7. Wymagania EMC w stosunku do sprzętu informatycznego

Urządzenie informatyczne - podstawową funkcją jest jedna lub kilka z następujących funkcji:

• Wprowadzanie

• Przechowywanie

• Wyświetlanie

• Przeszukiwanie

• Transmisja

• Przetwarzanie

• Przełączanie lub sterowanie danymi i informacjami telekomunikacyjnymi

- oraz którego nominalne napięcie zasilania nie przekracza 600V

7.1. Prawne aspekty wprowadzania do obrotu systemów komputerowych

Zgodność EMC sprzętu informatycznego

Dyrektywy, które muszą być brane pod uwagę przy zestawianiu komputerów:

1. 89/336 i 105/2004 - Dyrektywa EMC

2. 73/23 - Dyrektywa Niskonapięciowa

3. 91/263 - Dyrektywa dla telekomunikacyjnych urządzeń końcowych

1. Komputer PC do użytku indywidualnego

Przepisy EMC dotyczą użytkownika wykorzystującego komputer PC do własnych celów.

Nie jest jednak konieczne wystawianie deklaracji zgodności CE.

Jeżeli komputer jest źródłem zakłóceń Urząd Kompetentny może zakazać eksploatacji aż do spełnienia wymagań EMC.

Każdy kto zmienia konfiguracje komputera PC pod względem jego właściwości elektromagnetycznych jest producentem urządzenia i podlega przepisom EMC.

2. System komputerowy ( śr. mieszkalne ) zastawiany z części oznaczonych znakiem CE.

Każda z części stanowi urządzenie wprowadzane niezależnie od innych do obrotu, odpowiadające w pełni Dyrektywie EMC.

Mogą być połączone ze sobą przez osobę nie mającą odpowiedniej wiedzy w zakresie EMC.

Wymagane jest wówczas:

aby części systemu były oferowane wraz z klarownymi instrukcjami dotyczącymi ich wzajemnego łączenia, integrowania, użytkowania i (ewentualnie) konserwacji, łącznie ze wskazówkami odnoszącymi się do ewentualnych ograniczeń w zakresie ich przyłączania i użytkowania. Przestrzeganie tych instrukcji - szczególnie dla okablowania - w odniesieniu do przewidywanego przez producenta sposobu zestawiania części składowych tworzących system uprawnia do przyjęcia założenia, że system ten jest elektromagnetycznie kompatybilny.

Dla tego rodzaju “systemu” jako całości nie jest wymagane, ani dodatkowe oznaczenie CE, ani dodatkowa deklaracja zgodności WE.

Ważne jest stosowanie elementów dostosowanych do pracy w środowisku mieszkalnym.

3. Systemy komputerowe wprowadzane do obrotu jako urządzenie

Wszystkie części mają znak CE

Części są składane ( jednostka centralna, klawiatura, monitor, drukarka, itd.) przez jedną i tę samą firmę (wytwórcę systemu) i wprowadzane do obrotu jako odrębna jednostka funkcjonalna, która przejmuje odpowiedzialność za spełnienie przez system jako całość, wymogów Dyrektywy.

Deklaracja zgodności WE, jak również instrukcja eksploatacji, muszą odnosić się do systemu jako całości. Musi być jednoznacznie określone (np. przez załączenie listy wszystkich części), jakie kombinacje tworzą system wprowadzony do obrotu w celu jego zbycia i/lub użytkowania.

System jako całość nie musi być opatrzony znakiem CE.

Wytwórcy systemów opisanego wyżej rodzaju powinni mieć świadomość, że kombinacja dwóch lub więcej podzespołów zaopatrzonych w znak CE nie musi automatycznie prowadzić do stworzenia systemu spełniającego wymagania odnośnych norm.

Nie wszystkie części mają znak CE.

System może zestawiać wyłącznie specjalista.

Staje się on - w szerokim znaczeniu - producentem. System jest więc urządzeniem w znaczeniu Dyrektywy EMC i musi dotrzymywać wszystkich jej postanowień.

Deklaracja zgodności WE jak również instrukcja eksploatacji muszą odnosić się do systemu jako całości. Wystarczające jest umieszczenie na głównej części systemu znaku CE.

4. Systemy i urządzenia informatyczne o różnych konfiguracjach

Muszą być w pełni przestrzegane postanowienia Dyrektywy.

Osoba odpowiedzialna powinna, przy uwzględnieniu stanowiska zawartego w ustawie EMC, spróbować zdefiniować konfigurację, jaka z dużym prawdopodobieństwem mogłaby powodować maksymalne zakłócenie, lub jaka jest najbardziej podatna na możliwe zakłócenia.

To zestawienie, która często określane jest mianem konfiguracji “najgorszego przypadku”, powinno być definiowane tak, ażeby były w nim zawarte inne możliwe konfiguracje w znaczeniu EMC.

Stosownie do artykułu 10 Dyrektywy 89/336, konfiguracja taka doprowadzana jest do pełnej zgodności z Dyrektywą. Producent deklaruje zgodność produktu i umieszcza na nim znak CE.

Skoro tylko niekorzystna, zgodnie z powyższą definicją konfiguracja, wykazuje zgodność z Dyrektywą, producent (zestawiający lub integrujący system) może wprowadzać do obrotu handlowego każdy z możliwych wariantów lub konfiguracji bez dalszego ich sprawdzania, ponieważ w znaczeniu właściwości EMC są one w sobie zawarte.

Można stosować albo “ważne” albo “ nieważne” pod względem elektromagnetycznym podzespoły.

5. Spotykane w praktyce sytuacje w odniesieniu do sprzętu informatycznego

• Małe zakłady zatrudniające mniej niż 10 pracowników, które zestawiają komputery na życzenie klienta, oferują własny montaż i obsługę klienta, realizują najmniejsze serie w najniższym zakresie cenowym i biorą na siebie wobec klientów odpowiedzialność za jakość. Systemy są z reguły przez te “przedsiębiorstwa” także instalowane i przekazywane jako gotowe do eksploatacji. W szczególnym przypadku producent komputerów PC staje się jednocześnie “konstruktorem instalacji” podlegając w ten sposób szczególnym warunkom ustawy EMC. Najczęściej używane są wyłącznie urządzenia ze znakiem CE.

• Sieci supermarketów, które oferują gotowe konfiguracje, na drodze hurtowych zakupów u wielkich producentów oraz zapotrzebowane przez klientów podzespoły do dalszej rozbudowy (z reguły do samodzielnego zainstalowania). Wszystkie gotowe urządzenia i poszczególne elementy składowe do samodzielnego wbudowania muszą być opatrzone znakiem CE, a wprowadzający do obrotu musi okazać deklarację zgodności WE.

• Hurtownicy (dystrybutorzy), którzy zaopatrując w podzespoły z reguły małe zakłady oraz klientów indywidualnych, nie oferują jednak często wyłącznie gotowych urządzeń. Sprowadzają oni komponenty od producentów (najczęściej) spoza państw Europejskiej Strefy Ekonomicznej, są zobowiązani do wprowadzania do obrotu handlowego tylko produktów oznaczonych znakiem CE. Wyjątek stanowi sytuacja, gdy importer zaopatruje wyłącznie (co można wykazać) zakłady przetwarzające dalej produkt a nie ostatecznego użytkownika. Zgodnie z dotychczasową praktyką, stosowane są jednak prawie wyłącznie elementy ze znakami CE.

• Wielcy producenci, którzy dysponują z reguły własnymi placówkami badawczymi i konstrukcyjnymi, wprowadzają na rynek nie tylko gotowe produkty lecz także komponenty. Ci producenci zaopatrują przeważnie hurtownie, sieci handlowe, lecz także drobnych wytwórców a niekiedy również klientów indywidualnych. W przeważającej części przedsiębiorstwa te dysponują własnymi laboratoriami EMC i systemem zapewnienia jakości produkcji. Oznaczenie znakiem CE i deklaracje zgodności WE są w omawianym przypadku obligatoryjne.

Przede wszystkim istotne jest to, że wszystkich “producentów” obowiązują te same przepisy ustawy EMC dotyczące warunków dotrzymywania wymagań ochronnych EMC. Dopuszczalna jest rezygnacja z oznaczenia CE i deklaracji zgodności WE dla:

• konfiguracji instalacyjnych realizowanych bezpośrednio u klienta

• w przypadku produktów, które dostarczane są wyłącznie do przetwarzających je dalej zakładów specjalistycznych, i które nie dla każdego są dostępne.

Producent powinien jednak zdawać sobie sprawę z tego, że wystawiając deklarację zgodności CE, składa oświadczenie, które w przypadku nieprawdy może spowodować grzywnę ( np. w Polsce do wysokości 100.000 PLN).

Jeśli urządzenie informatyczne wprowadza u klienta zakłócenia, oznacza to, że wykazuje ono brak określonej znakiem CE właściwości produktu (kompatybilności elektromagnetycznej), a klientowi, zgodnie z kodeksem prawa cywilnego, przysługuje szereg praw: zwrot kosztów zakupu,

• poprawienie urządzenia,

• postawienie do dyspozycji klienta produktu bez wad,

• obniżenie ceny zakupu

Ponieważ w przypadku emisji zakłóceń Urząd Kompetentny zabrania dalszej eksploatacji urządzenia, oraz grożą określone sankcje, nie jest wykluczone, że na podstawie bezużyteczności komputera - szczególnie przy użytkowaniu w działalności handlowej - dochodzą dodatkowe żądania wypłaty odszkodowania, które muszą być spełnione.

7.2. Wymagania techniczne w stosunku do sprzętu i systemów komputerowych

W odniesieniu do emisji zakłóceń obowiązuje norma przedmiotowa EN- PN 55022.

W odniesieniu do odporności na zakłócenia obowiązuje norma przedmiotowa EN-PN 55024

Wynikiem nie wystarczającej odporności systemu informatycznego na zakłócenia może być

• zmiana sygnału użytecznego lub zmiana napięcia zasilającego powodująca :

1. błędy transmisji

2. błędy zapisu

3. zmianę zawartości pamięci

4. uszkodzenie poszczególnych elementów systemu

Badanie emisyjności sprzętu informatycznego

Zakłócenia przewodzone mierzone na zaciskach zasilania

Urządzenia informatyczne klasy B

0,15 do 0,50 MHz quasi-szczytowe 79 dBμV średnie 66dBμV

0,5 do 30 MHz 73 dBμV 60 dBμV

Urządzenia informatyczne klasy A

0,15 do 0,5 MHz 66-56 dBμV 56-46 dBμV

0,50 do 5 MHz 56 dBμV 46 dBμV

5 do 30 MHz 60 dBμV 50 dBμV

Zakłócenia promieniowane

Klasa B odległość 10m

30 do 230 MHz 30 dBμV

230 do 1000 MHz 37 dBμV

Klasa A odległość 10m

30 do 230 MHz 40 dBμV

230 do 1000 MHz 47 dBμV

Badanie odporności sprzętu informatycznego

1. Wyładowanie ESD

• wyładowanie kontaktowe do powierzchni przewodzących, które mogą być dotykane podczas normalnego użytkowania. 200 wyładowań minimum w czterech punktach nie częściej niż jedno wyładowanie na sekundę

- wyładowanie w powietrzu do szczelin i powierzchni izolowanych ( pokrywy klawiatur). Co najmniej 10 pojedynczych wyładowań

2. Wyładowania BURST- EFT

• przyłącza sygnałowe i telekomunikacyjne - 0,5kV; 5/50ns; 5kHz ( dla kabli o l> 3m)

- przyłącza zasilania prądem stałym - 0,5kV; 5/50ns; 5kHz

- przyłącza zasilania prądem przemiennym - 1,0 kV; 5/50ns; 5kHz

3. Przewodzone ciągłe

- przyłącza sygnałowe i telekomunikacyjne 0,15-80 MHz, 3V niemodulowane,

80%AM (1kHz);

- przyłącza zasilania prądem stałym 0,15-80 MHz; 3V niemodulowane; 80%AM(1kHz)

- przyłącza zasilane prądem przemiennym: j.w.

4. Udary SURGE

- przyłącza sygnałowe i telekomunikacyjne: 1kV, 1,2/50 (8/20) μs, s.wsp.

- przyłącza zasilania stałoprądowego: 0,5kV, 1,2/50(8/20) μs, s. wsp.

- przyłącza zasilane prądem przemiennym: 1kV s.r.,2kVs.wsp. 1,2/50(8/20)μs.

5. Przerwy napięcia

• przyłącze zasilania prądem przemiennym: redukcja > 95%, 250 okresów

6. Uskoki (zapady) napięcia

- przyłącze zasilania prądem przemiennym: redukcja >95%, 0,5 okresu

oraz 30% redukcji, 25 okresów.

Kryteria oceny

Funkcje, które powinny być brane pod uwagę.

1. Istotne rodzaje i stany pracy

2. Dostęp do wszystkich urządzeń peryferyjnych ( dyski twarde, dyski miękkie, drukarki, klawiatury, myszy, itd.)

3. Jakość wykonywania programu

4. Jakość wyświetlania danych

5. Jakość transmisji mowy

Kryteria ogólne i szczególne

Kryterium A

Kryterium B

Kryterium C

Warunki szczegółowe badań

1. Urządzenia do przetwarzania danych

1. Odczyt zapis i przechowywanie danych

Cykle odczytu i zapisu powinny być powtarzane wraz z wewnętrznymi urządzeniami przechowywania danych, takimi jak pamięci półprzewodnikowe, dyski magnetyczne lub optyczne lub urządzenia taśmowe, a następnie przekopiowywane z powrotem i porównywane z danymi wyjściowymi

2. Wyświetlanie danych

Tekst lub obrazy powinny być wyświetlane na urządzeniach wyświetlających, bez widocznych zmian w obrazie.

W przypadku monitorów CRT należy określić drgania obrazu, przy badaniu ciągłym polem magnetycznym 50Hz o natężeniu 1A/m. Badanie przeprowadzać w dwu prostopadłych ustawieniach ekranu i wektora H.

3. Wejście danych

Dane powinny być pobierane z urządzeń wejściowych( klawiatura, mysz, czytnik kart magnetycznych, skaner obrazu, pisak wejściowy itp.).Preferowane jest ciągłe pobieranie danych. Dane wejściowe powinny być wyświetlane, drukowane lub zapamiętywane w celu późniejszej oceny

4. Drukowanie danych

Dane powinny być drukowane na drukarce lub ploterze. Niedopuszczalne jest obniżenie jakości drukowania.

5. Przetwarzanie danych

Należy wykonać obliczenia, konwersję danych zapamiętywanie lub przesyłanie. Wyniki porównać z uzyskiwanymi podczas normalnego działania. Dopuszczalne są usterki powodujące chwilowe opóźnienia przetwarzania ( Kryterium B), o ile ustępują automatycznie.

1. Sieci lokalne LAN

1. Szczególne warunki

Minimalna konfiguracja obejmuje dwa urządzenia końcowe. Trzeba uwzględnić te urządzenia dodatkowe, które są przewidziane przez producenta.

Minimalny program badań:

• szybkość transmisji danych ( okr. przez producenta)

• stopa błędów ( okr. przez producenta)

• określenie błędów w protokole transmisji

• brak utraty połączeń

• dopuszczalna ilość żądań ponownych prób.

1. Drukarki

1. Szczególne warunki

Badana drukarka lub ploter powinny znajdować się w stanie drukowania zadań. Drukowany tekst powinien zawierać co najmniej trzy zestawy znaków i jedna siatkę linii.

Nie powinny występować:

• utrata lub przekłamanie danych

• obniżenie jakości drukowania

• zmiany trybu wyjściowego lub zestawu znaków

• zauważalne zmiany w odstępach punktów

• niezamierzone przejścia do nowej linii lub strony

Do grupy urządzeń objętych tymi samymi wymaganiami należą także

• maszyny kopiujące

• automatyczne maszyny bankowe - ATM

• terminale punktów sprzedaży

Znaczenie oprogramowania

1. Współczesne systemy informatyczne powinny być wyposażone w programowy moduł EMC

• sprawdzanie poprawności komunikacji z urządzeniami peryferyjnymi- dopuszczalność sygnałów

• identyfikacja zakłóceń - przekraczanie napięć określonych z góry

błędy działania przy małych wartościach zakłóceń

• filtry cyfrowe, eliminujące zakłócenia impulsowe

1. Instrukcje związane z programowaniem przemysłowych systemów informatycznych ( np. Designig for Electromagnetic Compatibility with Single-Chip Microcontrolers - nota aplikacyjna f-my Motorola) zalecają stosowanie pewnych środków programowych mających na celu zwiększenie odporności elektromagnetycznej mikrosterowników.

Są to np. :

• użycie systemu alarmowego “ watch dog” - układ regularnie aktualizowany przez procesor ( zerowanie licznika). W przypadku pracy nieprawidłowej ( np. zawieszenie) licznik przepełnia się i układ generuje sygnał “Reset”

• defensywne programowanie odporne na zakłócenia polega na:

• weryfikacji danych wejściowych-kilkakrotny odczyt tych samych danych ( odskoki mechaniczne), jeżeli odczyty się różnią dokonywany jest odczyt aż do czasu gdy dany port osiągnie stan stabilny

• “podawaniu żetonów”- system regularnie sprawdzający poprawność pozycji generowanej“ jedynki” w różnych programach. Gdy pozycja “ jedynki-żetonu” jest nieprawidłowa następuje inicjalizacja sprzętowa lub programowa.

• nie pozostawianie niewykorzystanych pamięci, przez umieszczenie w wolnych obszarach instrukcji podprogramu obsługi przerwań

Zasilanie sprzętu informatycznego

1. Przy instalacji zasilającej trójprzewodowej ( 1-N, PE ) obowiązkowo sprzęt informatyczny ( PC, drukarka, monitor itd.) muszą być łączone za pomocą trzech przewodów.

Zapewnia to:

• poprawne działanie elementów EMC

• spełnienie warunków bezpieczeństwa, także w przypadku osłabienia lub uszkodzenia izolacji

1. Przy instalacji zasilającej dwuprzewodowej i stosowaniu listw trójprzewodowych ( z filtrami), konieczne jest uziemienie sprzętu.

Bez uziemienia :

• pomiędzy ziemią i obudowami zawsze występuje ok.100V

• nie działają elementy EMC sygnałów wspólnych.

1. Przy instalacji zasilającej dwuprzewodowej i stosowaniu listw dwuprzewodowych ( bez filtrów) teoretycznie można uruchamiać system bez uziemienia ale:

• nie działają elementy EMC sygnałów wspólnych

• nigdy nie ma pewności czy nie ma filtru sieciowego wewnątrz urządzeń ( groźba pojawienia się 100V na obudowach )

• w przypadku osłabienia lub uszkodzenia izolacji groźba porażenia pełnym napięciem zasilania.

Uwagi praktyczne

1. Nie wolno zasilać urządzeń należących do tego samego systemu trójprzewodowo i dwuprzewodowo- zagrożenie zniszczenia urządzeń przy instalowaniu.

Zasada praktyczna: w pierwszej kolejności połączyć urządzenia między sobą

( linie sterowania i danych) a dopiero w ostatniej kolejności połączyć system z punktem zasilania i włączyć zasilanie.

Podobnie wszystkie zmiany połączeń linii danych i sterowania dokonywać po odłączeniu od punktu zasilania.

2. Przy zasilaniu z urządzeń z kilku punktów zasilania (gniazdek) trzeba koniecznie uzgodnić zaciski sieci.

Zasada praktyczna: zasilać z jednej listwy.

W przypadku dużego systemu z jednego wspólnego punktu zasilania.

3. Aby działały elementy EMC trzeba urządzenia uziemić, albo za pośrednictwem przewodu sieciowego PE albo wykonanego połączenia z masą pomieszczenia.

Najbardziej niekorzystny przypadek może być określony przez proste rozważenie różnych kombinacji, test w ograniczonym zakresie lub za pomocą obydwu wymienionych sposobów łącznie.

W przypadku wątpliwości może on skorzystać z usług i porad rzeczoznawcy EMC.

13

---