Faglig innhold

Emnet gir en helhetlig og grundig innføring i utforming og drift av større industrielle kontroll og sikkerhetssystemer. De fleste eksemplene er hentet fra prosessindustrien, men metoder, teknologier og prinsipper er relevant også utover dette.

• Her dekkes eksempler på regelverkskrav og standarder som må følges, typiske tekniske løsninger inkludert brukergrensesnitt, utstyrsvalg, typer industriell kommunikasjon, konfigurering av logiske operasjoner i programvare og maskinvare, og hvordan løsningene påvirkes av cybersikkerhetstrusler. Med bakgrunn i dette vil studenter være kjent med typiske teknologier, arkitekturer og løsninger som brukes i industrien i dag.
• Deler av emnet retter seg mot instrumenterte sikkerhetssystemer, inkludert designprinsipper, risiko og pålitelighetsanalyser, og oppfølging av pålitelighet i driftsfasen. Selv om dagens prosessindustri har hovedfokus, så gis det eksempler fra signalanlegg jernbane, karbonfangst, og kjernekraft. Med bakgrunn i dette skal studentene være i stand til å belyse rollen til instrumenterte sikkerhetssystemer, stille krav til systemene og utføre analyser som tiltak for å forebygge store industrielle ulykker.

Kunnskapen man sitter igjen tilsvarer det man trenger for å utføre oppgaver som automasjon/instrument ingeniør hos en kontrollsystemleverandør, engineeringsselskap eller hos en operatør/anleggseier. Kunnskapen dekker også enkelte oppgaver som typisk ligger hos teknisk sikkerhetsdisiplinen.

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).
• Grunnleggende kunnskap om alarmsystemer, jordingssystemer og hjelpesystemer for hydraulisk, pneumatisk (luft) og elektrisk kraftforsyning.
• Grunnleggende kjennskap til relevante standarder og regelverk innen tema som foreleses og hvordan man kan finne frem til disse.
• Inngående kunnskap om funksjonell sikkerhet, inkludert hvordan sikkerhetsintegritetsnivå (SIL) påvirker design og drift av instrumenterte sikkerhetssystemer.
• Inngående kunnskap om hvordan maskindirektivet og tilhørende standarder påvirker utforming av sikkerhetsfunksjoner som beskytter personer som opererer eller jobber i nærheten av maskiner fra å bli skadet.
• Inngående kunnskap om hvordan man kan beregne pålitelighet av typiske konfigurasjoner for instrumenterte sikkerhetsfunksjoner og hvordan pålitelighets -og SIL krav er forankret i risikoanalyser.
• Inngående kunnskap om hvordan man bruker og tolker sentrale tekniske tegninger/dokumentasjon.
• Inngående kunnskap om deteksjonsprinsipp for brann og gass og beskyttelsestiltak for elektrisk utstyr som står i eksplosjonsfarlige omgivelser.
• Grunnleggende kunnskap om installasjon, drift og vedlikehold av industrielle kontroll
• Grunnleggende kunnskap om hvordan cyberangrep kan påvirke regulerings- og sikkerhetssystemer og hvilke metoder industrien bruker for å forhindre dem og begrense skadeomfanget.

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, semesterprosjekt, laboratorieøvinger. Foreleser vil informere om semesterprosjektet blir individuelt eller utført i grupper, avhengig av antall studenter som tar emnet og typen oppgaver som inngår.

Obligatoriske aktiviteter

• Labøvinger

Anbefalte forkunnskaper

Grunnleggende kunnskap om kybernetikk og industrielle styringssystemer tilsvarende etter første år på Bachelor, andre år på 5-årig Master eller som del av første år på 2-årig Master innenfor kybernetikk/automasjon.

Kursmateriell

Litteratur (pensum) publiseres på fagets Canvas-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.

Alt materiale er tilgjengelig på engelsk.