CE-Kennzeichnung + CE-Kennzeichnung ≠ CE-Kennzeichnung: Begriff angewandt auf Maschinen, komplexe Systeme oder ortsfeste Anlagen: Komponentenmanagement

Einführung

 Die korrekte Einkaufsverwaltung und technische Kontrolle der Komponenten, die für die Auslegung einer Maschine oder eines komplexen Systems unter dem Gesichtspunkt der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) erforderlich sind, ist von entscheidender Bedeutung, um die verbindliche Einhaltung der EMV-Richtlinie 2004/108/EG sicherzustellen. Das Konzept „CE-Kennzeichnung + CE-Kennzeichnung = CE-Kennzeichnung“ (CE+CE=CE) befasst sich mit einer sehr verbreiteten Praxis im Bereich Maschinen und große ortsfeste Anlagen. Es basiert auf der Idee, dass, wenn Sie eine Reihe von Komponenten oder Geräten für ein System kaufen, die alle CE-gekennzeichnet sind, das vollständige System aus diesen Komponenten keine zusätzlichen Arbeiten benötigt, um das CE-Kennzeichen zu erhalten. Somit konnte die Baugruppe als kompatibel mit allen relevanten Sicherheits-, Niederspannungs- und elektromagnetischen Kompatibilitätsrichtlinien (EMV) erklärt werden. Mit dem praktischen „CE+CE=CE“ könnte theoretisch die CE-Kennzeichnung automatisch auf die komplette Maschine aufgebracht werden. Aber das Sicherste ist, dass wenn die EMV-Tests durchgeführt werden, die komplette Maschine nicht konform ist und die CE-Kennzeichnung nicht angebracht werden kann. Es ist auch offensichtlich, dass, wenn eine der in die Maschine eingebauten Komponenten nicht konform ist und keine CE-Kennzeichnung trägt, die gesamte Maschine ebenfalls nicht konform ist und die CE-Kennzeichnung nicht tragen kann. Die CE+CE=CE-Praxis ist in jeder Hinsicht völlig falsch und wird rechtlich nicht akzeptiert. 

 Der Einsatz immer ausgefeilterer elektronischer Technologien in Maschinen nimmt in allen Bereichen der menschlichen Tätigkeit zu, einschließlich derjenigen, in denen Fehler oder Funktionsausfälle Auswirkungen auf die funktionale und menschliche Sicherheit haben können. Alle elektronischen Technologien sind anfällig für Fehler oder Fehlfunktionen, die durch elektromagnetische Interferenz (EMI) verursacht werden. Anspruchsvollere und komplexere Technologien sind tendenziell anfälliger. Neben natürlichen EMI-Quellen wie Blitz und Blitz sind alle elektrischen und elektronischen Technologien EMI-Quellen. Der Trend geht zur Erhöhung der Verarbeitungshäufigkeit und damit zur Erhöhung der elektromagnetischen Emissionen (EM). Die Konsequenz aus all dem ist, dass ohne Berücksichtigung der elektromagnetischen Verträglichkeit bei der Konstruktion von Maschinen Funktionsausfälle mit unkontrollierbaren Folgen für die Menschen auftreten können, die sie benutzen. Damit können sich unkontrollierte wirtschaftliche Risiken für Hersteller und Dienstleister ergeben, die elektronische Technologien in ihren Maschinen einsetzen. 

 Wenn Ausfälle in den elektronischen Komponenten von Maschinen Auswirkungen auf die funktionale oder persönliche Sicherheit haben können, ist es notwendig, ein gutes EMV-Niveau sicherzustellen, um die Sicherheitsrisiken und die damit verbundenen wirtschaftlichen Risiken zu kontrollieren. Historisch gesehen wurden die Disziplinen funktionale Sicherheit und EMV getrennt voneinander entwickelt. Im Allgemeinen haben Sicherheitsüberprüfungsingenieure kein detailliertes Verständnis von EMV und EMV oder Elektronikdesigningenieure haben kein gründliches Verständnis von funktionaler Sicherheit. Es gibt nicht viele Sicherheitsnormen, die EMV-Anforderungen an die funktionale Sicherheit beinhalten.

 Wirtschaftliche Risiken können vor allem aus der Produkthaftung, aber auch aus der Nichteinhaltung von Sicherheits- oder EMV-Vorschriften entstehen. Dies kann dazu führen, dass gefährliche Produkte in der Europäischen Union nicht auf den Markt gebracht oder vom Markt genommen werden. Es kann auch den Ruf der Marke des Herstellers negativ beeinflussen. Die Kosten für ein gutes EMV- und Sicherheitsmanagement sind immer geringer als die Rechtskosten eines Haftungsanspruchs.

 Die EMV kann die Sicherheit und die ordnungsgemäße Funktion der Maschinen beeinträchtigen. Eine Maschine besteht aus Komponenten, die der EMV entsprechen müssen, aber ihre falsche Installation kann dazu führen, dass die gesamte Maschine nicht konform ist. Eine gute Einkaufsverwaltung und Analyse der Komponenten erleichtert dann die Einhaltung der CEM. Ebenso ist eine gute Installation der Komponenten nach guten Designregeln der Schlüssel zur Gewährleistung der EMV-Konformität. All dies sorgt für funktionale Sicherheit, reduziert Zuverlässigkeitsrisiken und trägt zu einer besseren Maschinenqualität bei. 

 Der Konstrukteur und Ersteller der Maschine ist dafür verantwortlich sicherzustellen, dass alle Komponenten, aus denen sie besteht, die entsprechenden Sicherheits- und EMV-Merkmale aufweisen. Das Erreichen beider Ziele kann bedeuten, dass die technischen Spezifikationen bezüglich EMV und Sicherheit der Komponenten, aus denen die Maschine besteht, sicherlich geändert werden müssen.  

 Gleichzeitig müssen bei der Installation Maßnahmen zur elektromagnetischen Abschwächung vorgesehen werden. Der Maschinenkonstrukteur muss über die erforderlichen Kenntnisse der Anwendung und die volle Kontrolle über das Design verfügen, um die Einhaltung des gewünschten Sicherheitsniveaus und der EMV-Leistung zu gewährleisten. Wenn nicht, wäre es ratsam, externe Experten auszulagern.

Verhandlung und Verpflichtung von Komponentenlieferanten

 Lieferanten sind möglicherweise nicht in der Lage, die Spezifikationen zu erfüllen oder nicht alle erforderlichen EMV-Testdokumente bereitzustellen. Die Abnahme einer reduzierten Spezifikation oder einer reduzierten Anzahl von Tests kann vereinbart werden. 

 Es kann auch möglich sein, das Design des Bauteils zu modifizieren, um es an die Spezifikationen der endgültigen Maschine anzupassen. Engineering ist immer Verpflichtung, und der große Vorteil einer Methodik besteht darin, dass der Konstrukteur der Maschine die vereinbarten Verpflichtungen kennt. Das ist viel besser, als mit unbekannten Spezifikationen zu arbeiten.

 Es ist fast immer wirtschaftlich besser, Komponenten mit einem guten EMV-Design zu verwenden, anstatt Komponenten zu kaufen, die möglicherweise unzureichend sind, und sich dann mit EMV-Problemen zu befassen, die sich am Ende des Bauprozesses in der Maschine zeigen. Die Komponentenkosten könnten steigen, aber durch geringere Kosten zur Behebung von EMV-Problemen in den frühen Phasen der Maschinenintegration können wir von niedrigeren Gesamtkosten profitieren. Die Erfahrung hat gezeigt, dass es etwa zehnmal so viel kosten kann, ein EMV-Problem auf einer höheren Ebene im Integrationsprozess anzugehen. Wenn das EMV-Problem auftritt, wenn die Maschine bereits im Werk des Kunden installiert ist, können die Kosten mit viel größeren Faktoren multipliziert werden (10- bis 100-fach).

 Wir müssen sicherstellen, dass die vereinbarten technischen EMV-Spezifikationen in die mit Komponentenlieferanten ausgehandelten Kaufverträge aufgenommen werden. Bei den kritischsten Komponenten empfiehlt es sich, Schadensersatzklauseln zu vereinbaren, sodass sich der Lieferant verpflichtet, den Käufer zu entschädigen, falls seine Komponenten nicht den geforderten Spezifikationen entsprechen. 

 Lieferanten, die gute Spezifikationen, niedrige Kosten und eine CE-Kennzeichnung anbieten, aber keinen akzeptablen Nachweis ihrer tatsächlichen EMV-Leistung erbringen können, wissen, dass sie in der Praxis die Verantwortung für die Einhaltung der EMV-Richtlinie auf den Käufer abwälzen. Durch die Befolgung dieser Empfehlungen wird die Anzahl der akzeptablen Lieferanten tendenziell auf diejenigen reduziert, die nachweisen, dass sie die Anforderungen ihrer Kunden auf EMV-Spezifikationsebene wirklich erfüllen können.

EMV-Konformitätsprüfung von Komponenten

 Das tatsächliche elektromagnetische Verhalten eines Bauteils ist unbekannt, bis es getestet wird. Nicht viele Anbieter stellen die Ergebnisse bereit, die für ihre Komponenten bei EM-Emissions- und Störfestigkeitstests erzielt wurden. Komponenten, für die die erforderlichen Nachweise nicht verfügbar sind, sollten nicht gekauft werden, es sei denn, Sie möchten EMV-Probleme in der endgültigen Maschine, unvorhergesehene Kosten und längere Lieferzeiten der Maschine zum Kunden riskieren. 

 Wenn potenzielle Lieferanten Geschäftsgeheimnisse als Grund für die Nichtbereitstellung des Labortestberichts angeben, müssen wir auf einem Bericht bestehen, der bestätigt, dass das betreffende Produkt EMV-konform ist, ohne irgendwelche angeblichen Geheimnisse preiszugeben. Diese Berichte geben lediglich die Testergebnisse anhand der Standards wieder und müssen nicht auf die Details des internen Designs der Komponente eingehen. Die Ausrede des Geschäftsgeheimnisses ist nicht akzeptabel und hält nicht stand.

 Die Konformitätserklärung eines Lieferanten für ein Produkt ist kein endgültiger Nachweis, jedoch möglicherweise für Produkte von kleinen Geräteherstellern mit geringen Stückzahlen, bei denen keine größeren Auswirkungen auf die Sicherheit bestehen. Konformitätserklärungen sind jedoch als Anhaltspunkt für die bestimmungsgemäße Verwendung des Produkts und die fachliche Kompetenz des Lieferanten hilfreich. Details, die in der Erklärung zu beachten sind, sollten die Liste der erforderlichen Standards enthalten. Es kann schwierig sein zu beurteilen, ob die Komponenten geeignet sind, wenn nur die verschiedenen Standards aufgeführt sind. Einige Normen wie EN 61800-3 (Elektrische Leistungsantriebe mit variabler Drehzahl) für Umrichter/Motoreinheiten und EN 61131-2 (Speicherprogrammierbare Steuerungen: Gerätespezifikationen und Prüfungen) können nicht auf die endgültige Maschine angewendet werden und können wenig hilfreich sein. Diese beiden Standards haben sehr entspannte Niveaus. Die Bedürfnisse, Kosten und Risiken der Maschinenbaukunden sind anspruchsvoller. In der Praxis ist es sinnvoll, einen großen Vertrauensbereich für die Emissionen zu fordern (z. B. ca. -10 dB unter den geforderten Grenzwerten für die gesamte Maschine), um die unvermeidlichen Schwankungen in der eigenen Serienproduktion und die häufig auftretende Häufung der Emissionen zu berücksichtigen bei Maschinen. Aber wenn jede Komponente bei verschiedenen Frequenzen nur einen Spielraum von -2 oder -3 dB hat, liegt die Wahrscheinlichkeit, dass einige Überschreitungen der Normgrenze auftreten, wahrscheinlich bei 50 % oder mehr. Um die beschriebene Situation abzumildern, kann das Verfahren darin bestehen, einen Mindestspielraum von –6 dB in Bezug auf abgestrahlte Emissionen und einen Spielraum von –3 dB für leitungsgebundene Emissionen festzulegen.

 Es lohnt sich auch zu prüfen, ob der Konformitätsbericht vom Vorgesetzten des Lieferanten oder seinem technischen Äquivalent deutlich unterschrieben und datiert ist. Aktuelle Daten für Komponenten, die seit vielen Monaten auf dem Markt sind, können verdächtig sein.

 In der Gebrauchsanweisung müssen Sie in Ihrem Konformitätsbericht auch unangemessene oder unangemessene Warnungen, Nutzungsbeschränkungen oder Versuche von Haftungsausschlüssen beachten, wie z in das Gerät eingegriffen wird“. Produkte, die nicht für sicherheitskritische Anwendungen bestimmt sind (z. B. herkömmliche Steuerungen), sollten angeben, dass sie nicht für eine solche Verwendung bestimmt sind, obwohl dies nur wenige tun.

Probleme, die in Bezug auf Standards zu beachten sind

 Über generische EMV-Normen herrscht oft Verwirrung. Viele Lieferanten entscheiden sich für die Standards, die ihre CE-Kennzeichnung erleichtern, anstatt die Funktionen bereitzustellen, die ihre Kunden wirklich benötigen. Denken Sie daran, dass die Funktion und die elektromagnetische Umgebung des Benutzers der Endmaschine die geltenden Normen bestimmen und nicht die Technologie, die die Komponente enthält. Dies kann zu EMV-Problemen mit den auf die Komponenten angewandten Normen führen. Zum Beispiel müssen industrielle und gewerbliche Schalttafeln, die Mikroprozessoren verwenden, EN 61000-6-1 beantragen und sollten nicht die Emissionsnorm EN 55022 verwenden, von der oft angenommen wird, dass sie für alles gilt, was Mikroprozessoren verwendet.

 Einige Produkte werden nach den Normen EN61000-6-1 und EN61000-6-4 deklariert, die am einfachsten zu erfüllenden der vier allgemeinen Normen sind. Dies bedeutet jedoch, dass die Produkte für Wohn-, Geschäfts- und Leichtindustrieumgebungen zu laut und nicht immun genug sind den anspruchsvollsten Industrieumgebungen, dass sie ohne erhebliche zusätzliche EMV-Verbesserungsarbeiten nirgendwo eingesetzt werden können.

 Die besten Produkte für den allgemeinen unkontrollierten Gebrauch oder wo die Umgebung des Benutzers möglicherweise nicht sehr genau definiert ist, sind diejenigen, die die strengsten Standards für Emissionen und Immunität erfüllen: EN61000-6-3 und EN61000-6-2. Die besten Produkte entsprechen EN 61000-6-3, da sie Prüfungen auf Transienten ( EN 61000-4-5 ) und Spannungsabfälle ( EN 61000-4-11 ) umfassen, die im wirklichen Leben auftreten. Die Standardisierung dieser Elemente erleichtert die Auswahl der Produkte und deren Einsatz in den Endmaschinen erheblich.

 Produkte, die nach EN61000-6-1 deklariert sind, werden normalerweise zum Einbau in Geräte verkauft, die für den Einsatz in industriellen und leichten kommerziellen Umgebungen bestimmt sind, aber ihre Emissionen sind für diese Umgebungen zu hoch und ihre Verwendung erfordert eine EMV-Verstärkung und wahrscheinlich weitere EMV-Tests endgültige Maschine, um die Einhaltung sicherzustellen. In ähnlicher Weise werden nach EN61000-6-4 deklarierte Artikel oft für den Einbau in lautere Industrieumgebungen verkauft, wo ihre Immunität ohne weitere Verstärkung zu niedrig wäre.

 Produkte, die als Informationstechnologie oder Telekommunikation (IKT) eingestuft werden können, beispielsweise Computer, Modems, Drucker, Tastaturen usw., sind berechtigt, die Emissionsgrenzwerte der Klasse A für ihre spezifischen Produkte in der Norm EN 55022 zu verwenden im gewerblichen Umfeld und der Leichtindustrie. Aber fast alle anderen EMV-Emissionsnormen erfordern strengere Grenzwerte für gewerbliche Anwendungen und leichte Industrieumgebungen (normalerweise äquivalent zu EN 55022 Klasse B). Wenn eine Komponente, die EN 55022 Klasse A entspricht, in die endgültige Maschine eingebaut wird, für die es nicht zulässig ist, die Konformität mit der Norm EN 55022 zu erklären, kann diese Komponente übermäßige Emissionen verursachen und die Nichteinhaltung der entsprechenden Emissionsnorm verursachen. Dies ist ein häufiges Problem bei der Integration von Computerausrüstung und -geräten in industrielle Steuersysteme oder Drucker, Tastaturen und Displays in fast jeder Maschine oder Vorrichtung.

 Die gemäß der Norm EN 55011 deklarierten Produkte sind ISM-Geräte (Industrial, Scientific and Medical). ISM-Produkte können elektromagnetische Energie verwenden, um ihre Hauptfunktion zu erfüllen. Beispiele hierfür sind dielektrische Heizgeräte wie Klebe- und Trocknungsmaschinen, Kunststoffschweißgeräte und Beutelversiegelungsgeräte, Induktionsheizgeräte, elektrische Schweißgeräte, Funkenerosionsmaschinen, Magnetrührer und Diathermiegeräte, ob medizinisch, physiotherapeutisch oder kosmetisch (wie einige Epiliergeräte, die in der Schönheitspflege verwendet werden). Salons). 

 Die Norm EN 55011 lässt zu, dass einige Produktkategorien bei bestimmten Frequenzen hohe Werte und sogar unbegrenzte Emissionsniveaus emittieren und somit erhebliche Immunitätsprobleme in anderen Geräten und möglicherweise ernsthafte Gesundheitsrisiken für ihre Bediener verursachen können. Wenn sie in eine endgültige Maschine eingebaut werden, wo EN 55011 nicht angewendet werden kann, können ISM-Produkte übermäßige Emissionen verursachen, was zu EMV-Nichteinhaltung und EMV-Verbesserungen führt, und wahrscheinlich können einige zusätzliche Tests erforderlich sein.

Überprüfen der Installationsanweisungen

 Damit eine Komponente wirklich gute EMV-Ergebnisse erzielt, muss sie vollständig gemäß den detaillierten Anweisungen ihres Lieferanten installiert werden. Dies ist sehr wichtig für die EMV, da sie einfach durch die Verwendung des falschen Kabel- oder Steckertyps oder durch das falsche Verbinden einer Abschirmung mit einem abgeschirmten Kabel mit einem „Pigtail“ beeinträchtigt werden kann. Anbieter komplexer Elektronik, die keine detaillierten Installationsanweisungen bereitstellen können, sollten vermieden werden. 

 Ein großes Problem für viele der kundenspezifischen Engineering-Projekte, schlüsselfertig, ist, dass die Installation normalerweise nicht den detaillierten Anweisungen der Lieferanten ihrer Komponenten folgt und es vorzieht, das zu verwenden, was als „Best Practices“ gilt. Viele dieser Praktiken haben viele Jahre oder länger unverändert überlebt und müssen mit aktuellen besten Techniken aktualisiert werden, wenn man bedenkt, dass Systeme höhere Frequenzen als zuvor verwenden.

 In den Gebrauchsanweisungen der Komponenten der Lieferanten sollte auf Einschränkungen oder unangemessene und nicht akzeptable Anweisungen geprüft werden, wie z. B. das, was im wirklichen Leben zu sehen ist: 

• „Verwenden Sie dieses Produkt nicht, wenn es Störungen verursacht“.

• „Verwenden Sie dieses Produkt nicht dort, wo es gestört werden könnte“.

• „Wenn Interferenzen auftreten, fügen Sie einen Filter hinzu und/oder fügen Sie eine Metallbox hinzu“.

• „Dieses Produkt erfordert möglicherweise ein manuelles Zurücksetzen nach einer vorübergehenden Störung“.

• „Dieses Produkt kann ausfallen, wenn es Transienten und Überspannungen ausgesetzt wird“.

 Die Montage- und Installationsanweisungen für Komponenten sollten ebenfalls überprüft werden, um festzustellen, ob sie teure Kabel oder exotische Stecker, zusätzliche Filter, Abschirmungen oder ungewöhnliche Umgebungsbedingungen angeben. Dies kann die Kosten und Zeitpläne des Gesamtprojekts erheblich beeinflussen. Es ist ein guter Grund, die Installationsanleitungen sorgfältig zu lesen, bevor Sie sich für den Kauf der Komponente entscheiden und nicht danach.

 Zum Beispiel ist der richtige Zeitpunkt, um festzustellen, dass das Kabel, das zur Einhaltung der EMV gemäß den Lieferantenanweisungen benötigt wird, nur auf Sonderbestellung erhältlich ist, eine Lieferzeit von 3 Monaten hat, eine Mindestbestellmenge von 2 Kilometern hat und die Kosten hoch sind, bevor Sie es bestellen Komponente. Stattdessen können Sie sich für einen anderen Anbieter entscheiden, dessen Produkt möglicherweise mehr kostet, Ihnen aber ermöglicht, mehr aus Ihrem Projekt herauszuholen, da Sie dieses teurere Spezialkabel nicht benötigen. Der schlimmste Zeitpunkt, um die aufgedeckten negativen Fakten zu entdecken, ist, wenn es gerade in das Endprodukt eingebaut wurde und festgestellt wird, dass es auch nicht richtig funktioniert.

Überprüfung von Testergebnissen und Zertifikaten

 Komponententestberichte können ihre EMV-Leistung belegen. Kommentare in Testberichten wie „Dieser Teil der Norm wird nicht erfüllt…“ sind sehr aufschlussreich. Vollständig positive Ergebnisse eines akkreditierten Prüflabors sind der überzeugendste Beweis. EMF-Tests können ungenau sein. Selbst gut akkreditierte Labore erfahren aufgrund von Ungenauigkeiten in der Standard- und Laborausrüstung und -einrichtungen Unterschiede von ±4 dB bis ±6 dB, wenn sie dasselbe Gerät messen.

 EMV-Tests korrekt durchzuführen ist nicht einfach. In sehr unwahrscheinlichen Fällen kann es vorkommen, dass ein Labor die Konformität eines gut konzipierten Gerätes fälschlicherweise verweigert. Vollständige Testergebnisse müssen enthalten: genaue Identifizierung des Modells und der Version der getesteten Komponente, detaillierte Zeichnungen oder Fotos der Testaufbauten, Beschreibungen, wie der Test durchgeführt wurde, Liste der verwendeten Testgeräte und deren Kalibrierungsdaten und ob die Gerät hat den Test bestanden. Der Bericht ist vom Laborprüfingenieur zu unterzeichnen. EMV-Berichte müssen Diagramme enthalten, die zeigen, dass die Emissionen deutlich unter den Grenzwerten der Norm liegen, sowie funktionale Ansprechkriterien für Störfestigkeitstests. Diese Berichte müssen nach folgenden Kriterien geprüft werden:

• Stimmen sie den detaillierten CEM-Installationsanweisungen des Lieferanten zu? Besondere Vorsicht ist bei der Verwendung spezieller Kabel- oder Steckertypen oder der Verwendung von Ferriten geboten.

• Entsprechen die Testaufbauten dem Aufbau, der auf der endgültigen Maschine verwendet werden soll? Überprüfen Sie insbesondere das Fehlen einiger externer Kabel. Drähte verursachen oft die größten EMV-Probleme und das Weglassen führt oft zu den besten Ergebnissen. Diese Strategie ist nicht richtig und irreführend.

• Wurden die einzuhaltenden Emissionsgrenzwerte bewusst angehoben, indem die Verfahren, Methoden oder der Aufbau der Tests geändert wurden, um sie leichter zu bestehen? Diese Praxis ist nicht akzeptabel.

• Wurden die Grenzen der Immunität bewusst verringert, indem die Verfahren, Methoden oder Anordnungen der Tests geändert wurden, um sie leichter zu bestehen? Auch diese Praxis ist nicht akzeptabel.

 In allen EMV-Prüfberichten müssen wir darauf achten, dass keine negativen Bemerkungen nach dem Motto: „Das Produkt entspricht den Normen, wenn …“ enthalten sind. Es ist nicht ungewöhnlich, dass die Ingenieure der Lieferanten während der Labortests Korrekturmaßnahmen hinzufügen und der Testingenieur im Bericht darauf verweist. Dann kann es passieren, dass diese vorübergehenden Korrekturmaßnahmen „vergessen“ werden und nicht angewendet werden, wenn das Gerät in Produktion geht. Somit entsprechen die Komponenten in der Produktion nicht der EMV-Richtlinie. Manchmal bieten Anbieter ein Zertifikat über Tests an, die in ihrem eigenen Testlabor durchgeführt wurden. Die Selbstzertifizierung ist bei korrekter Durchführung völlig legal. Auf dem Produkt oder seiner Dokumentation können auch Logos von Prüfstellen wie VDE, SEMKO, DEMKO, NEMKO, UL, CSA, SEV, BSI, AENOR usw. erscheinen. Es gibt jedoch Beispiele für betrügerische Lieferanten, die ihre Produkte mit Behördenlogos oder dem CE-Zeichen kennzeichnen, ohne dass diese Genehmigung von der entsprechenden Behörde oder dem Labor vorliegt. In einigen Fällen wird der Labortestbericht irreführend modifiziert, um ein nicht getestetes Produkt abzudecken. Daher ist es immer am besten, alle verdächtigen Zertifikate mit dem CEM-Prüflabor zu bestätigen, insbesondere wenn der fragliche Artikel unangemessen günstig zu sein scheint. Am einfachsten ist es, den vermeintlichen Prüfbericht an das zuständige Prüflabor zu schicken und sich dort bestätigen zu lassen, dass er zu 100 % echt und unverändert ist.

Steuerung des Qualitätsprozesses bei Lieferanten

 Die Tatsache, dass ein Lieferant einen getesteten Prototyp EMV-Tests bestehen ließ, beweist überhaupt nichts über das EM-Verhalten anderer Einheiten des gleichen Modells in der Produktion.

 Selbst wenn ein Lieferant über ein ISO 9000-Qualitätssystem verfügt, ist dies allein keine Garantie dafür, dass seine Standardprodukte, die an den endgültigen Maschinenbauer geliefert werden, überhaupt eine gute EMV-Leistung aufweisen. Es bedeutet lediglich, dass das Unternehmen nach seinem Qualitätshandbuch auditiert wird. 

 Daher ist es wichtig, Ihr Qualitätshandbuch zu kennen und zu wissen, ob es die in der Produktion festgelegten EMV-Merkmale ordnungsgemäß einhält. 

 Beispielsweise kann es bei Änderungen zwischen alten und neuen Versionen zu Änderungen im EM-Verhalten kommen, wobei die Änderungen den Kabeltyp und seine Installation oder eine Änderung der Abschirmung oder Box betreffen können, auch wenn der Hersteller vom gleichen Typ ist von Kabeländerungen Chip. Die gleiche Chip-Referenz könnte bei einem Herstellerwechsel aufgrund ihres unterschiedlichen internen Designs Probleme in kritischen Schaltungen haben. 

 Um den Betrieb der Produkte in der Fertigung auf CEM-Ebene zu kontrollieren, muss der Lieferant nachweisen, dass er die Kontrolle über die Konstruktionsänderungen und deren Übergabe an die Produktion, die Konstruktionsprozesse, die Neukonstruktionen und die Aktualisierungen hat, auch in Bezug auf alle EMV-Probleme. 

 Trotz all dieser Kontrollen könnten einige Geräte noch unkontrolliert sein, und dies macht es erforderlich, dass die Lieferanten eine Testrichtlinie auf der Grundlage von Mustern aus der Produktion haben (dies wird von der EMV-Richtlinie gefordert). 

 Je besser die Lieferanten ihre Konstruktion in den Abteilungen Einkauf, Produktion und After-Sales kontrollieren, desto weniger müssen Stichproben von Komponenten geprüft werden. 

 Unternehmen mit einem „Lieferantenfreigabe“-Verfahren können problemlos die zusätzlichen Anforderungen hinzufügen, um sicherzustellen, dass die vom Lieferanten bereitgestellten EMV-Tests eine Chance haben, für die tatsächlich gekauften Artikel repräsentativ zu sein.

Installation der Komponenten auf der Maschine

 Obwohl alle Komponenten, die in der endgültigen Maschine installiert werden sollen, die EMV-Richtlinien erfüllen und CE-gekennzeichnet sind, müssen einige gute Installationsregeln berücksichtigt werden, um die EMV-Konformität der gesamten Maschine sicherzustellen.

 Die Schränke müssen mit guter elektrischer Kontinuität verbunden werden, wobei eine durch Farbe verursachte Isolierung zu vermeiden ist. Die Türen der Schränke werden mit möglichst kurzen und breiten Kupferlitzen in ihren Masseanschlüssen mit dem Rahmen verbunden. Kabel dürfen niemals zur Erdung der verschiedenen Teile der Maschine verwendet werden. Es sollten nur flache Kupferlitzen verwendet werden, da diese eine geringere Induktivität haben. Verwenden Sie niemals zwei verschiedene Masseebenen, es sei denn, sie verbinden sich sehr gut bei hoher Frequenz. Stellen Sie sicher, dass alle Metallteile der Maschine gut geerdet sind, um den niedrigsten Spannungsabfall zwischen ihnen zu erzielen. 

 Schütze, Relais, Magnetventile usw. Schaltschränke eingebaute Überspannungsschutzeinrichtungen in den Spulen, wie RC-Glieder, Varistoren oder schnelle Dioden. Die Signalkabel müssen getrennt von den Leistungskabeln in den Schrank eingeführt werden, jeder Typ durch eine andere Seite im Schrank.

 Alle ungeschirmten Kabel im selben Stromkreis müssen verdrillte Signalrückleitungskabel sein, um den Antenneneffekt zu vermeiden. Dies gilt sowohl für Leistungskabel, um zu viele Emissionen zu vermeiden, als auch für Signalkabel, um Störfestigkeitsprobleme zu vermeiden. Bei dreiphasigen Starkstromkabeln müssen diese zusätzlich miteinander verdrillt und möglichst geschirmt werden. 

Verbinden Sie unbenutzte Anschlussdrähte in den Schläuchen an beiden Enden mit der Schrankerde, um eine zusätzliche Abschirmwirkung zu erzielen.

Die Kabellänge sollte so kurz wie möglich sein, um zusätzliche Induktivitäten und Koppelkapazitäten zu vermeiden.

Die Kabel müssen so nah wie möglich an der Schrankmasse oder auf den Montageplatten geführt werden, um die Auswirkungen von Übersprechen und Abstrahlung zu reduzieren. 

Signal- und Leistungskabel müssen mit einem Mindestabstand von 20 cm getrennt werden. oder mit einem Blech oder einer Leitung getrennt werden, wobei das Trennelement an verschiedenen Punkten der Strecke geerdet wird.

Die Abschirmungen von Digital- und Leistungskabeln müssen an beiden Enden geerdet werden, wobei die Äquipotentialität an beiden Enden zu überprüfen ist. Bei einem Potentialungleichgewicht zwischen den beiden Erdungspunkten muss ein Kabel mit einem Mindestquerschnitt von 10 mm2 parallel geschaltet werden, um den Strom auf dem Schirm zu reduzieren.

Wenn das Kabel sehr lang ist, muss der Kabelschirm alle /4 geerdet werden, was die Wellenlänge des Signals mit der höchsten Frequenz ist, die durch dieses Kabel zirkuliert. Kabelschirme mit analogen Signalen dürfen nur bei gutem Potentialausgleich beidseitig aufgelegt werden. Der einseitige Anschluss des Schirms verhindert eine kapazitive (elektrisches Feld) Kopplung von niederfrequenten Störungen wie 50Hz-Rauschen, verhindert jedoch keine magnetische Kopplung. Der einseitige Schirmanschluss erfolgt auf der Schaltschrankseite.

 Kabel mit geflochtenen Schirmen haben eine bessere Abschirmung als Kabel mit lamellierten Schirmen. Abgeschirmte Kabelschirme lassen sich am besten mit Steckverbindern verbinden, die den Schirm in 360º verbinden können. Die Verwendung von Kupfergeflechten („Pigtails“) sollte vermieden werden, da sie die Leistung der Abschirmungen stark verschlechtern. Installieren Sie die gesamte Verkabelung in reproduzierbarer (fester) Weise in der Nähe der Erdung/Masseebene der Maschine, indem Sie Metallschienen oder Kabelkanäle verwenden, die kontinuierlich und ohne Schnitte verlegt werden müssen. 

Schlussfolgerungen

 Die hier vorgestellten Empfehlungen erfordern im Allgemeinen mehr Arbeit für Designer, als sie es gewohnt sind, sollten jedoch als Methode zur Verbesserung der Qualität, zur Verringerung des finanziellen Risikos und zur Vermeidung von Schönheitsverlusten angesehen werden. Es ist immer am besten, die EMV-Tests der endgültigen Maschine durchzuführen, um sicher zu sein, dass sie konform ist. Aber wenn es aus irgendeinem Grund nicht möglich ist, führen Sie die CEM-Tests durch, die folgenden Schritte sind zu befolgen:

1 . Überprüfen Sie alle Berichte der EMV-Tests der einzubauenden Komponenten und verifizieren Sie konkret den Worst Case oder mindestens einen repräsentativen Test der gewünschten Anwendung in der finalen Maschine.

zwei . Überprüfen Sie alle Ergebnisse der abgestrahlten und leitungsgebundenen Emissionen aller Komponenten unter Berücksichtigung der Umgebung und der EM-Leistung der endgültigen Maschine.

3 . Die abgestrahlten Emissionen der ausgewählten Komponenten müssen im gesamten Frequenzbereich -6 dB oder mehr unter den Grenzwerten der für die endgültige Maschine anzuwendenden Normen liegen.

Vier . Die leitungsgebundenen Emissionen der ausgewählten Komponenten müssen im gesamten Frequenzbereich -4 dB oder mehr unter den Grenzwerten der für die endgültige Maschine anzuwendenden Normen liegen.

5 . Überprüfen Sie alle Kabel, klassifizieren Sie sie und stellen Sie die zulässigen Mindestabstände sicher, schließen Sie sie richtig an und befestigen Sie sie gut.

6 . Stellen Sie sicher, dass die Installationsimpedanzen ähnlich den Impedanzen sind, die typischerweise bei den EMV-Tests der Komponenten (Impedanzen und Kabelabschlüsse) verwendet werden.

7 . Vermeiden Sie Resonanzen in den Kabeln.

8 . Definieren Sie gut die Architektur von Erden und Massen der endgültigen Maschine und stellen Sie ihre Verbindungen korrekt her. Verwenden Sie gute Herstellungspraktiken, wie z. B. eine einzige Masseebene, die alle Unterbaugruppen abdeckt.

9 . Bereiten Sie die technische Konstruktionsakte (TCF) vor und begründen Sie sehr gut, wie die CEM-Konformität sichergestellt wurde und warum die Tests nicht durchgeführt werden konnten.