
Product Description
Siemens 6ES7412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H
CPU Redundante de Alta Disponibilidade para Sistemas Tolerantes a Falhas SIMATIC S7-400H
O Siemens 6ES7412-3HJ14-0AB0 é um módulo CPU redundante projetado para sistemas S7-400H críticos que exigem operação sem tempo de inatividade. Esta CPU 412-3H oferece controle tolerante a falhas com failover automático, ideal para indústrias de processo onde a disponibilidade do sistema é fundamental.
🛡️ Por Que CPUs Redundantes São Importantes
Em infraestruturas críticas—usinas de energia, refinarias de petróleo, processamento químico—uma falha única de CPU pode custar milhões em tempo de inatividade. A CPU 412-3H resolve isso com:
- ✅ Redundância Hot-Standby – CPUs duplas operam em paralelo, com troca automática em <100ms
- ✅ Transferência Sem Interrupção – O processo continua sem interrupção durante a troca de CPU
- ✅ Operação Sincronizada – Ambas as CPUs executam programas idênticos, garantindo consistência
- ✅ Manutenção Online – Substitua a CPU com defeito sem parar a produção
- ✅ Confiabilidade Comprovada – MTBF >200.000 horas em configuração redundante
📋 Especificações Técnicas
| Número do Pedido | 6ES7412-3HJ14-0AB0 |
| Tipo de CPU | CPU 412-3H (Sistema H redundante) |
| Memória de trabalho | 512 KB (256 KB código + 256 KB dados) |
| Memória de carga | 8 MB (integrado), expansível para 64 MB com cartão de memória |
| Velocidade de Processamento | 0,1 ms por 1000 operações binárias |
| Capacidade de E/S | Máx. 65.536 E/S digitais, 4.096 E/S analógicas |
| Imagem do Processo | 16 KB entradas + 16 KB saídas |
| Temporizadores/Contadores | 2.048 temporizadores S7, 2.048 contadores S7 |
| Memória de Bits | 16 KB |
| Blocos | Máx 6.144 (OB, FC, FB, DB combinados) |
| Interfaces | 1× MPI/DP (12 Mbps), 1× interface de módulo Sync |
| Redundância | Sistema H com failover automático |
| Tempo de Failover | <100 ms (transferência sem interrupção) |
| Fonte de Alimentação | DC 5V (via backplane), tip. 1.8A |
| Temperatura de Operação | 0°C a +60°C (montagem horizontal) |
| Certificações | CE, UL, cULus, FM, ATEX, IECEx, SIL 3 (IEC 61508) |
| Dimensões | 50mm × 290mm × 219mm (L×A×P) |
| Peso | Aprox. 850g |
🔧 Arquitetura do Sistema H
Requisitos de Configuração Redundante
- CPUs Duplas: Dois módulos 6ES7412-3HJ14-0AB0 em racks separados
- Módulos de Sincronização: 6ES7960-1AA06-0XA0 (fibra óptica) para sincronização da CPU
- Fonte de Energia Redundante: Duas fontes PS 407 (10A ou 20A)
- E/S Redundante: Módulos de E/S de canal duplo (variantes SM 421/422/431/432 H)
- Cabos de Fibra Óptica: Para conexão do módulo de sincronização (distância máxima de 10km)
Processo de Failover
- Operação Normal: Ambas as CPUs executam o programa em lockstep, saídas controladas pela CPU mestre
- Detecção de Falhas: Módulos de sincronização detectam falha da CPU ou perda de comunicação
- Comutação Automática: CPU reserva assume o controle em até 100ms
- Notificação de Alarme: Sistema gera mensagem de diagnóstico para manutenção
- Substituição a Quente: CPU com defeito pode ser substituída enquanto o sistema continua funcionando
⚡ Comparação de Desempenho
| Característica | CPU 412-3H (Este Produto) | CPU 414-3H | CPU 416-3H |
|---|---|---|---|
| Memória de trabalho | 512 KB | 1,4 MB | 5,6 MB |
| Velocidade de Processamento | 0,1 ms/1000 ops | 0,08 ms/1000 ops | 0,05 ms/1000 ops |
| Máx. Pontos de E/S | 65,536 | 65,536 | 65,536 |
| Máx. de Blocos | 6,144 | 8,192 | 8,192 |
| Redundância | ✅ Sistema H | ✅ Sistema H | ✅ Sistema H |
| Melhor Para | Complexidade média, sensível a custos | Programas grandes, ciclos rápidos | Programas muito grandes, desempenho máximo |
🏭 Aplicações Críticas para a Missão
Geração & Distribuição de Energia
Controle de reguladores de turbinas, sistemas de caldeiras e sincronização de rede em usinas de carvão, gás e nucleares. O sistema H garante operação contínua durante manutenção ou falhas de componentes.
Processamento de Petróleo & Gás
Gerencie plataformas offshore, refinarias e sistemas de controle de dutos onde o tempo de inatividade pode custar mais de $1M por hora. CPUs redundantes fornecem controle crítico de segurança com failover automático.
Química & Farmacêutica
Controle em lotes e processos contínuos em instalações certificadas GMP. A certificação SIL 3 atende aos requisitos de integridade de segurança para processos perigosos.
Tratamento de Água & Esgoto
Estações municipais de tratamento que atendem milhões de residentes requerem operação 24/7. O sistema H elimina pontos únicos de falha na infraestrutura SCADA.
Produção de Aço & Metal
Fundição contínua, laminações e controle de fornos exigem operação ininterrupta. A capacidade hot-swap permite manutenção sem paradas na produção.
💻 Programação & Configuração
Requisitos de Software
- STEP 7 V5.5 ou superior (TIA Portal não suportado para S7-400H)
- Pacote de Configuração do Sistema H (incluído no STEP 7 Professional)
- S7-PLCSIM Advanced (opcional, para simulação do sistema H)
Considerações de Programação
- Use OB 70-72 para tratamento de erros de redundância
- Implemente OB 100 para reinício a quente após failover
- Evite operações críticas de tempo durante a janela de troca
- Use SFC 90 (H_CTRL) para troca manual da CPU
- Monitore o status do módulo de sincronização via endereços de diagnóstico
🛠️ Diretrizes de Instalação
Configuração do Rack
- Rack Central 1: PS 407 (Slot 1) + CPU 412-3H (Slot 2) + Módulo de Sincronização (Slot 3)
- Rack Central 2: PS 407 (Slot 1) + CPU 412-3H (Slot 2) + Módulo de Sincronização (Slot 3)
- Conexão de Fibra: Conecte os módulos de sincronização com cabos de fibra óptica (topologia de anel redundante)
- Racks de E/S: Módulos de E/S de canal duplo em racks de expansão
Passos para Comissionamento
- Instale o hardware em ambos os racks, verifique o encaixe correto
- Conecte os módulos de sincronização com cabos de fibra óptica
- Ligue o Rack 1, aguarde a CPU entrar no modo RUN
- Ligue o Rack 2, as CPUs sincronizarão automaticamente
- Baixe a configuração do sistema H do STEP 7
- Verifique o status da redundância via LEDs de diagnóstico da CPU
- Teste o failover desligando uma CPU (a reserva assume)
⚖️ Sistema H vs. CPU Padrão
| Característica | CPU 412-3H (Sistema H) | CPU 412-2 (Padrão) |
|---|---|---|
| Redundância | ✅ CPU dupla em espera quente | ❌ CPU única |
| Tempo de Failover | <100 ms automático | N/D (reinício manual necessário) |
| Disponibilidade | 99,999% (5 noves) | 99,9% (3 noves) |
| Manutenção | Online (troca a quente da CPU) | Offline (requer desligamento do sistema) |
| Custo de hardware | 💰💰💰 Alto (CPUs duplas + sincronização) | 💰 Baixo (CPU única) |
| Complexidade de Programação | ⭐⭐⭐⭐ Avançado | ⭐⭐ Padrão |
| Melhor Para | Missão crítica, operação 24/7 | Automação padrão, tempo de inatividade aceitável |
🛡️ Autenticidade & Qualidade
⚠️ Riscos de CPU falsificada
CPUs S7-400H não genuínas podem causar falhas catastróficas:
- 🔥 Failover não confiável (compromete o propósito da redundância)
- ⚡ Corrupção de memória durante troca
- 💥 Falhas no sistema de segurança em processos perigosos
- 🚫 Certificação SIL 3 anulada (não conformidade regulatória)
- ⚖️ Exposição à responsabilidade em aplicações críticas de segurança
✅ Garantia do Hub de Controle Industrial
- 🔒 100% Original Siemens – Selado de fábrica com etiquetas holográficas
- 📜 Certificação SIL 3 – Documentação completa de integridade de segurança incluída
- 🌍 Distribuidor Autorizado – Verifique no Siemens Industry Mall
- 🛡️ Garantia de 24 Meses – Cobertura global da garantia do fabricante
- 📦 Proteção ESD – Embalagem antiestática previne danos aos componentes
📦 Conteúdo da Embalagem
- 1× módulo Siemens 6ES7412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H
- Interface MPI/DP integrada
- Documentação do produto e certificado SIL 3
Nota: Requer segunda CPU, módulos de sincronização, cabos de fibra e fontes de alimentação redundantes para operação do sistema H (pedido separado).
🔗 Componentes Necessários para o Sistema H
- Segunda CPU: 6ES7412-3HJ14-0AB0 (este produto)
- Módulos de Sincronização: 6ES7960-1AA06-0XA0 (fibra óptica, 2 necessários)
- Cabos de Fibra: 6XV1850-2x (vários comprimentos disponíveis)
- Fontes de Alimentação: 6ES7407-0KR02-0AA0 (PS 407 20A, 2 necessárias)
- Cartão de Memória: 6ES7952-1KL00-0AA0 (opcional, expansão de 64 MB)
🤝 Suporte Técnico
- 📧 Consultoria de Design do Sistema H – Envie por e-mail seus requisitos para revisão da arquitetura
- 📚 Biblioteca de Documentação – Manuais STEP 7, guias de configuração do sistema H, certificados SIL 3
- 🎓 Recursos de Treinamento – Tutoriais de programação de redundância e procedimentos de teste de failover
- 🔧 Suporte à Comissionamento – Assistência remota para inicialização e validação do sistema H
- 🔄 Devoluções em 30 dias – Módulos não usados na embalagem original
❓ Perguntas Frequentes
Q: Posso usar esta CPU em um sistema S7-400 não redundante?
A: Não, a CPU 412-3H é exclusivamente para sistemas H. Para S7-400 padrão, use CPU 412-2 (6ES7412-2XK07-0AB0).
Q: Qual é a distância máxima entre CPUs redundantes?
A: Até 10 km com módulos de sincronização por fibra óptica. Para distâncias maiores, use Profibus DP ou Profinet para redundância distribuída.
Q: Posso misturar CPU 412-3H com CPU 414-3H em um sistema H?
R: Não, ambas as CPUs devem ser modelos idênticos com versões de firmware correspondentes.
Q: Como testar o failover sem parar a produção?
A: Use SFC 90 (H_CTRL) para alternar manualmente os papéis de mestre/standby. Monitore o processo durante a troca para verificar a transferência sem interrupções.
Q: O TIA Portal é suportado para programação do S7-400H?
A: Não, o S7-400H requer STEP 7 V5.x (Classic). O TIA Portal suporta apenas redundância S7-1500R.
Q: O que acontece se ambas as CPUs falharem simultaneamente?
A: O sistema entra no modo STOP. Use fontes de alimentação redundantes e UPS para minimizar o risco de falha dupla.