单个 L11 最多并联 10 路 L12，EM 仅中转信号无驱动余量；
布线：单段线缆最长 30m，长线建议屏蔽线，实现多台安全继电器级联扩展安全回路。
输入输出定义与接线规范
1 安全输入分类（S11/S21 为内部脉冲测试端，S12/S22/S32/S42 为信号输入端）
机械常闭器件（急停、安全门、限位开关）：S11→开关一端，S12→开关另一端，继电器周期性发脉冲检测线间短路、对地短路；
OSSD 固态输出器件（安全光栅、激光扫描仪）：无需接 S11/S21，直接 OSSD 两根线接 S12/S22，设备自带短路自检；
安全地毯 / 安全边缘：双线短接结构，DI/DIS 需拨码设 AND 逻辑，布线电容会影响脉冲波形。
脉冲参数：CI 脉冲周期 14ms，DI/DIS/SI 约 12.2ms，仪表空载直流电压 CI≈19V、DI/S11≈14V/S21≈18V。
2 复位端子 S34（全系列主控款标配）
两种复位模式（拨码选择）
自动复位：S34 常接 24V，安全回路闭合自动吸合输出；
监控手动复位：需要250ms~3s高低电平跳变（按钮点动），安全回路闭合后必须手动复位，全身体侵入防护强制选型。
3 输出区分
机械触点（CI/DI/SI/EM/EMD）：无源常开安全触点，AC250V/DC24V 负载，EMD 输出带延时；
DIS OSSD 固态输出：14/24（1.5A、容载≤1.6μF）、34/44（0.5A、耐 9μF 大电容负载），用于伺服 STO、变频器安全端子；
辅助输出：CI(41/42)、DI/DIS/SI(Y32)、EM/EMD(X32)，安全输出断开时辅助导通，用于 PLC 故障反馈。
4 EMD 专用 B1/B2 端子
B1 悬空：非触发断电延时；
B1 短 B2：可重触发断电延时；
B1 接 24V：JOG 点动模式。
配置五步流程
断电，拨码全部切 0（配置起始位）；
上电，PWR 红灯 1Hz 闪烁进入配置模式；
按应用设置拨码（复位方式、输入与 SWS 逻辑、EMD 延时档位）；
看指示灯闪烁次数核对档位（闪数次 = 拨码数值）；
再次断电重启，参数存入 EEPROM，5 分钟内需完成配置否则报错。
DI/DIS 逻辑档位
1/5：(IN1 OR IN2) OR SWS；2/6：(IN1 AND IN2) OR SWS；3/7：(IN1 OR IN2) AND SWS；4/8：(IN1 AND IN2) AND SWS。
EMD 延时配置
RANGE+TIME 双拨码，分短 (0.1~1s)、长 (10~3000s) 两档，实现断电延时 / 上电延时 / 点动时间自定义。
三大时序功能（仅 EMD）
不可重触发断电延时：SWS 断开后开始计时，计时中再次接通不重置；
可重触发断电延时 (B1-B2 短接)：计时过程 SWS 重新闭合，定时器清零重启；
JOG 点动 (B1 接 24V)：SWS 有效 + JOG 端子得电，输出定时导通，定时结束强制断开，间歇 500ms 才可再次触发。
面板指示灯与故障代码（PWR 灯闪烁次数 = 故障类型）
闪烁次数 故障原因 处理方案
1Hz 常闪 配置模式 完成配置后断电重启
2 次 拨码与存储参数不符 重新配置
3 次 地毯接线却设 OR 逻辑 改为 AND 逻辑
4 次 输入线短路 / 地毯受压短路 排查线路、复位
5 次 SWS 短路 / 下级故障 检查 L11/L12 接线
6 次 DIS 输出短路 / 大容量电容错接 14/24 改接 34/44
绿常 + 红间歇：可恢复小故障；常红：硬件损坏需更换。
故障排查标准化步骤
查看 PWR/Fault 指示灯，定位故障大类；
测量 A1/A2 供电 20.4~26.4V，排查电源与接地（PELV 电源 24V 负极单点接地）；
测量 IN 端子脉冲电压，区分断线 / 短路 / 线缆电容超标；
检测 SWS 总线波形与电压，长线换屏蔽；
测量 S34 复位端子电平，排查复位回路触点粘连；
测量安全输出负载侧电压，区分触点烧毁、负载短路；
EMD 额外检测 B1/B2 接线与档位设置。
关键影响因素：线缆电容过大、线阻过高、输入脉冲干扰、7ms 以内短脉冲忽略、30ms 输入恢复时间。
通讯与上位功能
多台安全继电器（最多 6 台）搭配 440R-ENETR 以太网网关组成 EtherNet/IP 站点；
Studio5000 导入 AOP 文件，在线读取输入状态、输出状态、故障代码、复位状态；
网关内置网页，浏览器输入 IP 远程查看整站安全设备状态。
电气参数与环境规格
工作温度：-5℃~+55℃，储运 - 20~+70℃；
防护：本体 IP20，柜体安装 NEMA1/IP40；
安全认证：SIL3、ISO13849-1 Cat.4/PLe、EN60204、CE/UKCA/UL；
PFH 危险失效率 10⁻⁹级别，MTTFd 满足 20 年使命期。
应用接线示例
手册附带急停、安全门、安全地毯、光栅、多机 SWS 级联、EM 延时停机、JOG 点动共 6 类经典接线图，覆盖单机防护、多分区联锁、变频器 ST 控制等工业常用方案。
