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DIN-Normenausschuss Maschinenbau (NAM)

Einführungsbeitrag

Nicht sicherheitsbezogene Systeme und darin verwendete Geräte, die zum Einsatz in einer Industrieumgebung vorgesehen sind, sind bezüglich ihrer EMV-Eigenschaften nach der Fachgrundnorm IEC 61000-6-2 (DIN EN 61000-6-2 (VDE 0839-6-2)) spezifiziert, sofern für solche Geräte keine dedizierte Produkt- oder Produktfamiliennorm existiert. Darüber hinaus haben sich solche Produkt-/Produktfamiliennormen an dieser Fachgrundnorm IEC 61000-6-2 zu orientieren, und damit ist sichergestellt, dass die EMV-Anforderungen zur Störfestigkeit für Geräte im Industriebereich zumindest bis zu einem gewissen Grade koordiniert sind.

Eine solche koordinierte Situation lag im Fall der Normen zum Bereich "EMV und funktionale Sicherheit" bisher nicht vor. Da Geräte für sicherheitsbezogene Systeme ursprünglich aus einigen wenigen Produktfamilien stammten (zum Beispiel sicherheitsgerichtete Steuerungen), fand die entsprechende Normung in den jeweiligen Produktkomitees statt mit dem Ergebnis, dass solche Normen, obwohl die darin behandelten Geräte zum Einsatz in der gleichen elektromagnetischen Umgebung gedacht sind, unterschiedliche Anforderungen enthalten. Das kann technisch in der Regel nicht gerechtfertigt werden und stellt insbesondere Systemintegratoren vor große Probleme, die letztlich vollständige sicherheitsbezogene Systeme erstellen sollen, die aber mit Gerätegruppen konfrontiert sind, die unterschiedliche Spezifikationen besitzen.

Insofern bestand der Bedarf, wie im Fall der "normalen EMV" ein für die Koordinierung der EMV-Anforderungen dienendes Dokument zu erarbeiten, das mit der Veröffentlichung der Fachgrundnorm IEC 61000-6-7 nun eine Basis darstellen soll für diejenigen Produkt-/Produktfamiliennormen, die Geräte für sicherheitsbezogene Systeme in ihrem Anwendungsbereich behandeln.

Anwendungsbereich und Zielsetzung der Fachgrundnorm IEC 61000-6-7 ist ihre Verwendung von Herstellern, wenn sie nachweisen sollen, dass Geräte, die von ihnen zum Einsatz in sicherheitsbezogenen Systemen gedacht sind, die notwendige Störfestigkeit gegenüber der Einwirkung elektromagnetischer Phänomene besitzen. Darüber hinaus zielt das Dokument auch auf die Anwendung durch Personen, die beim Entwurf, der Integration, der Installation oder der Bewertung sicherheitsbezogener Systeme mitwirken beziehungsweise das verantworten.

Die Norm ist anwendbar auf elektrische und elektronische Geräte, die zum Einsatz in sicherheitsbezogenen Systemen vorgesehen sind und für die außerdem gilt: Sie sollen den Anforderungen der Grundnorm IEC/EN 61508 oder einer sektorspezischen Norm (zum Beispiel IEC 61511) entsprechen und sie sind zum Einsatz in einer Industrieumgebung vorgesehen. Die im Dokument aufgeführten Anforderungen gelten allerdings nur für solche Funktionen eines Betriebsmittels, die für eine Sicherheitsanwendung benutzt werden; alle anderen Funktionen unterliegen weiterhin den "normalen" EMV-Anforderungen, die beispielsweise durch die Fachgrundnorm IEC 61000-6-2 (oder zutreffende Produktnormen) beschrieben werden.

Da das Projekt IEC 61000-6-7 sowohl in den Bereich der EMV als auch in den Bereich der funktionalen Sicherheit fällt, unterliegt es gewissen Randbedingungen hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Inhalte. Vom EMV-Standpunkt handelt es sich bei diesem Normungsdokument um eine Fachgrundnorm und damit muss es den Vorgaben des IEC Guide 107 folgen. Insofern adressiert es nicht so sehr eine Produktgruppe, als vielmehr alle Produkte, die zum Einsatz in einer bestimmten elektromagnetischen Umgebung (hier: der industriellen Umgebung) gedacht sind. In der Regel geben Produkt-/Produktfamiliennormen spezifischere Anforderungen (da sie auf das Produkt zugeschnitten sind) und haben daher - sofern vorhanden - eine gewisse Vorrangstellung gegenüber einer Fachgrundnorm.

Zur Berücksichtigung der Sicherheitsaspekte in IEC 61000-6-7 wird das Basisdokument (Grundnorm) IEC 61000-1-2 herangezogen. Damit wird die Einordnung der Anforderungen in IEC 61000-6-7 in einen übergeordneten Prozess, das heißt der Behandlung der funktionalen Sicherheit während der Lebensdauer eines sicherheitsbezogenen Systems sichergestellt. Denn während bei der "normalen" EMV die EMV-Anforderungen in der Regel nur bei der Typprüfung nachgewiesen werden, sind Anforderungen an die funktionale Sicherheit in einem übergeordneten Kontext zu sehen, weil allein die Einhaltung der EMV-Anforderungen von IEC 61000-6-7 nicht notwendigerweise sicherstellt, dass ein sicherheitsbezogenes System unter dem Einfluss elektromagnetischer Phänomene "sicher" reagiert.

Im Bereich der EMV und funktionalen Sicherheit ist mit der Fachgrundnorm nunmehr ein Bewertungskriterium DS (Defined State - Definierter Zustand) allgemein eingeführt, das für die Beurteilung einer Prüflingsreaktion beim Einwirken elektromagnetischer Phänomene herangezogen wird. Im Detail versteckt sich dahinter folgende Beschreibung:

• A) diejenige Funktion eines Prüflings, die für eine Sicherheitsanwendung vorgesehen ist, wird nicht über ihre Spezifikation hinaus beeinflusst oder vorübergehend oder dauerhaft beeinflusst (gegebenenfalls sogar bis zu einer Zerstörung), allerdings nur in der Weise, dass der Prüfling in einem nachweisbaren und definierten Zustand (beziehungsweise Zustände) entweder verbleibt oder diesen innerhalb einer vorgegebenen Zeit einnimmt.
• B) diejenigen Funktionen, die nicht für eine Sicherheitsanwendung vorgesehen sind, dürfen vorübergehend oder dauerhaft beeinflusst werden.

Die aus Produkt-/Fachgrundnormen bekannten Bewertungskriterien A, B und C berücksichtigen im Allgemeinen keine Sicherheitsaspekte von Prüflingen; allerdings kann das Bewertungskriterium A auch für Belange der funktionalen Sicherheit herangezogen werden. Für das Bewertungskriterium DS sei noch betont, dass "nachweisbare und definierte Zustände" sich aus dem Gerätedesign ergeben sollen und sich nicht beliebig als Ergebnis einer Prüflingsbeeinflussung einstellen dürfen. Weiterhin wird nicht in verschiedene Typen elektromagnetischer Phänomene unterschieden, das Bewertungskriterium DS gilt bei der Einwirkung sowohl kontinuierlicher als auch transienter Phänomene mit gegenüber der "normalen" Fachgrundnorm modifizierten Störfestigkeitspegeln.

Die Norm IEC 61000-6-7 wird national unter der Bezeichnung DIN EN 61000-6-7 (VDE 0839-6-7) umgesetzt. Für sie ist der Arbeitskreis 767.0.4 der DKE zuständig.