
Product Description
Siemens 6ES7412-1XJ05-0AB0 CPU 412-3H
CPU افزونه با دسترسی بالا برای سیستمهای تحمل خطای SIMATIC S7-400H
Siemens 6ES7412-1XJ05-0AB0 یک CPU افزونه قدرتمند است که برای سیستمهای حیاتی S7-400H با نیاز به صفر توقف طراحی شده است. این CPU 412-3H عملکرد کنترل قطعی با پشتیبانی حالت آمادهباش داغ ارائه میدهد که آن را برای صنایع فرآیندی پیوسته که خرابی سیستم قابل قبول نیست، ایدهآل میسازد.
🛡️ چرا CPUهای افزونه اهمیت دارند
در زیرساختهای حیاتی—نیروگاهها، پالایشگاههای نفت، تولید دارو—خرابی یک CPU میتواند میلیونها هزینه توقف و از دست دادن تولید داشته باشد. CPU 412-3H ارائه میدهد:
- ✅ پشتیبانی حالت آمادهباش داغ – سوئیچ خودکار در کمتر از ۱۰۰ میلیثانیه بدون وقفه در فرآیند
- ✅ تعویض بدون وقفه – انتقال بیوقفه که یکپارچگی حلقه کنترل را حفظ میکند
- ✅ نگهداری آنلاین – تعویض CPU معیوب بدون توقف تولید
- ✅ عملکرد همزمان – هر دو CPU برنامههای یکسان را بهطور موازی اجرا میکنند
- ✅ نظارت تشخیصی – بررسیهای مداوم سلامت مشکلات را قبل از خرابی شناسایی میکند
📋 مشخصات فنی
| شماره سفارش | 6ES7412-1XJ05-0AB0 |
| نوع CPU | CPU 412-3H (سیستم H افزونه) |
| سازگاری سیستم | SIMATIC S7-400H (سیستمهای تحمل خطا) |
| حافظه کاری | 512 کیلوبایت (256 کیلوبایت کد + 256 کیلوبایت داده) |
| حافظه بارگذاری | 8 مگابایت (یکپارچه)، قابل ارتقا تا 64 مگابایت با کارت حافظه |
| سرعت پردازش | 0.1 میلیثانیه برای هر 1000 عملیات دودویی |
| آدرسدهی I/O | 8192 ورودی دیجیتال / 8192 خروجی دیجیتال |
| تصویر فرایند | 8 کیلوبایت ورودی / 8 کیلوبایت خروجی |
| حافظه بیت | 8 کیلوبایت |
| تایمرها/شمارندهها | 2048 تایمر S7 / 2048 شمارنده S7 |
| بلوکها | 6000 کل (OB، FC، FB، DB، SFC، SFB) |
| ارتباطات | MPI، Profibus DP، اترنت (با CP) |
| نوع افزونگی | حالت آماده به کار داغ (پشتیبانی 1:1) |
| زمان سوئیچاور | <100 میلیثانیه (معمولی) |
| همگامسازی | از طریق ماژولهای همگامسازی فیبر نوری |
| ولتاژ کاری | DC 24V (دامنه 19.2-28.8V) |
| مصرف جریان | معمولی 1.8A @ 24V DC |
| توان تلف شده | تقریباً ۱۸ وات |
| دمای کاری | ۰°C تا +۶۰°C (نصب افقی) |
| ابعاد (عرض×ارتفاع×عمق) | ۵۰ میلیمتر × ۲۹۰ میلیمتر × ۲۱۹ میلیمتر |
| وزن | تقریباً ۸۵۰ گرم |
| گواهینامهها | CE, UL, cULus, FM, ATEX, IECEx, SIL 3 (IEC 61508) |
| MTBF | >250,000 ساعت |
⚡ معیارهای عملکرد
| نوع عملیات | زمان اجرا |
|---|---|
| عملیات بیت | 0.01 میکروثانیه |
| عملیات کلمهای | 0.02 میکروثانیه |
| حساب نقطه ثابت (۳۲ بیتی) | 0.04 میکروثانیه |
| حساب اعشاری شناور | 0.12 میکروثانیه |
عملکرد دنیای واقعی: قادر به اجرای ۱۰ میلیون عملیات دودویی در ثانیه، مناسب برای الگوریتمهای کنترل پیچیده و کنترل فرآیند با سرعت بالا.
🔄 نحوه عملکرد افزونگی سیستم H
مروری بر معماری
- پردازندههای دوگانه: دو ماژول CPU 412-3H یکسان به صورت موازی کار میکنند
- همگامسازی: ماژولهای همگامسازی فیبر نوری (6ES7960-1AA04-5AA0) همگامسازی دقیق چرخهای را تضمین میکنند
- I/O مشترک: هر دو CPU از طریق مسیرهای ارتباطی افزونه به همان ماژولهای I/O دسترسی دارند
- Failover خودکار: اگر CPU اصلی خراب شود، CPU پشتیبان ظرف 100ms کنترل را به دست میگیرد
سناریوهای Failover
| نوع خرابی | پاسخ سیستم | زمان توقف |
|---|---|---|
| خطای سختافزاری CPU | سوئیچ خودکار به CPU پشتیبان | <100ms |
| خرابی منبع تغذیه | منبع تغذیه افزونه عملیات را حفظ میکند | 0ms (بدون وقفه) |
| خطای ارتباطی | سوئیچ به مسیر ارتباطی پشتیبان | <50ms |
| خطای ماژول I/O | هشدار تشخیصی، فرآیند ادامه دارد | 0ms (حالت کاهش یافته) |
برنامههای حیاتی ماموریت 🏭
تولید و توزیع برق
کنترل فرمانهای توربین، مدیریت دیگ بخار و همگامسازی شبکه در نیروگاههای زغالسنگ، گاز، هستهای و انرژیهای تجدیدپذیر. گواهی SIL 3 تضمین تطابق با استانداردهای ایمنی IEC 61508 است.
فرآوری نفت و گاز
مدیریت سکوهای دریایی، پالایشگاهها و سیستمهای کنترل خطوط لوله که در آن خاموشیهای غیرمنتظره خطر فجایع زیستمحیطی و زیانهای چند میلیون دلاری دارد.
شیمیایی و دارویی
اجرای کنترل دستهای و فرایندهای پیوسته در تأسیسات دارای گواهی GMP. تطابق با FDA 21 CFR Part 11 برای سوابق و امضاهای الکترونیکی.
تصفیه آب و فاضلاب
اطمینان از عملکرد ۲۴/۷ تصفیهخانههای شهری که به میلیونها ساکن خدمات میدهند. افزونگی از وقفههای خدمات در زمان نگهداری جلوگیری میکند.
تولید فولاد و فلزات
کنترل کورههای انفجاری، نورد و ریختهگری مداوم که در آن وقفههای فرایند باعث آسیب به تجهیزات و مشکلات کیفیت محصول میشود.
📊 CPU 412-3H در مقابل گزینههای دیگر
| ویژگی | CPU 412-3H (این محصول) | CPU 414-3H | CPU 417-4H |
|---|---|---|---|
| حافظه کاری | 512 کیلوبایت | ۱.۴ مگابایت | ۳۰ مگابایت |
| سرعت پردازش | ۰.۱ میلیثانیه/۱۰۰۰ عملیات | ۰.۰۸ میلیثانیه/۱۰۰۰ عملیات | ۰.۰۲ میلیثانیه/۱۰۰۰ عملیات |
| حداکثر نقاط I/O | 16,384 | 32,768 | 65,536 |
| حداکثر بلوکها | 6,000 | 8,000 | 16,000 |
| پشتیبانی | ✅ آماده به کار داغ | ✅ آماده به کار داغ | ✅ آماده به کار داغ |
| بهترین برای | پیچیدگی متوسط، حساس به هزینه | سیستمهای بزرگ، سرعت متوسط | سیستمهای بسیار بزرگ و پرسرعت |
| قیمت معمول | 💰💰 متوسط | 💰💰💰 بالا | 💰💰💰💰 بسیار بالا |
💡 راهنمای انتخاب: برای سیستمهای افزونه متوسط (تا ۱۶ هزار نقطه ورودی/خروجی) که به صرفه بودن هزینه اهمیت دارد، CPU 412-3H را انتخاب کنید. برای سیستمهای بزرگتر یا نیاز به پردازش سریعتر، به CPU 414-3H یا 417-4H ارتقا دهید.
🔧 نیازمندیهای سیستم
قطعات اجباری
- ۲× CPU 412-3H (6ES7412-1XJ05-0AB0) – این محصول، به صورت جفت سفارش داده میشود
- ۲× ماژول همگامسازی (6ES7960-1AA04-5AA0) – همگامسازی فیبر نوری
- ۲× منبع تغذیه (PS 407، پیکربندی افزونه)
- ۱× رک UR2-H (6ES7400-2JA00-0AA0) – رک بخشبندی شده ۱۸ شکافه
- کابلهای فیبر نوری – برای اتصال ماژول همگامسازی (طولهای مختلف)
قطعات اختیاری
- کارت حافظه (تا ۶۴ مگابایت برای ذخیره برنامه توسعهیافته)
- پردازندههای ارتباطی (CP 443 برای Profinet، اترنت)
- ماژولهای ورودی/خروجی افزونه (ET 200M با رابط افزونه)
🛠️ نصب و پیکربندی
راهاندازی سختافزار
- نصب CPUها – نصب هر دو ماژول CPU 412-3H در رک UR2-H (شکافهای ۴ و ۵)
- نصب ماژولهای همگامسازی – قرار دادن ماژولهای همگامسازی در کنار CPUها
- اتصال فیبر نوری – اتصال ماژولهای همگامسازی با کابلهای فیبر نوری (مسیرهای افزونه)
- نصب منابع تغذیه – پیکربندی ماژولهای PS 407 افزونه
- سیستم زمین – اطمینان از اتصال PE مناسب برای تطابق EMC
پیکربندی نرمافزار (STEP 7)
- ایجاد پروژه جدید S7-400H در STEP 7
- پیکربندی سختافزار با هر دو CPU در حالت افزونه
- تنظیم پارامترهای همگامسازی (زمان چرخه، زمان بهروزرسانی)
- دانلود پیکربندی به هر دو CPU
- بررسی وضعیت همگامسازی از طریق LEDهای تشخیصی
- آزمون failover با شبیهسازی خطای CPU
🔍 نشانگرها و تشخیصهای LED
| LED | رنگ | معنی |
|---|---|---|
| SF | قرمز | خطای سیستم (خطای سختافزاری یا نرمافزاری) |
| BF | قرمز | خطای باس (خطای ارتباطی) |
| DC5V | سبز | تأمین برق 5 ولت OK |
| RUN | سبز | پردازنده در حالت RUN |
| STOP | زرد | CPU در حالت STOP |
| REDF | قرمز | خطای افزونگی (خطای همگامسازی) |
| MSTR | سبز | CPU اصلی (کنترلر فعال) |
🛡️ اصالت و ایمنی
⚠️ خطرات CPU تقلبی
CPUهای غیر اصل در سیستمهای ایمنی بحرانی میتوانند باعث شوند:
- 🔥 خرابیهای فاجعهبار در نیروگاهها یا پالایشگاهها
- ⚡ افزونگی غیرقابل اعتماد که منجر به خاموشیهای برنامهریزینشده میشود
- 💥 خرابیهای سیستم ایمنی که مغایر با استاندارد IEC 61508 است
- 🚫 بیمه باطل شده و جریمههای قانونی
- ⚖️ مسئولیت قانونی حوادث ناشی از قطعات تقلبی
✅ تضمین هاب کنترل صنعتی
- 🔒 100% اصل زیمنس – مهر و موم شده در کارخانه با برچسبهای هولوگرافیک
- 📜 گواهی SIL 3 – مستندات کامل ایمنی شامل شده است
- 🌍 توزیعکننده مجاز – تأیید در Siemens Industry Mall
- 🛡️ گارانتی ۲۴ ماهه – گارانتی جهانی تولیدکننده
- 📞 پشتیبانی فنی – مشاوره پیشفروش و کمک در راهاندازی
📦 محتویات بسته
- 1× ماژول Siemens 6ES7412-1XJ05-0AB0 CPU 412-3H
- راهنمای نصب و مستندات ایمنی
- گواهی انطباق SIL 3
توجه: سیستمهای افزونه نیاز به ۲× CPU، ۲× ماژول همگامسازی و رک تخصصی دارند. کیت کامل سیستم H را جداگانه سفارش دهید.
🤝 پشتیبانی فنی
- 📧 مشاوره طراحی سیستم H – نیازهای افزونگی خود را از طریق ایمیل ارسال کنید
- 📚 کتابخانه مستندات – دفترچههای پیکربندی STEP 7، دفترچههای ایمنی
- 🎓 منابع آموزشی – راهنماهای برنامهنویسی و عیبیابی سیستم H
- 🔧 پشتیبانی راهاندازی – کمک از راه دور برای شروع سیستم
- 🔄 بازگشت ۳۰ روزه – ماژولهای استفادهنشده در بستهبندی اصلی
❓ پرسشهای متداول
سؤال: آیا میتوانم از یک CPU 412-3H بدون افزونگی استفاده کنم؟
پاسخ: خیر، CPU 412-3H منحصراً برای سیستمهای H طراحی شده است. برای کاربردهای بدون افزونگی، از CPU 412-2 (6ES7412-2XK07-0AB0) استفاده کنید.
سؤال: تفاوت CPU 412-3H و CPU 412-2 چیست؟
پاسخ: CPU 412-3H از افزونگی حالت آماده به کار گرم (سیستم H) پشتیبانی میکند. CPU 412-2 برای سیستمهای استاندارد S7-400 بدون افزونگی است.
سؤال: مدت زمان سوئیچ به پشتیبان چقدر است؟
پاسخ: معمولاً کمتر از ۱۰۰ میلیثانیه از تشخیص خطا تا کنترل CPU پشتیبان، که کنترل فرآیند بدون وقفه را تضمین میکند.
سؤال: آیا میتوانم CPU 412-3H را با CPU 414-3H در یک جفت افزونه ترکیب کنم؟
پاسخ: خیر، هر دو CPU باید مدلهای یکسان با نسخههای فریمور مطابقت داشته باشند.
سؤال: آیا این CPU با سیستمهای S7-300 سازگار است؟
پاسخ: خیر، CPU 412-3H منحصراً برای سیستمهای S7-400H است. با S7-300 یا S7-1500 سازگار نیست.
سؤال: به چه نرمافزار برنامهنویسی نیاز دارم؟
پاسخ: STEP 7 V5.x (Classic) یا TIA Portal V13+ با مجوز S7-400H.