
Product Description
Siemens 6ES7412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H
CPU Redundante de Alta Disponibilidad para Sistemas Tolerantes a Fallos SIMATIC S7-400H
El Siemens 6ES7412-3HJ14-0AB0 es un módulo CPU redundante diseñado para sistemas S7-400H críticos que requieren operación sin tiempo de inactividad. Esta CPU 412-3H ofrece control tolerante a fallos con conmutación automática, ideal para industrias de procesos donde la disponibilidad del sistema es primordial.
🛡️ Por qué las CPUs Redundantes son Importantes
En infraestructuras críticas—centrales eléctricas, refinerías de petróleo, procesamiento químico—una falla de CPU puede costar millones en tiempo de inactividad. La CPU 412-3H lo soluciona con:
- ✅ Redundancia en espera activa – CPUs dobles funcionan en paralelo, conmutación automática en <100ms
- ✅ Transferencia sin interrupciones – El proceso continúa sin interrupción durante el cambio de CPU
- ✅ Operación sincronizada – Ambas CPUs ejecutan programas idénticos, garantizando consistencia
- ✅ Mantenimiento en Línea – Reemplazo de CPU defectuosa sin detener la producción
- ✅ Fiabilidad comprobada – MTBF >200,000 horas en configuración redundante
📋 Especificaciones técnicas
| Número de pedido | 6ES7412-3HJ14-0AB0 |
| Tipo de CPU | CPU 412-3H (Sistema H redundante) |
| Memoria de trabajo | 512 KB (256 KB código + 256 KB datos) |
| Memoria de carga | 8 MB (integrada), ampliable a 64 MB con tarjeta de memoria |
| Velocidad de procesamiento | 0.1 ms por cada 1000 operaciones binarias |
| Capacidad de E/S | Máx. 65,536 E/S digitales, 4,096 E/S analógicas |
| Imagen de proceso | 16 KB entradas + 16 KB salidas |
| Temporizadores/Contadores | 2,048 temporizadores S7, 2,048 contadores S7 |
| Memoria de bits | 16 KB |
| Bloques | Máx. 6,144 (OB, FC, FB, DB combinados) |
| Interfaces | 1× MPI/DP (12 Mbps), 1× interfaz de módulo Sync |
| Redundancia | Sistema H con conmutación automática |
| Tiempo de conmutación por error | <100 ms (transferencia sin interrupciones) |
| Fuente de alimentación | CC 5V (a través del backplane), típ. 1.8A |
| Temperatura de operación | 0°C a +60°C (montaje horizontal) |
| Certificaciones | CE, UL, cULus, FM, ATEX, IECEx, SIL 3 (IEC 61508) |
| Dimensiones | 50mm × 290mm × 219mm (An×Al×Pr) |
| Peso | Aprox. 850g |
🔧 Arquitectura del sistema H
Requisitos de configuración redundante
- CPUs dobles: Dos módulos 6ES7412-3HJ14-0AB0 en bastidores separados
- Módulos de sincronización: 6ES7960-1AA06-0XA0 (fibra óptica) para sincronización de CPU
- Alimentación redundante: Fuentes de alimentación PS 407 dobles (10A o 20A)
- E/S redundante: Módulos de E/S de doble canal (variantes H SM 421/422/431/432)
- Cables de fibra óptica: Para conexión de módulos de sincronización (distancia máxima 10 km)
Proceso de conmutación por error
- Operación normal: Ambas CPUs ejecutan el programa en paralelo, salidas controladas por la CPU maestra
- Detección de fallos: Los módulos de sincronización detectan fallos en la CPU o pérdida de comunicación
- Conmutación automática: La CPU de reserva toma el control en menos de 100 ms
- Notificación de alarma: El sistema genera un mensaje de diagnóstico para mantenimiento
- Reemplazo en caliente: La CPU defectuosa puede ser reemplazada mientras el sistema sigue funcionando
⚡ Comparación de rendimiento
| Característica | CPU 412-3H (Este Producto) | CPU 414-3H | CPU 416-3H |
|---|---|---|---|
| Memoria de trabajo | 512 KB | 1.4 MB | 5.6 MB |
| Velocidad de procesamiento | 0.1 ms/1000 ops | 0.08 ms/1000 ops | 0.05 ms/1000 ops |
| Máximo de puntos de E/S | 65,536 | 65,536 | 65,536 |
| Bloques Máximos | 6,144 | 8,192 | 8,192 |
| Redundancia | ✅ H-system | ✅ H-system | ✅ H-system |
| Ideal para | Complejidad media, sensible al costo | Programas grandes, ciclos rápidos | Programas muy grandes, máximo rendimiento |
🏭 Aplicaciones Críticas para la Misión
Generación y Distribución de Energía
Controlar gobernadores de turbinas, sistemas de calderas y sincronización de red en plantas de carbón, gas y nucleares. El sistema H asegura operación continua durante mantenimiento o fallos de componentes.
Procesamiento de Petróleo y Gas
Gestionar plataformas offshore, refinerías y sistemas de control de oleoductos donde el tiempo de inactividad puede costar más de $1M por hora. Las CPUs redundantes proporcionan control crítico para la seguridad con conmutación automática.
Química y Farmacéutica
Control por lotes y procesos continuos en instalaciones certificadas GMP. La certificación SIL 3 cumple con los requisitos de integridad de seguridad para procesos peligrosos.
Tratamiento de agua y aguas residuales
Las plantas municipales de tratamiento que sirven a millones de residentes requieren operación 24/7. El sistema H elimina puntos únicos de falla en la infraestructura SCADA.
Producción de Acero y Metales
La colada continua, los trenes de laminación y el control de hornos requieren operación ininterrumpida. La capacidad de intercambio en caliente permite mantenimiento sin detener la producción.
💻 Programación y Configuración
Requisitos de Software
- STEP 7 V5.5 o superior (TIA Portal no soportado para S7-400H)
- Paquete de Configuración del Sistema H (incluido en STEP 7 Professional)
- S7-PLCSIM Advanced (opcional, para simulación del sistema H)
Consideraciones de Programación
- Usar OB 70-72 para manejo de errores de redundancia
- Implementar OB 100 para reinicio en caliente tras conmutación por fallo
- Evitar operaciones críticas en tiempo durante la ventana de conmutación
- Usar SFC 90 (H_CTRL) para conmutación manual de CPU
- Monitorear el estado del módulo de sincronización mediante direcciones de diagnóstico
🛠️ Directrices de Instalación
Configuración del Rack
- Rack Central 1: PS 407 (Ranura 1) + CPU 412-3H (Ranura 2) + Módulo de Sincronización (Ranura 3)
- Rack Central 2: PS 407 (Ranura 1) + CPU 412-3H (Ranura 2) + Módulo de Sincronización (Ranura 3)
- Conexión de fibra: Conecte los módulos de sincronización con cables de fibra óptica (topología de anillo redundante)
- Racks de E/S: Módulos de E/S de doble canal en racks de expansión
Pasos de puesta en marcha
- Instale el hardware en ambos racks, verifique que estén correctamente asentados
- Conecte los módulos de sincronización con cables de fibra óptica
- Encienda el Rack 1, espere a que la CPU alcance el modo RUN
- Encienda el Rack 2, las CPUs se sincronizarán automáticamente
- Descargue la configuración del sistema H desde STEP 7
- Verifique el estado de redundancia mediante los LEDs de diagnóstico de la CPU
- Pruebe la conmutación por error apagando una CPU (la de reserva toma el control)
⚖️ Sistema H vs. CPU Estándar
| Característica | CPU 412-3H (Sistema H) | CPU 412-2 (Estándar) |
|---|---|---|
| Redundancia | ✅ CPU dual en espera activa | ❌ CPU única |
| Tiempo de conmutación por error | <100 ms automático | N/D (se requiere reinicio manual) |
| Disponibilidad | 99.999% (5 nueves) | 99.9% (3 nueves) |
| Mantenimiento | En línea (CPU con intercambio en caliente) | Fuera de línea (se requiere apagado del sistema) |
| Costo de hardware | 💰💰💰 Alto (CPUs duales + sincronización) | 💰 Bajo (CPU única) |
| Complejidad de programación | ⭐⭐⭐⭐ Avanzado | ⭐⭐ Estándar |
| Ideal para | Crítico para la misión, operación 24/7 | Automatización estándar, tiempo de inactividad aceptable |
🛡️ Autenticidad y Calidad
⚠️ Riesgos de CPUs falsificadas
Las CPUs S7-400H no genuinas pueden causar fallos catastróficos:
- 🔥 Conmutación por error poco fiable (anula el propósito de redundancia)
- ⚡ Corrupción de memoria durante el cambio
- 💥 Fallos en el sistema de seguridad en procesos peligrosos
- 🚫 Certificación SIL 3 anulada (incumplimiento normativo)
- ⚖️ Exposición a responsabilidad en aplicaciones críticas para la seguridad
✅ Garantía del Centro de Control Industrial
- 🔒 100% Original Siemens – Sellado de fábrica con etiquetas holográficas
- 📜 Certificación SIL 3 – Documentación completa de integridad de seguridad incluida
- 🌍 Distribuidor autorizado – Verifique en Siemens Industry Mall
- 🛡️ Garantía de 24 meses – Cobertura de garantía del fabricante global
- 📦 Protección ESD – Empaque antiestático que previene daños a componentes
📦 Contenido del paquete
- 1× módulo Siemens 6ES7412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H
- Interfaz MPI/DP integrada
- Documentación del producto y certificado SIL 3
Nota: Requiere segunda CPU, módulos de sincronización, cables de fibra y fuentes de alimentación redundantes para la operación del sistema H (ordenar por separado).
🔗 Componentes requeridos para el sistema H
- Segunda CPU: 6ES7412-3HJ14-0AB0 (este producto)
- Módulos de Sincronización: 6ES7960-1AA06-0XA0 (fibra óptica, se requieren 2)
- Cables de Fibra: 6XV1850-2x (varias longitudes disponibles)
- Fuentes de Alimentación: 6ES7407-0KR02-0AA0 (PS 407 20A, se requieren 2)
- Tarjeta de Memoria: 6ES7952-1KL00-0AA0 (opcional, expansión de 64 MB)
🤝 Soporte técnico
- 📧 Consulta de Diseño del Sistema H – Envíenos por correo sus requisitos para revisión de arquitectura
- 📚 Biblioteca de Documentación – Manuales STEP 7, guías de configuración del sistema H, certificados SIL 3
- 🎓 Recursos de Capacitación – Tutoriales de programación de redundancia y procedimientos de prueba de failover
- 🔧 Soporte de Puesta en Marcha – Asistencia remota para arranque y validación del sistema H
- 🔄 Devoluciones en 30 días – Módulos sin usar en embalaje original
❓ Preguntas frecuentes
P: ¿Puedo usar esta CPU en un sistema S7-400 no redundante?
R: No, CPU 412-3H es exclusivamente para sistemas H. Para S7-400 estándar, use CPU 412-2 (6ES7412-2XK07-0AB0).
P: ¿Cuál es la distancia máxima entre CPUs redundantes?
R: Hasta 10 km con módulos de sincronización de fibra óptica. Para distancias mayores, use Profibus DP o Profinet para redundancia distribuida.
P: ¿Puedo mezclar CPU 412-3H con CPU 414-3H en un sistema H?
R: No, ambas CPUs deben ser modelos idénticos con versiones de firmware coincidentes.
P: ¿Cómo pruebo el failover sin detener la producción?
R: Use SFC 90 (H_CTRL) para cambiar manualmente los roles maestro/standby. Monitoree el proceso durante el cambio para verificar la transferencia sin interrupciones.
P: ¿Se soporta TIA Portal para la programación de S7-400H?
R: No, S7-400H requiere STEP 7 V5.x (Classic). TIA Portal solo soporta redundancia S7-1500R.
P: ¿Qué sucede si ambos CPUs fallan simultáneamente?
R: El sistema entra en modo STOP. Use fuentes de alimentación redundantes y UPS para minimizar el riesgo de fallo doble.