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Damit Schiff und Mannschaft sicher unterwegs sind, müssen die auf dem Schiff eingesetzten Geräte auf ihre Störfestigkeit und Störaussendung getestet sein.
Unterschiedliche Störquellen auf Schiffen
Leitungsgebundene Störaussendungen im Bereich Brücke und offenes Deck
Leitungsgebundene Störaussendungen im Bereich Brücke und offenes Deck
Gehäuse-Störaussendungen im Bereich Energieverteilung
Gehäuse-Störaussendungen im Bereich Energieverteilung
Die Kompaktsteuerung ILC 370 PN 2TX-IB verfügt über verschiedene Schiffbau-Zulassungen wie GL, ABS und DNV.

Jedes elektronische System verursacht Störungen und ist gleichzeitig für derartige Interferenzen empfänglich. Deshalb müssen die Hersteller die Emissionen ihrer Geräte reduzieren und für deren Störfestigkeit sorgen. Denn an Bord eines Schiffes finden sich verschiedene Störquellen. Sie reichen vom Notruf und dem Betriebsfunk über das Radio und Fernsehen bis zur Satellitenkommunikation und dem Radar.

Mögliche Maßnahmen um Störungen zu verringern, sind beispielsweise das EMV-
gerechte Verlegen der Kabelsysteme an Bord und ein gutes Erdungskonzept. Jedoch ist es besser, Geräte mit niedrigem Störpotenzial zu verwenden. Zu diesem Zweck haben die Klassifizierungs-Gesellschaften wie Germanischer Lloyd, Det Norske Veritas oder Lloyd‘s Register Anforderungen an die Störfestigkeit und die Störaussendung von Systemen oder Teilen der Systeme definiert. Die Prüfungen der elektronischen Geräte, die sich an der Norm EN 60945 ‚Navigations- und Funkkommunikationsgeräte und -systeme für die Seeschifffahrt – Allgemeine Anforderungen – Prüfverfahren und geforderte Prüfergebnisse‘ orientieren, fasst für die Schiffbau-Industrie die International Association of Classification Societies (IACS ) E10 Type Approval Test Specification zusammen. Die Spezifikation harmonisiert die Prüfspezifikationen der einzelnen Gesellschaften, die in einigen Bereichen unterschiedlich sind.

Störfestigkeit- und Störaussendung testen

Technik im Detail

Kompaktsteuerung für den Schiffbau
Die modulare Steuerungsfamilie der Inline Controller umfasst mit dem ILC 370 PN 2TX-IB eine leistungsfähige Kompaktsteuerung, die über verschiedene Schiffbau-Zulassungen wie GL, ABS und DNV verfügt. Die SPS bietet sich zur Umsetzung von Automatisierungslösungen mit mittleren Leistungsanforderungen an. Aufgrund der direkten Erweiterbarkeit um die Klemmen des Inline-Systems lässt sich die Steuerung flexibel an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung anpassen. Über die integrierten Ethernet-Schnittstellen wird das als Profinet-IO-Controller fungierende Gerät per Automatisierungs-Software PC Worx gemäß IEC 61131-3 parametriert und programmiert. Gleichzeitig kommuniziert es mit den Profinet-IO-Devices, tauscht Daten mit OPC-Serven aus und ist via TCP/IP mit beliebigen Teilnehmern im Netzwerk verbunden. Ferner synchronisiert sich die Steuerung über die Interbus-Slave-Schnittstelle in Echtzeit mit anderen Steuerungssystemen.

Bei allen Klassifizierungs-Gesellschaften differenzieren sich die Type-Approval-Prüfungen im Schärfegrad in acht Bereiche. Auf der Brücke und auf dem offenen Deck werden die härtesten Anforderungen an die elektromagnetische Störaussendung gestellt. Denn die in diesem Umfeld genutzten Geräte sind besonders störempfindlich. Im Rahmen der Störfestigkeits-Prüfungen werden beispielsweise die elektromagnetischen Felder untersucht, die von Funksendern mit Frequenzen oberhalb von 80 MHz, wie VHF-Schiffssendern oder Handsprechfunk-Geräten, ausgehen. Sie dürfen keinen Schaden oder Funktionsstörungen am Prüfling hervorrufen. Außerdem werden leitungsgebundene hochfrequente Störungen analysiert. Der entsprechende Test bestimmt, ob ein Gerät unter Einfluss von induzierten Störungen, die durch Schaltnetzgeräte, Zündfunken von Maschinen, Echolote oder Schiffsfunksender bis zu einer Frequenz von 80 MHz herbeigeführt werden, fehlerfrei in Versorgungs- und Signalleitungen arbeiten.

Die Type-Approval-Prüfungen beschäftigen sich darüber hinaus mit Störungsaussendungen. Bei der Untersuchung der leitungsgebundenen Störaussendungen werden die emittierenden Schnittstellen des Gerätes untersucht, die zum Beispiel an seinem Netzausgang auftreten und daher in die Schiffsstromversorgung eindringen und eventuell andere Geräte stören können. Im Frequenzbereich von 10 kHz bis 30 MHz darf die Spannung an den Netzklemmen des Prüflings die Grenzwerte nicht überschreiten. Bei der Ermittlung der Gehäuse-Störaussendungen werden sämtliche von einem Gerät emittierenden elektromagnetischen Wellen gemessen, die weitere auf dem Schiff verbaute Geräte, beispielsweise Funkempfänger, negativ beeinflussen können. Die Wellen werden in einer Entfernung von 3 m vom Gehäuse detektiert. Sie dürfen die Grenzwerte im Frequenzbereich von 150 kHz bis 1 oder 2 GHz nicht übersteigen.

Sichere Komponenten fürs Schiff

Die Komponenten des Inline-Systems von Phoenix Contact werden seit rund acht Jahren in der Schiffsautomation eingesetzt, da sie über die erforderlichen Zulassungen für Brücke und Deck verfügen. Das Portfolio umfasst neben Kleinsteuerungen und Steuerungen für mittlere Leistungsanforderungen Koppler für verschiedene Bussysteme sowie analoge und digitale Ein- und Ausgabeklemmen, Distanz-, Einspeise-, Segment-, Zähler- und RS232-Klemmen sowie Module zur Pulserweiterung und Frequenzmodulation. Alle Komponenten erfüllen die Kompassschutzabstands-Prüfung. Dabei handelt es sich um einen Test der Bundesanstalt für Schiffbau und Hydrografie (BSH), der die zugelassene Entfernung zum magnetischen Kompass anführt und somit ein Gütesiegel darstellt. Das Inline-Produktspektrum für den Schiffbau wird außerdem ständig erweitert.