ISO 25197:2012
(Main)Small craft — Electrical/electronic control systems for steering, shift and throttle
Small craft — Electrical/electronic control systems for steering, shift and throttle
ISO 25197:2012 establishes the requirements for design, construction and testing of electrical/electronic steering, shift and throttle and dynamic position control systems, or combinations thereof, on small craft of up to 24 m length of hull.
Petits navires — Systèmes électriques/électroniques pour le contrôle de la direction, de l'inverseur et des gaz
L'ISO 25197:2012 établit les exigences concernant la conception, la construction et les essais des systèmes électriques/électroniques de contrôle de la direction, des commandes d'inverseur, des gaz et du positionnement dynamique, ou de leur combinaison, sur les bateaux d'une longueur de coque inférieure ou égale à 24 m.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 25197
First edition
2012-12-01
Small craft — Electrical/electronic control
systems for steering, shift and throttle
Petits navires — Systèmes électriques/électroniques pour le contrôle de
la direction, de l’inverseur et des gaz
Reference number
ISO 25197:2012(E)
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ISO 2012
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ISO 25197:2012(E)
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ISO 25197:2012(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 General requirements . 4
5 Control head . 5
6 Command station transfer . 6
7 Portable helm station controls . 6
8 Dynamic-positioning system (DPS) . 7
9 Failure modes and responses . 8
9.1 Loss of operation . 8
9.2 Loss of computer command logic . 8
10 Test requirements . 8
10.1 General test requirements . 8
10.2 Steering . 8
10.3 Joystick . 9
10.4 Control lever, single or combined, shift and throttle .10
10.5 Environmental-test requirements . 11
10.6 Vibration tests and requirements .13
10.7 Shock testing .14
10.8 Free fall .14
10.9 Resistance to UV .14
10.10 Electromagnetic compatibility (EMC) .15
10.11 Compass safe distance .17
10.12 Insulation resistance .17
11 Labelling .17
12 Instructions to be included with the owner’s manual .18
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ISO 25197:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 25197 was prepared by Technical Committee ISO/TC 188, Small craft.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 25197:2012(E)
Small craft — Electrical/electronic control systems for steering,
shift and throttle
1 Scope
This International Standard establishes the requirements for design, construction and testing of
electrical/electronic steering, shift and throttle and dynamic position control systems, or combinations thereof,
on small craft of up to 24 m length of hull.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO 8846, Small craft — Electrical devices — Protection against ignition of surrounding flammable gases.
ISO 8848, Small craft — Remote steering systems
ISO 10133, Small craft — Electrical systems — Extra-low-voltage d.c. installations
ISO 10240, Small craft — Owner’s manual
ISO 10592, Small craft — Hydraulic steering systems
ISO 11591, Small craft, engine-driven — Field of vision from helm position
ISO 12215-8, Small craft — Hull construction and scantlings — Part 8: Rudders
ISO 13297, Small craft — Electrical systems — Alternating current installations
ISO 16750-2:2010, Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical and electronic
equipment — Part 2: Electrical loads
ISO 16750-3:2007, Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical and electronic
equipment — Part 3: Mechanical loads
ISO 16750-4, Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment —
Part 4: Climatic loads
IEC 60068-2-27, Environmental testing — Part 2-27: Tests — Test Ea and guidance: Shock
IEC 60068-2-52, Environmental testing — Part 2-52: Tests — Test Kb: Salt mist, cyclic (sodium chloride solution)
IEC 60092-507, Electrical installations in ships — Part 507: Small vessels
IEC 60533:1999, Electrical and electronic installations in ships — Electromagnetic compatibility
IEC 60945:2002, Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems — General
requirements — Methods of testing and required test results
IEC 61000-4-5, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-5: Testing and measurement techniques —
Surge immunity test
IEC 61508 (all parts), Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems
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ISO 25197:2012(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
electric/electronic steering system
all components, including CPU (central processing unit) and cable harnesses, from the manual steering input
device up to and including the device (actuator or electrical motor) regulating the rudder or propulsion unit
steering angle
NOTE to entry: It includes the joystick and components, i.e. GPS antennas for dynamic positioning, if installed.
3.2
dynamic-positioning system
computer-controlled system to automatically maintain a craft’s position and heading by using her own propulsion
systems with or without the assistance of bow or stern thrusters
3.3
electrical/electronic shift and throttle system
all components, including CPU (central processing unit) and cable harnesses, from the shift and throttle input
device up to and including the device controlling the shift and speed of engines.
3.4
ignition-protected equipment
electrical equipment designed and tested for use in explosive atmospheres without igniting surrounding
flammable gases
3.5
accessible
capable of being reached for inspection, removal or maintenance without removal of permanent structure of the craft
3.6
readily accessible
capable of being reached without the use of tools
3.7
nominal voltage(s)
those commonly used voltages, such as 12 volts, 24 volts, or 36 volts DC
3.8
manoeuvring mode
reduced power mode for manoeuvring, determined by the manufacturer
3.9
cruising mode
power mode above manoeuvring mode up to full power, determined by the manufacturer
3.10
X axis
direction of a craft fore or aft, longitudinally
3.11
Y axis
direction of a craft port or starboard, transversely
3.12
Z axis
axis normal to the X-Y plane
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ISO 25197:2012(E)
3.13
control head
single oriented device, other than a steering wheel, for the simultaneous control of steering and propulsion
EXAMPLES Joystick, track-ball or slide levers.
3.14
control lever
operator input device for the control of thrust and/or propulsion
3.15
steering helm
operator input device for the control of steering
3.16
joystick
operator input device for the simultaneous control of thrust, steering and propulsion
3.17
helm station
location from which steering, propulsion and thrust can be controlled
3.18
multiple helm stations
more than one location in the boat from which steering, propulsion and thrust can be controlled
3.19
command station
helm station location that is in active control
3.20
portable helm
helm providing a combination of shift or throttle or steering, not permanently affixed to the craft’s structure,
communicating with the system through wired or wireless means
3.21
propulsion
component or components of thrust that permit a craft’s movement in any direction
NOTE to entry: Examples of propulsion-generating devices include outboards, stern drives, pod drives, jet drives,
inboards and thrusters.
3.22
radio frequency
RF
frequency within the range of frequencies suitable for utilization in radio communication
3.23
actuator
electromechanical, electropneumatic and/or electrohydraulic device that converts an electrical signal into a
mechanical displacement
3.24
thrust
propulsive force from craft’s main propulsion system or bow or stern thrusters or a combination thereof in order
to move or rotate the craft
3.25
wireless
mode of communication, monitoring and/or control through the use of electromagnetic, acoustic or optical
transmission through atmospheric space
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ISO 25197:2012(E)
3.26
damp area
area where moisture is either permanently or intermittently present
EXAMPLE Bilge, head, galley.
3.27
wet area
area exposed to weather
3.28
interior
protected area inside the craft
3.29
EUT
equipment under test
3.30
performance criterion
standard by which the functional status of an EUT during and after testing is judged
3.31
failure modes and effects analysis
FMEA
procedure in product development and operations development for analysis of potential failure modes
3.32
fail-safe mode
device or feature which, in the event of failure, responds in a way that will cause no harm, or minimize the harm,
to other devices and cause no danger, or minimize the danger, to personnel
4 General requirements
4.1 All electronic/electrical components shall be designed to withstand a reversed-polarity connection of the
power leads. This shall not render the component inoperable when subsequently connected to the power correctly.
4.2 All electronic/electrical components shall be designed with reverse polarity protection from internal surges.
4.3 DC systems shall comply with ISO 10133. AC systems shall comply with ISO 13297. An acceptable
alternative to ISO 10133 and ISO 13297 is given in IEC 60092-507.
4.4 The system shall be energized whenever the propulsion engine(s) are running.
4.5 The system, except for dynamic positioning and displays, shall be fully operational within five seconds
after being turned on (powered).
4.6 Multi-installed engine steering systems shall be redundant by virtue of the fact that they are both
mechanically and electrically independent of each other. A single device is allowed for control of multiple
engines (e.g. steering wheel, joystick).
4.7 Each helm station shall give a visual indication when active. A main steering position shall be designated
and meet the applicable requirements of ISO 11591, with the location included in the owner’s manual.
4.8 Each helm station shall, by visible and/or audible means, alert the operator when the system enters the
fail-safe mode.
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4.9 The sound pressure of an audible alarm 1 metre from the command station shall be at least 75 dB(A), but
not greater than 85 dB(A). Systems incorporating a mute feature shall maintain the visual alert as long as the
failure persists.
If an audible-only alert system is utilized: muting of the alarm is not allowed.
4.10 Instructions for proper installation and use of the steering system shall be made available by the
manufacturer.
4.11 Operational characteristics, instructions and warnings for proper use shall be described in the owner’s
manual and/or by on-product labelling.
4.12 With the exception of an optional temporary override for emergency situations, it shall only be possible to
start propulsion equipment in neutral.
NOTE This includes any equipment that drives the propeller or water-jet drive.
4.13 The steering, shift and throttle actuators shall react/adjust input on a physical input command within 0,5 seconds.
4.14 Steering wheels shall comply with the requirements of ISO 8848.
4.15 Hydraulic systems shall comply with the requirements of ISO 10592.
4.16 Electrical components intended to be installed in petrol engine or petrol tank compartments shall be
ignition-protected in accordance with ISO 8846.
4.17 A risk identification/analysis, using an established method, shall be carried out for each system design.
EXAMPLES Failure modes and effects analysis (FMEA), fault-tree analysis (FTA).
Risk identification and functional safety may be carried out as given in the relevant part of IEC 61508.
4.18 Systems that provide both cruising- and manoeuvring modes shall provide an indication to the operator at
the command station of which mode the system is in, and shall not change modes without input from the operator.
5 Control head
5.1 Control head operation is permitted for both cruising-mode and manoeuvring-mode operation.
5.2 The control head position shall return to the neutral X, Y and Z axis when the operator releases his/her
grip. See Figure 1.
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2 1 2
1 1
2
X Y Z
Key
1 port
2 aft
Figure 1 — X, Y and Z commands
5.3 For operation in the cruising mode, the control head engine throttle control need not return to a low RPM
or a manufacturer-determined idle state when released.
5.4 Releasing the control head in the manoeuvring mode to neutral position shall result in:
— a disengaged transmission or water-jet bucket in the neutral position;
and
— a manufacturer-determined idle state or electric motors in the stopped state.
5.5 The craft shall move in the same direction as the control head is oriented relative to the craft.
5.6 Portable helms shall clearly indicate their orientation relative to the craft.
5.7 If the control head includes a rotation function, the control head activation, clockwise or counter-clockwise,
shall result in rotating the craft in the same direction.
6 Command station transfer
Transfer of command from one station to another shall be completed at the helm station intended to be active.
7 Portable helm station controls
7.1 Portable helm station controls shall be restricted to permit use only when the manoeuvring mode is selected.
7.2 Loss of communication or malfunction of the portable helm station control shall result in disengaged
transmission and idling thermal engine(s) and stopping electric engine(s). The operator shall be notified of the
loss of communications and the system shall not prevent transfer to another helm station.
7.3 A warning label on the portable helm or where the device is stored or charged prior to use shall be provided
to advise the operator of the following warnings through the use of text or applicable ISO graphical symbols:
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— keep proper lookout;
— hold on to prevent falling, boat may move suddenly;
— read owner’s manual for safe use of the system.
7.4 For a wireless device, the signal strength shall be displayed at the portable control or an audible warning
signal shall alert the operator that the signal is weak and he/she is about to lose control.
7.5 A wireless device shall only be able to control the boat of origin.
7.6 A wireless portable helm control shall have an indication of its electrical-charge status. The device shall
prevent activation when the charge is insufficient to maintain a connection for 15 minutes without loss of the
wireless communication link.
7.7 A wireless portable helm control shall notify the operator when the device is 15 minutes from deactivation
due to insufficient charge.
7.8 A wireless portable helm control shall meet the requirements of applicable radio and telecommunications
legislation.
8 Dynamic-positioning system (DPS)
8.1 It shall only be possible to activate DPS systems manually.
8.2 DPS systems shall have a display at the craft main helm station for the visual DPS precision value.
8.3 The following warnings shall be conveyed to the operator upon activation of the DPS through the use of
applicable ISO graphical symbols or the following text:
— boat is considered under way;
— keep proper lookout;
— stay out of water, propellers are spinning;
— hold on to prevent falling, boat may move suddenly;
— read owner’s manual for safe use of the system.
8.4 Activation shall only be possible if the DPS precision value is within the manufacturer-set limits.
8.5 If the dynamic-positioning (autonomous) mode is activated and the DPS precision value is out of
the manufacturer-set limits at any time, the control system shall alert the operator visually and audibly of
disengagement of the DPS.
8.6 Maximum allowable envelope/radius and heading deviation shall be manufacturer-set, not adjustable by
the operator.
8.7 Maximum engine speed for dynamic positioning shall be manufacturer-set, not adjustable by the operator.
8.8 Helm stations not equipped with a display screen shall be labelled with the same warnings as in 8.3.
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ISO 25197:2012(E)
9 Failure modes and responses
9.1 Loss of operation
9.1.1 In the event of a command station malfunction in a multiple helm station system, the system shall:
— not prevent transfer to, or operation from, other helm stations;
and
— alert the operator visually and/or audibly that the failed command station is not working.
9.1.2 In the event of loss of steering control affecting only one engine in a multi-engine installation, the system
shall still be capable of steering the boat.
9.1.3 In the event of a command station failure, the operator shall be notified and the affected command
station shall switch to a fail-safe mode.
NOTE System performance might be at a reduced level.
9.1.4 In the event of loss of steering control in a single-engine rudder or strut installation, emergency control
of the rudder shall be possible.
9.2 Loss of computer command logic
The system shall notify the operator of a command logic loss or a malfunction in its computer command logic.
10 Test requirements
10.1 General test requirements
At least three consecutively manufactured samples of each electronic and electromechanical component, as
sold, shall be environmentally and mechanically tested to verify compliance with this International Standard.
For EMC tests, only one sample need be tested.
Electronic and electromechanical components that have been tested and have passed with fewer than three
consecutive samples and that have been in production for a minimum of five years prior to the release of this
International Standard shall be considered compliant.
10.2 Steering
10.2.1 The complete system (mechanical and electrical/electronic components) shall be designed to withstand
the load tests defined in this subclause. A new system may be used for each test. For clarification purposes,
a cycle is defined to be the command from an input device sufficient to cause the steering system to move
the output device(s) starting from hard over to opposite hard over and back to original starting position. A
malfunction of any type constitutes a failure.
10.2.2 Durability test: The output device shall travel through no less than 80 % of its range as defined by
the manufacturer for 100 000 cycles at a minimum rate of 10 degrees of steering angle per second under an
opposing force/torque equivalent to at least the maximum force declared by the manufacturer.
In all tests, the system shall be configured as it is intended to be used in a craft application.
For rudder or strut installations the rudder load may be calculated using the craft rudder load, as detailed
in ISO 12215-8.
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ISO 25197:2012(E)
10.2.3 High-load test: The steering actuator shall withstand a force equal to two times the force used in 10.2.2
when tested at mid travel in opposing directions.
10.2.4 Conduct these tests at the high ambient operating temperatures in Table 1, ±2 °C, and at (120 ± 2) % of
nominal voltage.
10.2.5 Conduct these tests at the low ambient operating temperatures in Table 1, ±2 °C, and at (120 ± 2) % of
nominal voltage.
10.2.6 Following these tests, the steering actuator shall continue to operate without failure within the original
parameters specified by the manufacturer. Failure includes loose parts, cracks, wear outside of tolerance, or
impaired functioning.
10.3 Joystick
10.3.1 The joystick shall be designed to withstand a test comprising 500 000 cycles at 100 % of its stroke in
each X, Y and Z direction with the minimum force applied at its end stop. A malfunction of any type, electrical or
mechanical, constitutes a failure.
10.3.2 When fully moved in the +X and –X direction to its end-stop point, the joystick shall be capable of
withstanding a force of (350 ± 5) N applied tangentially to the arc of the throw. See Figure 2.
10.3.3 When fully moved in the +Y and –Y direction to its end-stop point, the joystick shall be capable of
withstanding a force of (350 ± 5) N applied tangentially to the arc of the throw. See Figure 2.
10.3.4 When fully twisted in the +Z and –Z direction, the joystick shall be capable of withstanding a torque of
15 Nm. See Figure 3.
10.3.5 Following these tests, the system shall continue to operate without failure within the original parameters
specified by the manufacturer. Failure includes loose parts, cracks, wear outside of tolerance, or impaired functioning.
2
1
1
350 N ±5 N
350 N ±5 N
Key
1 end stop
2 neutral
Figure 2 — Extreme-travel test, X and Y movements
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ISO 25197:2012(E)
2
1
1
15 N·m 15 N·m
Key
1 end stop
2 neutral
Figure 3 — Extreme travel test, Z rotation
10.4 Control lever, single or combined, shift and throttle
10.4.1 The system shall be designed to withstand the load tests defined in this subclause. A new system may
be used for each test. For clarification purposes, a cycle is defined to be the command from an input device
sufficient to cause the propulsion control system to move the output device(s) as follows:
— neutral/idle to ahead/idle (full stroke of the shift output device to ahead);
— ahead/idle to ahead/full RPM (full stroke of the throttle output device);
— ahead/full RPM to ahead/idle;
— ahead/idle to neutral/idle;
— neutral/idle to astern/idle (full stroke of the shift output device to astern);
— astern/idle to astern/full RPM (full stroke of the throttle output device);
— astern/full RPM to astern/idle;
— astern/idle to neutral/idle.
10.4.2 The system shall withstand a 75 000 cycle load test when subjected to the loads defined below.
The shift output device shall be subjected to a load of a minimum of 67 N, from neutral to near full stroke, with
an over-stroke load of a minimum of 178 N applied to the shift device within the last 20 % of the shift stroke, i.e.
the shift load will change from a minimum of 67 N at 80 % of the full shift stroke to a minimum of 178 N at full
stroke. The load can either ramp up to a minimum of 178 N or be applied as a step function. A load increasing
from 22 N at idle to a minimum of 111 N at full stroke shall be applied to the throttle output device.
10.4.3 Conduct this test at the high ambient operating temperatures in Table 1, ±2 °C, and at (120 ± 2) % of
nominal voltage.
10.4.4 Conduct this test at the low ambient operating temperatures in Table 1, ±2 °C, and at (120 ± 2) % of
nominal voltage.
10.4.5 In all tests, the system shall be configured as it is intended to be used in a boat application. The
minimum cycle rate shall be 6 cycles per minute.
10.4.6 Following these tests, the system shall continue to operate without failure within the original parameters
specified by the manufacturer. Failure includes loose parts, cracks, wear outside of tolerance or impaired function.
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ISO 25197:2012(E)
10.5 Environmental-test requirements
10.5.1 General
Components shall be tested at a temperature based on their intended installation in accordance with Table 1.
An insulation resistance test shall be carried out before and after each damp-heat test, low-temperature test
and salt mist test.
Table 1 — Environmental tests for different areas of the craft
Temperatures (±2 °C)
Test
Engine
Interior Damp Wet
compartment
Salt mist X X X
Vibration test X X X X
Damp heat — Cyclic 30 °C 55 °C 55 °C 55 °C
Damp heat — Steady state 30 °C 50 °C 50 °C 50 °C
High-temperature storage 85 °C 85 °C 85 °C 85 °C
High-temperature operation 70 °C 70 °C 70 °C 70 °C
Low-temperature test — Operation –15 °C –15 °C –25 °C –25 °C
Low-temperature test — Storage –40 °C –40 °C –40 °C –40 °C
Ingress protection (IP) rating 54 55 56 66
10.5.2 Salt mist tests
10.5.2.1 The salt solution shall be prepared by dissolving the compounds listed in Table 2 in one litre of distilled
water. The quantities of the salts in the solution shall be within ±10 % of those shown in Table 2. The test may
be carried out as described in IEC 60068-2-52.
Table 2 — Salt mist solution
Sodium chloride NaCl 26,5 grams
Magnesium chloride MgCl 2,4 grams
2
Magnesium sulfate MgSO 3,3 grams
4
Calcium chloride CaCl 1,1 grams
2
Potassium chloride KCl 0,73 grams
Sodium bicarbonate NaHCO 0,20 grams
3
Sodium bromide NaBr 0,28 grams
10.5.2.2 The test chamber parameters shall be as follows:
a) salt solution shall be sprayed into the atmosphere surrounding the EUT in the chamber in the for
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 25197
Première édition
2012-12-01
Petits navires — Systèmes électriques/
électroniques pour le contrôle de la
direction, de l’inverseur et des gaz
Small craft — Electrical/electronic control system for steering, shift and
throttle
Numéro de référence
ISO 25197:2012(F)
©
ISO 2012
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Exigences générales . 4
5 Tête de commande . 6
6 Transfert de poste de commande . 6
7 Commandes d’un poste de barre portatif . 7
8 Système de positionnement dynamique (DPS, dynamic-positioning system) . 7
9 Modes de défaillance et réponses . 8
9.1 Perte de fonctionnement . 8
9.2 Perte de logique de commande du processeur . 8
10 Exigences d’essais . 8
10.1 Exigences générales d’essais . 8
10.2 Direction . 9
10.3 Manette multidirectionnelle . 9
10.4 Levier de commande simple ou combiné pour l’embrayage et les gaz .10
10.5 Exigences d’essais environnementaux . 11
10.6 Essais de vibration et exigences .14
10.7 Essais de choc .14
10.8 Chute libre .14
10.9 Résistance aux UV .15
10.10 Compatibilité électromagnétique (CEM) .15
10.11 Distance de sécurité du compas .18
10.12 Résistance d’isolation .18
11 Marquage .18
12 Instructions à inclure avec le manuel du propriétaire .18
© ISO 2012 – Tous droits réservés iii
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ISO 25197:2012(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 25197 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 188, Petits navires.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 25197:2012(F)
Petits navires — Systèmes électriques/électroniques pour le
contrôle de la direction, de l’inverseur et des gaz
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale établit les exigences concernant la conception, la construction et les essais
des systèmes électriques/électroniques de contrôle de la direction, des commandes d’inverseur, des gaz et
du positionnement dynamique, ou de leur combinaison, sur les bateaux d’une longueur de coque inférieure ou
égale à 24 m.
2 Références normatives
Les documents cités en référence ci-dessous sont indispensables pour l’application du présent document.
Pour les références datées, seule l’édition datée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition
du document normatif en référence s’applique, y compris tout amendement éventuel.
ISO 8846, Navires de plaisance — Équipements électriques — Protection contre l’inflammation des gaz
inflammables environnants
ISO 8848, Navires de plaisance — Appareils à gouverner commandés à distance
ISO 10133, Petits navires — Systèmes électriques — Installations à très basse tension à courant continu
ISO 10240, Petits navires — Manuel du propriétaire
ISO 10592, Navires de plaisance — Appareils à gouverner hydrauliques
ISO 11591, Petits navires à moteur — Champ de vision depuis le poste de pilotage
ISO 12215-8, Petits navires — Construction de coques et échantillonnage — Partie 8: Gouvernails
ISO 13297, Petits navires — Systèmes électriques — Installations de distribution de courant alternatif
ISO 16750-2:2010, Véhicules routiers — Spécifications d’environnement et essais de l’équipement électrique
et électronique — Partie 2: Contraintes électriques
ISO 16750-3:2007, Véhicules routiers — Spécifications d’environnement et essais des équipements électrique
et électronique — Partie 3: Contraintes mécaniques
ISO 16750-4, Véhicules routiers — Spécifications d’environnement et essais de l’équipement électrique et
électronique — Partie 4: Contraintes climatiques
CEI 60068-2-27, Essais d’environnement — Partie 2-27: Essais — Essai Ea et guide: Chocs
CEI 60068-2-52, Essais d’environnement — Partie 2:Essais — Essai Kb: Brouillard salin, essai cyclique
(solution de chlorure de sodium)
CEI 60092-507, Installations électriques à bord des navires — Partie 507: Petits navires
CEI 60533:1999, Installations électriques et électroniques à bord des navires — Compatibilité électromagnétique
CEI 60945:2002, Matériels et systèmes de navigation et de radiocommunication maritimes — Spécifications
générales — Méthodes d’essai et résultats exigibles
CEI 61000-4-5, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-5: Techniques d’essai et de mesure —
Essai d’immunité aux ondes de choc
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ISO 25197:2012(F)
CEI 61508 (toutes les parties), Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques
programmables relatifs à la sécurité
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
système de direction électrique/électronique
tous les composants, y compris l’unité de traitement des informations de contrôle (CPU, central processing
unit) et le faisceau de câbles électriques, depuis le système de commande de direction manuel jusqu’au
dispositif (vérin ou moteur électrique) contrôlant l’angle du gouvernail ou de l’embase de direction
Note à l’article: Ce système inclut les manettes multidirectionnelles (joysticks) et les composants, c’est à dire les
antennes GPS pour le positionnement dynamique, si installées.
3.2
système de positionnement dynamique
système contrôlé par ordinateur destine à maintenir automatiquement la position et le cap d’un bateau en
utilisant son propre système de propulsion avec ou sans l’assistance de propulseurs d’étrave ou de poupe
3.3
système électrique/électronique de commande d’inverseur et de gaz
tous les composants, y compris l’unité de traitement des informations de contrôle (CPU) et le faisceau de
câbles électriques, depuis le système de commande d’inverseur et de gaz jusqu’au dispositif contrôlant la
commande d’inverseur et la vitesse des moteurs
3.4
dispositif protégé contre l’inflammation
équipement électrique conçu et vérifié pour être utilisé dans une atmosphère explosive sans enflammer les
gaz inflammables environnants.
3.5
accessible
atteignable pour le contrôle, le démontage ou la maintenance sans avoir à démonter un élément permanent
de la structure du bateau
3.6
immédiatement accessible
atteignable rapidement et en toute sécurité sans l’aide d’outils
3.7
tension(s) nominale(s)
tensions électriques couramment utilisées, telles que 12 V, 24 V, ou 36 V en courant continu
3.8
mode de manœuvre
mode de fonctionnement à puissance réduite pour la manœuvre, déterminé par le fabricant
3.9
mode de croisière
mode de fonctionnement supérieur au mode de manœuvre et allant jusqu’à pleine puissance, déterminé
par le fabricant
3.10
axe X
direction longitudinale avant-arrière d’un bateau
3.11
axe Y
direction transversale bâbord-tribord d’un bateau
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 25197:2012(F)
3.12
axe Z
axe normal au plan X-Y
3.13
tête de commande
système unique d’orientation, autre que la barre à roue, destiné au contrôle simultané de la direction et de
la propulsion
EXEMPLES Manette multidirectionnelle (joystick), boule de commande ou leviers latéraux.
3.14
levier de commande
dispositif de commande actionné par l’opérateur destiné au contrôle de la poussée et/ou de la propulsion
3.15
commande de direction
dispositif de commande actionné par l’opérateur destiné au contrôle de la direction
3.16
manette multidirectionnelle
joystick
dispositif de commande actionné par l’opérateur, destiné au contrôle simultané de la poussée, de la propulsion
et de la direction
3.17
poste de barre
emplacement d’où on peut commander la direction, la propulsion et la poussée
3.18
postes de barre multiples
emplacements multiples d’où on peut commander la direction, la propulsion et la poussée
3.19
poste de commande
poste de barre en contrôle actif
3.20
poste de barre portatif
poste de barre d’où on peut commander une combinaison de la direction, la propulsion et la poussée, qui n’est pas
fixé à demeure sur le structure du bateau, communicant avec le système par un dispositif avec ou sans fil électrique
3.21
propulsion
composant(s) de la poussée permettant le mouvement du bateau dans une direction quelconque
Note à l’article: Exemple de systèmes générateurs de propulsion: hors-bords, embases de propulsion arrière, nacelles
de propulsion (pods), propulsion à jets d’eau, moteurs intérieurs et propulseurs (d’étrave, de poupe).
3.22
radiofréquence
RF
fréquence dans la gamme des fréquences convenant à une utilisation en radiocommunication
3.23
vérin
dispositif électromécanique, électropneumatique et/ou électro hydraulique convertissant un signal électrique
en déplacement mécanique
© ISO 2012 – Tous droits réservés 3
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ISO 25197:2012(F)
3.24
poussée
force propulsive provenant du système de propulsion principal du bateau ou de propulseurs d’étrave ou de
poupe ou d’une combinaison de ces systèmes de façon à déplacer ou à faire tourner le bateau.
3.25
système sans fil
mode de communication, de suivi et/ou de contrôle utilisant la transmission électromagnétique, acoustique ou
optique dans l’espace atmosphérique
3.26
zone humide
zone où l’humidité est soit permanente soit intermittente
EXEMPLES Cale, toilettes, cuisine.
3.27
zone mouillée
zone exposée aux intempéries
3.28
intérieur
zone protégée située à l’intérieur du bateau
3.29
EUT
équipement soumis à essai
Note à l’article: Le terme abrégé EUT est dérivé de l’anglais equipment under test.
3.30
critère de performance
norme par rapport à laquelle le statut fonctionnel d’un EUT pendant et après l’essai est évalué
3.31
analyse des modes de défaillance et de leurs effets
AMDE
FMEA
procédure utilisée lors du développement d’un produit et développement du fonctionnement pour analyser les
modes potentiels de défaillance
Note à l’article: Le terme abrégé FMEA est dérivé de l’anglais failure modes and effects analysis.
3.32
mode à sécurité intégrée
mode fail-safe
dispositif ou caractéristique qui, en cas de défaillance, répond de manière à ne pas entraîner de dommage,
ou à minimiser le dommage, pour d’autres dispositifs, et à ne pas mettre en danger les personnes, ou à
minimiser le danger
4 Exigences générales
4.1 Tous les composants électriques/électroniques doivent être conçus pour résister à une inversion de
polarité à ses bornes. Cela ne doit pas rendre le composant inutilisable lorsqu’il est ensuite branché correctement
à la source d’énergie.
4.2 Tous les composants électriques/électroniques doivent être conçus avec une protection contre une
inversion de polarité provenant d’une onde de choc interne de tension.
4 © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 25197:2012(F)
4.3 Les systèmes de distribution à courant continu doivent être conformes à l’ISO 10133. Les systèmes
de distribution à courant alternatif doivent être conformes à l’ISO 13297. La CEI 60092-507 constitue une
alternative acceptable à l’ISO 10133 et l’ISO 13297.
4.4 Le système doit être sous tension chaque fois que le(s) moteur(s) de propulsion est (sont) en marche.
4.5 À l’exception du positionnement dynamique et des écrans d’affichage, le système doit être pleinement
opérationnel dans les cinq secondes suivant sa mise en marche (mise sous tension).
4.6 Les systèmes de commande des bateaux à plusieurs moteurs installés doivent être redondants par une
installation les rendant mécaniquement et électriquement indépendants les uns des autres. Un système unique
est permis pour le contrôle des moteurs multiples (par exemple barre à roue, manette multidirectionnelle).
4.7 Chaque poste de barre doit fournir un dispositif visuel indiquant qu’il est actif. Un poste de commande
principal doit être désigné et doit être conforme aux exigences applicables de l’ISO 11591, et son emplacement
doit être indiqué dans le manuel du propriétaire.
4.8 Chaque poste de barre doit alerter l’opérateur, par un moyen visuel et/ou sonore, lorsqu’il passe en mode
à sécurité intégrée.
4.9 La pression sonore d’une alarme sonore mesurée à 1 m du poste de commande doit être comprise entre
75 dB (A) et 85 dB (A). Les systèmes intégrant une fonction muette doivent conserver l’alerte visuelle aussi
longtemps que le défaut est présent.
On ne doit pas pouvoir rendre muette l’alerte sonore si on utilise uniquement ce système d’alerte.
4.10 Le fabricant du système de direction doit fournir ou rendre disponibles des instructions d’installation et
d’utilisation du système de direction.
4.11 Les caractéristiques fonctionnelles, les instructions et les avertissements pour une bonne utilisation
doivent être donnés dans le manuel du propriétaire ou par une étiquette fixée sur le produit.
4.12 À l’exception d’un surpassement temporaire pour les situations d’urgence, on ne doit pouvoir démarrer
les moteurs thermiques ou électriques couplés au système de propulsion qu’à l’état débrayé.
NOTE Cela comprend tout équipement qui entraine l’hélice ou le jet d’eau.
4.13 Les vérins de commande de direction, d’inverseur et de gaz doivent réagir ou ajuster leur action dans un
délai inférieur ou égal à 0,5 s suivant une action physique de commande.
4.14 Les barres à roue doivent être conformes aux exigences de l’ISO 8848.
4.15 Les systèmes à gouverner hydrauliques doivent être conformes aux exigences de l’ISO 10592.
4.16 Les composants électriques prévus pour être installés dans des compartiments contenant des moteurs
à essence ou des réservoirs à essence doivent être protégés contre l’inflammation des gaz environnants
conformément à l’ISO 8846.
4.17 Pour chaque conception de système, on doit effectuer une identification/analyse des risques à l’aide
d’une méthode établie.
EXEMPLES Analyse des modes de défaillance et de leurs effets (AMDE), analyse par arbre de défaillances (AdD; en
anglais FTA, fault-tree analysis).
L’identification des risques et la sécurité fonctionnelle peuvent être effectués comme indiqué dans la CEI 61508.
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ISO 25197:2012(F)
4.18 Les systèmes fournissant le mode de croisière et le mode de manœuvre doivent informer l’opérateur au
poste de commande du mode en cours, et ne doivent pas changer de mode sans action de l’opérateur.
5 Tête de commande
5.1 L’utilisation de la tête de commande est permise en mode de croisière et en mode de manœuvre.
5.2 La position de la tête de commande doit revenir en position neutre des axes X, Y et Z lorsque l’opérateur
relâche son effort. Voir la Figure 1.
1 2 1 2
1 2
X
Y Z
Légende
1 bâbord
2 arrière
Figure 1 —Commande des axes X, Y et Z
5.3 Pour une utilisation en mode de croisière, la tête de commande pour le contrôle des gaz n’a pas besoin de
revenir à l’état de faible régime moteur ou de ralenti déterminé par le constructeur lorsque qu’elle est relâchée.
5.4 En mode de manœuvre, le relâchement de la tête de commande en position neutre doit entraîner:
— le débrayage de la transmission ou du déflecteur de jet;
et
— la mise à l’état de ralenti déterminé par le constructeur ou la mise à l’état d’arrêt des moteurs électriques.
5.5 Le bateau doit se déplacer dans la même direction que celle de la tête de commande par rapport au bateau.
5.6 Les postes de barre portatifs doivent clairement indiquer leur orientation par rapport au bateau.
5.7 Lorsque la tête de commande comprend une fonction de rotation, la rotation du bateau doit s’effectuer dans le
même sens, des aiguilles d’une montre ou contraire aux aiguilles d’une montre, que celui de la tête de commande.
6 Transfert de poste de commande
Le transfert de commande d’un poste à un autre doit être effectué depuis le poste de commande prévu
pour être actif.
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ISO 25197:2012(F)
7 Commandes d’un poste de barre portatif
7.1 Les commandes d’un poste de barre portatif doivent comporter une restriction ne permettant leur
utilisation que lorsque le mode de manœuvre est sélectionné.
7.2 La perte de communication ou le disfonctionnement d’une commande du poste de barre portatif doit
entraîner le débrayage de la transmission et la mise au ralenti du (des) moteur(s) thermique(s) et l’arrêt du (des)
moteur(s) électrique(s). L’operateur doit être informé de la perte de communication et le système ne doit pas
empêcher le transfert des commandes à un autre poste de commande.
7.3 Une étiquette d’avertissement doit être apposée sur le poste de barre portatif, ou à l’emplacement où il
est entreposé ou en cours de charge avant usage, informant l’opérateur des avertissements suivants à l’aide
des symboles graphiques ISO applicables ou du texte suivant:
— assurez une veille appropriée;
— tenez-vous bien afin d’éviter les chutes, le bateau peut avoir des mouvements soudains;
— lisez le manuel du propriétaire pour un fonctionnement sûr du système.
7.4 Pour un dispositif sans fil, la force du signal doit être affichée sur le poste de commande portatif, ou bien
un signal sonore doit alerter l’opérateur que le signal est faible et qu’il est sur le point de perdre le contrôle.
7.5 Un dispositif sans fil ne doit pouvoir contrôler que le bateau sur lequel il est monté d’origine.
7.6 Un poste de commande sans fil doit comporter une indication de son niveau de charge électrique. Le
dispositif doit empêcher son fonctionnement lorsque la charge est insuffisante pour maintenir une connexion
pendant 15 min sans perte du lien de communication du système sans fil.
7.7 Un poste de commande sans fil doit notifier à son opérateur lorsqu’il est à moins de 15 min de sa
désactivation en raison de sa charge insuffisante.
7.8 Un poste de commande sans fil doit être conforme aux exigences de la législation applicable concernant
la radio et les télécommunications.
8 Système de positionnement dynamique (DPS, dynamic-positioning system)
8.1 Les systèmes DPS ne doivent pouvoir être activés que manuellement.
8.2 Les systèmes DPS doivent afficher visuellement au poste de commande principal la valeur de la
précision du DPS.
8.3 Les avertissements suivants doivent être fournis à l’opérateur lors de ma mise en marche du DPS à l’aide
des symboles graphiques ISO applicables ou du texte suivant:
— le bateau est considéré faisant route;
— assurez une veille appropriée;
— restez en dehors de l’eau, les hélices tournent;
— tenez-vous bien afin d’éviter les chutes, le bateau peut avoir des mouvements soudains;
— lisez le manuel du propriétaire pour un fonctionnement sûr du système.
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ISO 25197:2012(F)
8.4 L’activation ne doit être possible que si la valeur de la précision du DPS se situe dans les limites fixées
par le fabricant.
8.5 Si le mode de positionnement dynamique (autonome) est activé et si la précision du DPS est à un
moment quelconque en dehors des limites fixées par le fabricant, le système de contrôle doit alerter l’opérateur
par un signal visuel et sonore du désengagement du DPS.
8.6 L’enveloppe ou le rayon maximal acceptable d’écart de positionnement ou de déviation du cap doivent
être réglés par le fabricant et ne doivent pas être ajustables par l’opérateur.
8.7 Le régime moteur maximal pour le positionnement dynamique doit être réglé par le fabricant et ne doit
pas être ajustable par l’opérateur.
8.8 Les postes de barre non équipés d’écran d’affichage doivent être munis des mêmes étiquettes
d’avertissement qu’au 8.3.
9 Modes de défaillance et réponses
9.1 Perte de fonctionnement
9.1.1 Dans le cas de disfonctionnement d’un poste de commande dans un système à postes de barre
multiples, le système doit:
— ne pas empêcher le transfert vers un autre poste de barre ni l’opération depuis un autre poste;
et
— alerter l’opérateur par un signal visuel et/ou sonore que le poste de barre défaillant a cessé de fonctionner.
9.1.2 En cas d’une perte de contrôle directionnel affectant uniquement un moteur dans une installation multi-
moteurs, le système doit toujours être capable d’assurer le contrôle directionnel du bateau.
9.1.3 En cas de défaillance d’un poste de commande, l’opérateur doit en être informé, et la commande
affectée doit revenir en mode à sécurité intégrée.
NOTE Le système peut fonctionner à un niveau de performance réduit.
9.1.4 En cas d’une perte de contrôle directionnel dans une installation monomoteur avec gouvernail ou
embase d’hélice orientable, le contrôle du gouvernail/embase en situation d’urgence (barre de secours) doit
être possible.
9.2 Perte de logique de commande du processeur
Le système doit informer l’opérateur d’une perte de logique de commande ou de son disfonctionnement.
10 Exigences d’essais
10.1 Exigences générales d’essais
Au moins trois échantillons fabriqués de manière consécutive de chaque composant électronique ou
électromécanique, tels que mis sur le marché, doivent être soumis à des essais d’environnement et à des
essais mécaniques afin de vérifier la conformité à la présente Norme internationale. Pour la CEM (compatibilité
électromagnétique), soumettre à essai un seul échantillon.
8 © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 25197:2012(F)
Les composants électromécaniques et électroniques qui ont passé les essais avec succès avec moins de trois
échantillons consécutifs et qui ont été en production pendant au moins cinq années précédant la publication
de la présente Norme internationale doivent être considérés conformes.
10.2 Direction
10.2.1 Le système complet (les composants mécaniques et électriques/électroniques) doit être conçu pour
supporter les essais de charge définis dans le présent paragraphe. Un nouveau système peut être utilisé
pour chaque essai. Pour clarifier, on définit un cycle comme étant la commande, depuis un dispositif d’entrée,
d’un signal suffisant pour que le système de direction, préalablement au repos, déplace le (les) système(s)
récepteur(s) depuis une orientation complètement sur un bord jusqu’à une orientation complètement sur l’autre
bord puis la ramène à sa position de départ. Un quelconque disfonctionnement constitue un échec de l’essai.
10.2.2 Essai de durabilité: Le système récepteur doit se déplacer pendant 100 000 cycles sur au moins 80 %
de sa course, telle que définie par le fabricant, avec une vitesse d’angulation du système de direction d’au
moins 10 °/s avec une force ou couple résistant au moins égal à la valeur maximale déclarée par le fabricant.
Lors de tous les essais, le système doit être configuré comme prévu pour être utilisé dans une application
sur un bateau.
Pour les installations à gouvernail ou embase d’hélice orientable, la force exercée sur le gouvernail peut être
calculée comme détaillé dans l’ISO 12215-8.
10.2.3 Essai sous forte charge: Le vérin de direction doit supporter une force égale au double de celle
utilisée au 10.2.2 lorsqu’il est soumis à essai à mi-course et dans les deux directions.
10.2.4 Effectuer ces essais à la valeur haute des températures ambiantes de fonctionnement du
Tableau 1, ± 2 °C, et à (120 ± 2) % de la tension électrique nominale.
10.2.5 Effectuer ces essais à la valeur basse des températures ambiantes de fonctionnement du Tableau 1,
± 2 °C, et à (120 ± 2) % de la tension électrique nominale.
10.2.6 Au terme de ces essais, le vérin de direction doit continuer à fonctionner sans défaillance dans la
gamme initiale de paramètres spécifiée par le fabricant. La défaillance comprend des pièces qui se détachent,
des fissures, une usure au-delà des tolérances ou un fonctionnement compromis.
10.3 Manette multidirectionnelle
10.3.1 La manette multidirectionnelle doit être conçue pour résister à un essai de 500 000 cycles à 100 %
de sa course dans chaque direction, X, Y et Z, avec la force minimale appliquée à la butée d’extrémité. Un
dysfonctionnement de tout type, électrique ou mécanique, constitue un échec.
10.3.2 La manette multidirectionnelle complètement déplacée jusqu’à son point de butée dans les directions +X et
-X doit résister à une force de 350 N ± 5 N appliquée tangentiellement à son arc de déplacement. Voir la Figure 2.
10.3.3 La manette multidirectionnelle complètement déplacée jusqu’à son point de butée dans les directions +Y
et -Y doit résister à une force de 350 N ± 5 N appliquée tangentiellement à son arc de déplacement. Voir la Figure 2
10.3.4 La manette multidirectionnelle déplacée en rotation de torsion jusqu’en butée dans les directions +Z et
.
-Z doit résister à un couple de 15 N m. Voir la Figu
...
Questions, Comments and Discussion
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