
Product Description
Siemens 6ES7412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H
Hochverfügbare redundante CPU für SIMATIC S7-400H fehlertolerante Systeme
Der Siemens 6ES7412-3HJ14-0AB0 ist ein redundantes CPU-Modul, das für mission-kritische S7-400H-Systeme mit Null-Ausfallzeiten konzipiert ist. Diese CPU 412-3H bietet fehlertolerante Steuerung mit automatischem Failover, ideal für Prozessindustrien, in denen Systemverfügbarkeit oberste Priorität hat.
🛡️ Warum redundante CPUs wichtig sind
In kritischen Infrastrukturen – Kraftwerke, Ölraffinerien, chemische Verarbeitung – kann ein einzelner CPU-Ausfall Millionen an Ausfallkosten verursachen. Die CPU 412-3H löst dies mit:
- ✅ Hot-Standby-Redundanz – Dual-CPUs laufen parallel, automatischer Umschaltvorgang in <100ms
- ✅ Unterbrechungsfreier Transfer – Prozess läuft ohne Unterbrechung während des CPU-Failovers weiter
- ✅ Synchroner Betrieb – Beide CPUs führen identische Programme aus und gewährleisten Konsistenz
- ✅ Online-Wartung – Austausch der fehlerhaften CPU ohne Produktionsstopp
- ✅ Bewährte Zuverlässigkeit – MTBF >200.000 Stunden in redundanter Konfiguration
📋 Technische Spezifikationen
| Bestellnummer | 6ES7412-3HJ14-0AB0 |
| CPU-Typ | CPU 412-3H (Redundantes H-System) |
| Arbeitsmemory | 512 KB (256 KB Code + 256 KB Daten) |
| Ladespeicher | 8 MB (integriert), erweiterbar auf 64 MB mit Speicherkarte |
| Verarbeitungsgeschwindigkeit | 0,1 ms pro 1000 Binäroperationen |
| E/A-Kapazität | Max. 65.536 digitale E/A, 4.096 analoge E/A |
| Prozessabbild | 16 KB Eingänge + 16 KB Ausgänge |
| Timer/Zähler | 2.048 S7-Timer, 2.048 S7-Zähler |
| Bit-Speicher | 16 KB |
| Bausteine | Max. 6.144 (OB, FC, FB, DB kombiniert) |
| Schnittstellen | 1× MPI/DP (12 Mbps), 1× Sync-Modul-Schnittstelle |
| Redundanz | H-System mit automatischem Failover |
| Failover-Zeit | <100 ms (unterbrechungsfreier Transfer) |
| Stromversorgung | DC 5V (über Backplane), typ. 1,8A |
| Betriebstemperatur | 0°C bis +60°C (horizontale Montage) |
| Zertifizierungen | CE, UL, cULus, FM, ATEX, IECEx, SIL 3 (IEC 61508) |
| Abmessungen | 50mm × 290mm × 219mm (B×H×T) |
| Gewicht | Ca. 850g |
🔧 H-System-Architektur
Anforderungen an redundante Konfiguration
- Dual CPUs: Zwei 6ES7412-3HJ14-0AB0 Module in separaten Racks
- Sync Modules: 6ES7960-1AA06-0XA0 (Glasfaser) zur CPU-Synchronisation
- Redundant Power: Doppelte PS 407 Netzteile (10A oder 20A)
- Redundant I/O: Dual-Kanal I/O-Module (SM 421/422/431/432 H-Varianten)
- Fiber Optic Cables: Für Sync-Modul-Verbindung (max. 10 km Entfernung)
Failover-Prozess
- Normal Operation: Beide CPUs führen das Programm im Gleichschritt aus, Ausgänge werden von der Master-CPU gesteuert
- Fault Detection: Sync-Module erkennen CPU-Ausfall oder Kommunikationsverlust
- Automatic Switchover: Standby-CPU übernimmt die Steuerung innerhalb von 100 ms
- Alarm Notification: System erzeugt Diagnosemeldung für die Wartung
- Hot Replacement: Defekte CPU kann ersetzt werden, während das System weiterläuft
⚡ Leistungsvergleich
| Eigenschaft | CPU 412-3H (Dieses Produkt) | CPU 414-3H | CPU 416-3H |
|---|---|---|---|
| Arbeitsmemory | 512 KB | 1,4 MB | 5,6 MB |
| Verarbeitungsgeschwindigkeit | 0,1 ms/1000 Vorgänge | 0,08 ms/1000 Vorgänge | 0,05 ms/1000 Vorgänge |
| Max. I/O-Punkte | 65,536 | 65,536 | 65,536 |
| Maximale Blöcke | 6,144 | 8,192 | 8,192 |
| Redundanz | ✅ H-System | ✅ H-System | ✅ H-System |
| Am besten geeignet für | Mittlere Komplexität, kostenempfindlich | Große Programme, schnelle Zyklen | Sehr große Programme, maximale Leistung |
🏭 Missionskritische Anwendungen
Stromerzeugung & -verteilung
Steuern Sie Turbinenregler, Kesselsysteme und Netzsynchronisation in Kohle-, Gas- und Kernkraftwerken. Das H-System gewährleistet einen kontinuierlichen Betrieb während Wartungsarbeiten oder Komponentenfehlern.
Öl- & Gasverarbeitung
Verwalten Sie Offshore-Plattformen, Raffinerien und Pipeline-Steuerungssysteme, bei denen Ausfallzeiten mehr als 1 Mio. $ pro Stunde kosten können. Redundante CPUs bieten sicherheitskritische Steuerung mit automatischem Failover.
Chemie & Pharma
Chargensteuerung und kontinuierliche Prozesse in GMP-zertifizierten Anlagen. SIL 3-Zertifizierung erfüllt Sicherheitsintegritätsanforderungen für gefährliche Prozesse.
Wasser- & Abwasserbehandlung
Kommunale Kläranlagen für Millionen von Einwohnern benötigen 24/7-Betrieb. Das H-System eliminiert Single Points of Failure in der SCADA-Infrastruktur.
Stahl- & Metallproduktion
Stranggießen, Walzwerke und Ofensteuerung erfordern unterbrechungsfreien Betrieb. Hot-Swap-Fähigkeit ermöglicht Wartung ohne Produktionsstopps.
💻 Programmierung & Konfiguration
Softwareanforderungen
- STEP 7 V5.5 oder höher (TIA Portal nicht unterstützt für S7-400H)
- H-System-Konfigurationspaket (in STEP 7 Professional enthalten)
- S7-PLCSIM Advanced (optional, für H-System-Simulation)
Programmierungshinweise
- Verwenden Sie OB 70-72 für Fehlerbehandlung bei Redundanz
- Implementieren Sie OB 100 für Warmstart nach Failover
- Vermeiden Sie zeitkritische Operationen während des Umschaltfensters
- Verwenden Sie SFC 90 (H_CTRL) für manuelles CPU-Umschalten
- Überwachen Sie den Status des Synchronisationsmoduls über Diagnoseadressen
🛠️ Installationsrichtlinien
Rack-Konfiguration
- Zentrales Rack 1: PS 407 (Slot 1) + CPU 412-3H (Slot 2) + Sync-Modul (Slot 3)
- Zentrales Rack 2: PS 407 (Slot 1) + CPU 412-3H (Slot 2) + Sync-Modul (Slot 3)
- Glasfaserverbindung: Synchronisationsmodule mit Glasfaserkabeln verbinden (redundante Ringtopologie)
- I/O-Racks: Dual-Kanal I/O-Module in Erweiterungsracks
Inbetriebnahmeschritte
- Hardware in beiden Racks installieren, korrekten Sitz überprüfen
- Synchronisationsmodule mit Glasfaserkabeln verbinden
- Rack 1 einschalten, warten bis CPU den RUN-Modus erreicht
- Rack 2 einschalten, CPUs synchronisieren sich automatisch
- H-System-Konfiguration aus STEP 7 herunterladen
- Redundanzstatus über CPU-Diagnose-LEDs überprüfen
- Failover testen, indem eine CPU ausgeschaltet wird (Standby übernimmt)
⚖️ H-System vs. Standard-CPU
| Eigenschaft | CPU 412-3H (H-System) | CPU 412-2 (Standard) |
|---|---|---|
| Redundanz | ✅ Dual-CPU Hot-Standby | ❌ Einzelne CPU |
| Failover-Zeit | <100 ms automatisch | N/V (manueller Neustart erforderlich) |
| Verfügbarkeit | 99,999 % (5 Neunen) | 99,9 % (3 Neunen) |
| Wartung | Online (Hot-Swap CPU) | Offline (Systemabschaltung erforderlich) |
| Hardwarekosten | 💰💰💰 Hoch (doppelte CPUs + Synchronisation) | 💰 Niedrig (einzelne CPU) |
| Programmierkomplexität | ⭐⭐⭐⭐ Fortgeschritten | ⭐⭐ Standard |
| Am besten geeignet für | Kritische Anwendungen, 24/7 Betrieb | Standardautomatisierung, akzeptable Ausfallzeiten |
🛡️ Authentizität & Qualität
⚠️ Risiken gefälschter CPUs
Nicht originale S7-400H CPUs können katastrophale Ausfälle verursachen:
- 🔥 Unzuverlässiges Failover (untergräbt Redundanzzweck)
- ⚡ Speicherbeschädigung während Umschaltung
- 💥 Sicherheitsausfälle in gefährlichen Prozessen
- 🚫 Ungültige SIL 3 Zertifizierung (gesetzliche Nichtkonformität)
- ⚖️ Haftungsrisiko bei sicherheitskritischen Anwendungen
✅ Garantie für Industrial Control Hub
- 🔒 100% Original Siemens – Werksversiegelt mit holografischen Etiketten
- 📜 SIL 3 Zertifizierung – Vollständige Sicherheitsintegritätsdokumentation enthalten
- 🌍 Autorisierter Vertriebspartner – Überprüfung im Siemens Industry Mall
- 🛡️ 24 Monate Garantie – Globale Herstellergarantie
- 📦 ESD-Schutz – Antistatische Verpackung verhindert Bauteilschäden
📦 Verpackungsinhalt
- 1× Siemens 6ES7412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H Modul
- Integrierte MPI/DP-Schnittstelle
- Produktdokumentation und SIL 3 Zertifikat
Hinweis: Erfordert zweite CPU, Synchronmodule, Glasfaserkabel und redundante Stromversorgungen für den Betrieb des H-Systems (separat bestellen).
🔗 Erforderliche Komponenten für H-System
- Zweite CPU: 6ES7412-3HJ14-0AB0 (dieses Produkt)
- Synchronisationsmodule: 6ES7960-1AA06-0XA0 (Glasfaser, 2 Stück erforderlich)
- Glasfaserkabel: 6XV1850-2x (verschiedene Längen verfügbar)
- Stromversorgungen: 6ES7407-0KR02-0AA0 (PS 407 20A, 2 Stück erforderlich)
- Speicherkarte: 6ES7952-1KL00-0AA0 (optional, 64 MB Erweiterung)
🤝 Technischer Support
- 📧 H-System Design Beratung – Senden Sie uns Ihre Anforderungen zur Architekturprüfung per E-Mail
- 📚 Dokumentationsbibliothek – STEP 7 Handbücher, H-System-Konfigurationsanleitungen, SIL 3 Zertifikate
- 🎓 Schulungsressourcen – Tutorials zur Redundanzprogrammierung und Failover-Testverfahren
- 🔧 Inbetriebnahmesupport – Fernunterstützung für H-System-Start und Validierung
- 🔄 30-Tage-Rückgabe – Unbenutzte Module in Originalverpackung
❓ FAQ
F: Kann ich diese CPU in einem nicht-redundanten S7-400 System verwenden?
A: Nein, CPU 412-3H ist ausschließlich für H-Systeme. Für Standard S7-400 verwenden Sie CPU 412-2 (6ES7412-2XK07-0AB0).
F: Was ist die maximale Entfernung zwischen redundanten CPUs?
A: Bis zu 10 km mit Glasfaser-Synchronisationsmodulen. Für längere Distanzen verwenden Sie Profibus DP oder Profinet für verteilte Redundanz.
F: Kann ich CPU 412-3H mit CPU 414-3H in einem H-System mischen?
A: Nein, beide CPUs müssen identische Modelle mit übereinstimmenden Firmware-Versionen sein.
F: Wie teste ich den Failover, ohne die Produktion zu stoppen?
A: Verwenden Sie SFC 90 (H_CTRL), um manuell zwischen Master- und Standby-Rollen zu wechseln. Überwachen Sie den Prozess während des Umschaltens, um einen unterbrechungsfreien Transfer zu verifizieren.
F: Wird TIA Portal für die Programmierung von S7-400H unterstützt?
A: Nein, S7-400H benötigt STEP 7 V5.x (Classic). TIA Portal unterstützt nur S7-1500R Redundanz.
F: Was passiert, wenn beide CPUs gleichzeitig ausfallen?
A: Das System wechselt in den STOP-Modus. Verwenden Sie redundante Stromversorgungen und USV, um das Risiko eines Doppelausfalls zu minimieren.