Faglig innhold

Emnet gir en helhetlig og grundig innføring i utforming og drift av større industrielle kontroll og sikkerhetssystemer - primært innenfor prosessindustrien.

• Her dekkes eksempler på regelverkskrav og standarder som må følges, typiske tekniske løsninger inkludert brukergrensesnitt, utstyrsvalg, type kommunikasjon, konfigurering av logiske operasjoner i programvare og maskinvare, og hvordan løsningene påvirkes av cybersikkerhetstrusler.
• Det belyses også krav til instrumenterte sikkerhetssystemer kan basere seg på en risikobasert tilnærming og hvordan dette påvirker de tekniske løsningene. Selv om dagens prosessindustri har hovedfokus, så gis det eksempler på tilnærminger innenfor eksempelvis signalanlegg jernbane, karbonfangst, og kjernekraft.
• Det gis en innføring i hvordan man kan beregne pålitelighet av instrumenterte sikkerhetsfunksjoner og hvordan dette brukes til å ta beslutninger om løsningen er god nok - også i drift.
• Med bakgrunn i dette skal studentene være i stand til å belyse rollen til instrumenterte sikkerhetssystemer som tiltak for å forebygge store industrielle ulykker.
• Faget kan anses som å tilhøre disiplinen systemteknikk utfra hvordan Wikipedia definerer begrepet som en tverrfaglig disiplin som omfatter design, integrasjon og organisering i av komplekse systemer over hele livssyklusen.

Læringsutbytte

Kunnskap:

• Inngående kunnskap om utforming av industrielle kontroll og sikkerhetssystemer - inkludert vanlige nettverkstopologier, valg av industrielle kommunikasjonsløsninger, roller til utstyr som inngår, og konfigurering av styresystemer (maskinvare og programvare) og brukergrensesnitt.
• Grunnleggende kjennskap til relevante standarder og regelverk innen fagområdet og hvordan man kan finne frem til disse.
• Inngående kunnskap om sentrale krav og designprinsipp for instrumenterte sikkerhetssystemer, og hvordan dette skiller seg fra automasjonssystemer generelt.
• Inngående kunnskap om hvordan man kan beregne pålitelighet av typiske konfigurasjoner for instrumenterte sikkerhetsfunksjoner og grunnleggende kjennskap til hvordan risikoanalyser påvirker pålitelighetskravene.
• Inngående kunnskap om hvordan man bruker og tolker sentrale tekniske tegninger/dokumentasjon
• Inngående kunnskap om deteksjonsprinsipp for brann og gass og utforming av elektrisk utstyr som står i eksplosjonsfarlige omgivelser.
• Grunnleggende kunnskap om installasjon, drift og vedlikehold av industrielle kontroll
• Grunnleggende kunnskap om hvordan cyberangrep kan påvirke instrumenteringssystemer og hvordan industrien håndterer cybersikkerhet

Ferdigheter:

• Kunne identifisere krav til instrumenteringssystemer og forklare ulike teknologier og løsninger som brukes i store anlegg som prosessindustri.
• Kunne implementere (i.e. konfigurere programvare og maskinvare) for et utvalg av industrielle styringssystemer som hver styrer en enkelt prosess eller sikkerhetsfunksjon. Konfigureringen innebærer å koble styringssystem til utsyr i den fysiske prosessen med tilhørende nettverk og kommunikasjon, implementere logikk basert på programmeringsspråk for industrielle kontrollere og lage enkle brukergrensesnitt. Som en del av arbeidet må man lære seg å tolke teknisk dokumentasjon og tegninger.
• Kunne argumentere for rollen til instrumenterte sikkerhetssystemer,kunne selvstendig utføre pålitelighetsanalyser og vise hvordan resultater av disse kan brukes til å ta beslutninger i forbindelse med designløsninger og om operasjon og vedlikehold.

Generell kompetanse:

• Være i stand til å ta del i faglige diskusjoner gjennom å være kjent med begreper, konsepter og løsninger som industrien bruker.
• Forstå rollen som instrumenterte sikkerhetssystemer har for bærekraftige løsninger ved å beskytte mennesker, miljø og verdier for skade.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, gruppeprosjekt, laboratorieøvinger.

Obligatoriske aktiviteter

• Labøvinger

Anbefalte forkunnskaper

Studenter som har fagkombinasjoner innenfor master i kybernetikk og robotikk (første 2 år) eller er tatt opp på 2-årig master i "kybernetikk og robotikk" eller "industriell kybernetikk" har nødvendige forkunnskaper.

Kursmateriell

Litteratur (pensum) publiseres på fagets BlackBoard-side og består av kapitler i et kompendium laget spesielt til emnet. Annen litteratur som benyttes vil oppgis på blackboard.

Tematikk fra gruppeprosjekt og labøvinger er også del av pensum.