Giáo trình Bản vẽ thiết bị đo lường (Nghề: Sửa chữa thiết bị tự động hóa - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ


GIÁO TRÌNH
MƠN HỌC: BẢN VẼ THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG
NGHỀ: SỬA CHỮA THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HĨA
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số:216/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022
của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)

Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng
ngun bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU
Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, q trình hiện đại hóa góp phần đưa
các q trình sản xuất tại các nhà máy, xí nghiệp… ngày càng hiện đại với mức độ tự
động hóa ngày càng cao. Những cơng việc tự động hóa (lắp đặt, bảo dưỡng, sửa chữa
các thiết bị, hệ thống) trong các nhà máy trở thành cơng việc cần thiết và địi hỏi nguồn
nhân lực dồi dào. Để thuận tiện cho công tác tự động hóa các bản vẽ và tài liệu về thiết
bị đo lường là một phần công thể thiếu để thực hiện cơng việc.
Giáo trình Bản vẽ thiết bị đo lường này được biên soạn giảng dạy cho đối tượng là
học sinh hệ trung cấp nghề, cao đẳng nghề thuộc chuyên ngành sửa chữa thiết bị tự động

hóa.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp Trường Cao Đẳng Dầu khí,
đặc biệt là giáo viên TBM Tự động hóa. Giáo trình biên soạn dựa trên tài liệu từ nhiều
nguồn giáo trình và tham khảo từ thực tế các nhà máy trong ngành Dầu khí nên khơng
tránh khỏi một số sai sót về sự phù hợp và phát triển cơng nghệ. Chúng tơi rất mong
nhận được sự góp ý, xây dựng của bạn đọc để cuốn sách ngày càng hoàn thiện hơn.
Trân trọng cảm ơn./.
Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 03 năm 2022
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên ThS. Phạm Thị Thu Hường
2. ThS. Phạm Quốc Hiển
3. ThS. Phan Đúng
4. ThS. Đỗ Mạnh Tuân


MỤC LỤC

1.

CHƯƠNG 1: CÁC LOẠI BẢN VẼ THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG ................................1
1.1

Các loại bản vẽ ...................................................................................................2

1.1.1

Bảng danh mục thiết bị (Instrument Index) ................................................2

1.1.2

Thông số kĩ thuật chung của thiết bị ...........................................................4

1.1.3

Các loại bản vẽ thiết bị đo lường ................................................................5

1.2

Các biểu tượng thiết bị đo và đường liên kết ...................................................10

1.2.1 Biểu tượng thiết bị đo .................................................................................10
1.2.2 Đường liên kết ............................................................................................12
1.2.3 Số thẻ thiết bị và nhận dạng chữ cái viết tắt ...............................................13
1.2.4 Các kí hiệu về nguồn năng lượng .................................................................16
2.

CHƯƠNG 2: THÀNH PHẦN CỦA BẢN VẼ TIÊU CHUẨN ............................17
2.1

Các thành phần của bản vẽ tiêu chuẩn .............................................................18

2.2.1 Thành phần cơ bản của bản vẽ thiết bị tự động hóa ...................................18
2.2.2 Ký hiệu điện ...............................................................................................30
2.2

Bản vẽ điện .....................................................................................................41

2.2.1 Sơ đồ một dây và ba dây ............................................................................41
2.2.2 Sơ đồ dây nối ..............................................................................................44
2.2.3 Bản vẽ máng dây ........................................................................................48

2.3

Bản vẽ thiết bị đo lường .................................................................................48

2.3.1 Sơ đồ P&ID ................................................................................................48
2.3.2 Bảng vẽ mạch liên kết (Loop sheets) .........................................................49
2.3.3 Số thẻ của thiết bị .......................................................................................51
2.3.4 Vị trí và kết nối ...........................................................................................51
2.3.5 Hiệu chuẩn và đặc tính kỹ thuật .................................................................52
2.3.6 Danh sách kiểm tra hiện trường .................................................................52
2.3.7 Sơ đồ hình thang .........................................................................................53
2.3.8 Bản vẽ vị trí thiết bị và bản vẽ chi tiết lắp đặt ............................................54


2.3.9 Bản vẽ dịng cơng nghệ (PFD) ...................................................................57
3.

TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................59


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1: Ví dụ về bảng danh mục thiết bị .....................................................................3
Hình 1-2: Bản vẽ chi tiết lắp đặt thiết bị .........................................................................6
Hình 1-3: Bản vẽ vị trí phân bố thiết bị trên mặt bằng tổng thể ......................................7
Hình 1-4: Ví dụ về một vịng điều khiển phản hồi ..........................................................9
Hình 1-5: Biểu tượng thiết bị.........................................................................................10
Hình 1-6: Ví dụ biểu tượng thiết bị theo tiêu chuẩn ISA ..............................................11
Hình 1-7: Đường ống quá trình và đường liên kết ........................................................12
Hình 1-8: Biểu tượng các đường liên kết ......................................................................12
Hình 1-9: Ký hiệu khu vực trong thẻ thiết bị ................................................................13

Hình 1-10: Ký hiệu chữ cái đầu tiên trong thẻ thiết bị ..................................................13
Hình 1-11: Ký hiệu chữ cái trong thẻ thiết bị ................................................................15
Hình 1-12: Cách đánh số thiết bị cho vịng điều khiển 401 ..........................................15
Hình 2-1: Số hiệu bản vẽ trong ơ tiêu đề .......................................................................27
Hình 2-2: Giải thích các số của bản vẽ ..........................................................................28
Hình 2-3: Bảng dữ liệu của thiết bị ...............................................................................29
Hình 2-4: Chú thích mẫu P&ID.....................................................................................30
Hình 2-5: Cơng tắc điện.................................................................................................33
Hình 2-6: Cơng tắc và tiếp điểm....................................................................................33
Hình 2-7: Biểu tượng bổ sung các tiếp điểm .................................................................34
Hình 2-8: Biểu tượng bản vẽ điện theo chuẩn ANSI ....................................................35
Hình 2-9: Biểu tượng sơ đồ dây tiêu chuẩn ...................................................................36
Hình 2-10: Biểu tượng điện tiêu chuẩn .........................................................................37
Hình 2-11: Biểu tượng điện logic tiêu chuẩn ................................................................38
Hình 2-12:Biểu tượng bản vẽ điện ................................................................................39
Hình 2-13: Sơ đồ liên kết đơn cho thiết bị điện ............................................................42
Hình 2-14: Sơ đồ 3 dây của động cơ điện ba pha ..........................................................43
Hình 2-15: Sơ đồ khối của mạch động cơ .....................................................................43
Hình 2-16: Ký hiệu của sơ đồ khối................................................................................44


Hình 2-17: Sơ đồ nối dây của mạch điều khiển động cơ ..............................................45
Hình 2-18: Sơ đồ nối dây theo cách thức điểm – điểm .................................................45
Hình 2-19: Sơ đồ nối cáp ...............................................................................................46
Hình 2-20: Sơ đồ kết nối đường cơ sở ..........................................................................46
Hình 2-21: Sơ đồ kết nối khơng dây..............................................................................47
Hình 2-22: Sơ đồ P&ID .................................................................................................48
Hình 2-23: Bảng vẽ mạch liên kết .................................................................................50
Hình 2-24: Thẻ thiết bị ..................................................................................................51
Hình 2-25: Bảng mạch liên kết vị trí và kết nối ............................................................52

Hình 2-26: Bảng liệt kê thơng tin hiệu chuẩn và đặc tính kỹ thuật ...............................52
Hình 2-27: Danh sách kiểm tra hiện trường ..................................................................53
Hình 2-28: Sơ đồ hình thang .........................................................................................53
Hình 2-29: Bản vẽ vị trí thiết bị.....................................................................................54
Hình 2-30: Bản vẽ lắp đặt thiết bị .................................................................................55
Hình 2-31: Bảng vật liệu ...............................................................................................56
Hình 2-32: Bản vẽ dịng cơng nghệ ...............................................................................57


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1-1: Bảng chữ cái thường dùng làm chữ cái đầu tiên trong thẻ thiết bị ...............14
Bảng 2-1: Bảng ký hiệu phần tử sơ cấp thiết bị đo .......................................................19
Bảng 2-2: Bảng ký hiệu phần tử thứ cấp thiết bị đo ......................................................23
Bảng 2-3: Bảng ký hiệu thiết bị đo là thiết bị phụ trợ và mở rộng................................23
Bảng 2-4: Bảng ký hiệu phần tử điều khiển cuối ..........................................................24
Bảng 2-5: Ký hiệu bộ truyển động của phần tử điều khiển cuối ...................................25
Bảng 2-6: Bảng chữ cái ký hiệu các bộ phận ................................................................27
Bảng 2 -7: Phân loại bản vẽ ...........................................................................................28
Bảng 2-8: Ký hiệu của đồng hồ đo ................................................................................31
Bảng 2-9: Ký hiệu của màu đèn báo .............................................................................31
Bảng 2-10: Ký hiệu của rơ le .........................................................................................31
Bảng 2-11: Ký hiệu của công tắc tiếp điểm ..................................................................32
Bảng 2-12: Bảng ký tự sử dụng trên bản vẽ điện và tài liệu theo chuẩn ANSI ............39


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: BẢN VẼ THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG
1. Tên môn học: Bản vẽ thiết bị đo lường
2. Mã môn học: AUTM53006
Thời gian thực hiện môn học: 45 giờ; (Lý thuyết: 42 giờ; Thực hành: 0 giờ; Kiểm tra: 03

giờ).
Số tín chỉ: 03
3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học:
3.1 Vị trí: Là mơn học chun mơn ngành của chương trình đào tạo. Mơn học này được
dạy trước môn hiệu chuẩn thiết bị đo lường và sau mô đun kĩ thuật số và môn học thiết bị
đo lường
3.2 Tính chất: Mơn học này trang bị những kiến thức về các thành phần của một bản vẽ
tiêu chuẩn của thiết bị đo lường và thiết bị điện, các biểu tượng của các loại thiết bị đo
lường và thiết bị điện – điện tử, ý nghĩa của các chữ cái cũng như các kiểu liên kết giữa
các thiết bị đo lường.
3.3 Ý nghĩa và vai trò của mơn học: là mơn học khoa học mang tính thực tế và ứng dụng
thực tiễn dành cho đối tượng là người học chuyên ngành đo lường tự động hóa
(Instrumentation). Mô-đun này đã được đưa vào giảng dạy tại trường Cao Đẳng Dầu Khí
từ năm 2018 đến nay. Nội dung chủ yếu của mô-đun này nhằm cung cấp các kiến thức và
kỹ năng thuộc lĩnh vực đo lường tự động hóa: (1) Trang bị các kiến thức về thành phần của
một bản vẽ tiêu chuẩn của thiết bị đo lường và thiết bị điện; (2) Nhận biết các biểu tượng
của các thiết bị đo lường và thiết bị điện – điện tử. Đây là môn học chuyên ngành cơ sở để
tiến tới học các môn cơ sở điều khiển quá trình và hệ thống điều khiển phân tán.
4. Mục tiêu môn học:
-

Về kiến thức:
+ A1. Nhận biết được và mô tả được các loại bản vẽ được sử dụng trong cơng tác
đo lường tự động hố;
+ A2. Nhận biết được và thuyết minh được các biểu tượng và ký hiệu được sử dụng
trên bản vẽ
+ A3. Nhận biết được và diễn giải được các thành phần tiêu chuẩn như biểu tượng
và số trên bản vẽ;
+ A4. Nhận biết được và diễn giải được các loại bản vẽ điện và bản vẽ thiết bị đo
lường tự động hoá;

-

Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ C1. Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ trong cơng việc;

5. Chương trình mơn học:
5.1. Chương trình khung:

Thời gian học tập (giờ)
Trong đó
STT

Mã MH/MĐ

I

Tên mơn học, mơ
đun

Số
tín
chỉ

số

Lý
thuyết

Thực
hành/
thực tập/
thí
nghiệm/
bài tập/
thảo luận

Tổng

Kiểm tra

LT

TH

Các mơn học
chung bắt buộc

23

465

180

260

17

8

1

COMP64002

Chính trị

4

75

41

29

5

0

2

COMP62004

Pháp luật

2

30

18

10

2

0

3

COMP62008

Giáo dục thể chất

2

60

5

51

0

4

4

COMP62010

Giáo dục quốc

phịng và An ninh

4

75

36

35

2

2

5

COMP63006

Tin học

3

75

15

58

0

2

6

FORL66001

Tiếng Anh

6

120

42

72

6

0

7

SAEN52001

An tồn vệ sinh
lao động

2

30

23

5

2

0

II

Các mơn học, mơ
đun chun mơn
ngành, nghề

79

1845

602

1170

43

30

II.1

Mơn học, mơ đun

cơ sở

20

375

196

159

15

5

8

AUTM52101

An tồn TĐH

2

45

14

29

1

1

9

ELEI53154

Điện kỹ thuật 1

3

60

28

29

2

1

10

AUTM53102

Điện tử cơ bản

3

60

28

29

2

1

11

ELEI53011

Khí cụ điện

3

45

28

14

3

0

12

ELEI53110

Đo lường điện

3

60

28

29

2

1

13

AUTM53006

Bản vẽ thiết bị đo
lường

3

45

42

0

3

0

14

AUTM53104

Mạch logic số

3

60

28

29

2

1


Thời gian học tập (giờ)
Trong đó
STT

Mã MH/MĐ

Tên mơn học, mơ
đun

Số
tín
chỉ

số

Lý
thuyết

Thực
hành/
thực tập/
thí
nghiệm/
bài tập/
thảo luận

Tổng

Kiểm tra

LT

TH

II.2

Mơn học, mơ đun
chun mơn

ngành, nghề

59

1470

406

1011

28

25

15

AUTM55005

Thiết bị đo lường

5

90

56

29

4

1

16

AUTM55107

Hiệu chuẩn thiết
bị đo lường

5

120

28

87

2

3

17

AUTM54108

Lắp đặt hệ thống
TĐH 1

4

90

28

58

2

2

Lắp đặt hệ thống
TĐH 2

4

90

28

58

2

2

18

AUTM54109

19

AUTM53110

Cơ sở điều khiển
quá trình

3

60

28

29

2

1

20

AUTM52112

Đấu nối dây

2

45

14

29

1

1

21

AUTM54113

Hệ thống điều
khiển thủy lực khí nén

4

90

28

58

2

2

22

AUTM55115

PLC

5

120

28

87

2

3

23

AUTM64125

Vi điều khiển

4

90

28

58

2

2

24

AUTM63117

Hệ thống điều
khiển phân tán
(DCS)

4

90

28

58

2

2

25

AUTM64118

Điều khiển quá
trình nâng cao

4

90

28

58

2

2

26

AUTM62119

Kiểm tra, chạy thử
và xử lý lỗi vịng
điều khiển

3

75

14

58

1

2

27

AUTM64020

Thiết bị phân tích
và theo dõi

4

60

42

14

4

0

28

AUTM63221

Khóa luận tốt
nghiệp

3

135

14

121

0

0

29

AUTM55222

Thực tập sản xuất

5

225

14

209

0

2


Thời gian học tập (giờ)
Trong đó
STT

Mã MH/MĐ

Tên mơn học, mơ
đun

Tổng số

Số
tín
chỉ

Tổng
số

102 2310

Lý
thuyết

Thực
hành/
thực tập/
thí
nghiệm/
bài tập/
thảo luận

782

1430

Kiểm tra

LT

TH

60

38

5.2. Chương trình chi tiết mơn học:
Thời gian (giờ)
Số
TT

Nội dung tổng qt

Tổng
Lý
số
thuyết

Thực
hành, thí
nghiệm,
thảo luận,
bài tập

Kiểm
tra
LT TH

1

Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo
lường (Instrument Drawings and
Documents, P1)

21

20

0

1

2

Chương 2: Các thành phần của bản vẽ
tiêu chuẩn (Instrument Drawings and
Documents)

24

22

0

2

Cộng

45

42

0

3

6. Điều kiện thực hiện môn học:
6.1. Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng:
-

Phịng học lý thuyết: đáp ứng phịng học chuẩn.

6.2. Trang thiết bị máy móc:
-

Máy tính, máy chiếu, bảng, phấn, bút viết bảng/phấn trắng và màu, giẻ lau, bút chì

6.3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu:
-

Giáo trình, giáo án

-

Các bản vẽ P&ID, bản vẽ điện

6.4. Các điều kiện khác:
7. Nội dung và phương pháp đánh giá
7.1. Nội dung:


-

Kiến thức: chương 1, chương 2.

-

Kỹ năng: không

-

Năng lực tự chủ và trách nhiệm:

+ Rèn luyện tính nghiêm túc trong học tập, trung thực trong kiểm tra và thi.
7.2. Phương pháp đánh giá:
7.2.1 Kiểm tra thưởng xuyên:
-

Số lượng bài: 01.

-

Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện tại thời điểm
bất kỳ trong quá trình học thông qua việc kiểm tra vấn đáp trong giờ học, kiểm tra

viết với thời gian làm bài bằng hoặc dưới 30 phút, kiểm tra một số nội dung thực
hành, thực tập, chấm điểm bài tập.

7.2.2 Kiểm tra định kỳ:
-

Số lượng bài: 03.

-

Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện theo theo số
giờ kiểm tra được quy định trong chương trình mơn học ở mục III có thể bằng hình
thức kiểm tra viết từ 45 đến 60 phút. Giáo viên biên soạn đề kiểm tra lý thuyết kèm
đáp án theo đúng biểu mẫu qui định, trong đó:

7.2.3 Thi kết thúc mơn học: lý thuyết.
-

Hình thức thi: Trắc nghiệm

-

Thời giant thi: 60÷75 phút.

-

Chuẩn đầu ra đáp ứng: A1, A2, A3, A4, C1.
Stt

Bài kiểm tra

Hình thức
kiểm tra

Nội dung

Chuẩn đầu
ra đáp ứng

Thời gian

1. Bài kiểm tra Lý thuyết
số 1

Bài 1

A1

45 phút

2. Bài kiểm tra Lý thuyết
số 2

Bài 2

A2

45 phút

3. Bài kiểm tra Lý thuyết

số 2

Bài 2

A3, A4

45 phút

4. Thi kết thúc Lý thuyết
môn học

Bài 1, bài 2

A1,
A3,
C1.

A2, 60÷75 phút
A4,

8. Hướng dẫn thực hiện mơn học
8.1. Phạm vi áp dụng chương trình
-

Chương trình mơ đun này được áp dụng cho nghề sửa chữa thiết bị tự động hóa, trình
độ trung cấp và cao đẳng.


8.2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy, học tập môn học:
-

Đối với giảng viên/giáo viên:
+ Thiết kế giáo án theo thể loại lý thuyết hoặc tích hợp hoặc thực hành phù hợp với
từng chương/bài học với thời lượng theo giờ dạy hoặc theo buổi dạy.
+ Tổ chức giảng dạy: tập trung đối với giờ lý thuyết và chia ca đối với giờ thực hành
theo qui định.

-

Đối với người học:

+ Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được
cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện,
tài liệu...)
+ Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu người học vắng >30% số tiết
lý thuyết phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau.
+ Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo
nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 6-8 người học sẽ được cung cấp chủ
đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm
về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân cơng để phát triển và
hồn thiện tốt nhất tồn bộ chủ đề thảo luận của nhóm.
+ Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ.
+ Tham dự thi kết thúc môn học.
+ Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học.
8.3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý: Các chương có nội dung quan trọng như
nhau.
9. Tài liệu cần tham khảo:
[1]. Instrumentation Level 1, level 2, level 3, third edition, NCCER, 2015

1.

CHƯƠNG 1: CÁC LOẠI BẢN VẼ THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG

GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1:
Chương 1 là chương giới thiệu các loại bản vẽ, trong đó sẽ đi vào chi tiết bảng danh mục
thiết bị, thông số kĩ thuật chung của thiết bị, các loại bản vẽ thiết bị đo lường. Ngoài ra
chương 1 cịn trình bày các thiết bị đo và đường liên kết bao gồm: các biểu tượng thiết
bị đo, đường liên kết, số thẻ thiết bị, nhận dạng các chữ cái viết tắt, các kí hiệu về nguồn
năng lượng.
MỤC TIÊUCỦA CHƯƠNG 1 LÀ:
Về kiến thức:
Nhận biết được và mô tả được các loại bản vẽ được sử dụng trong cơng tác đo lường tự
động hố:
-

Mơ tả được cấu trúc và cách sử dụng bảng mục lục thiết bị đo lường;
Giải thích được cách sử dụng và tầm quan trọng của các thông số kỹ thuật của
thiết bị đo lường;
Mô tả được các loại bản vẽ khác nhau được sử dụng trong các dự án đo lường tự
động hoá;

Nhận biết được và thuyết minh được các biểu tượng và ký hiệu được sử dụng trên bản
vẽ:
-

Thuyết minh được các biểu tượng thiết bị đo lường;
Thuyết minh được các đồ thị/hình ảnh và đường kết nối;
Mô tả được cách đánh số cho thẻ thiết bị và ý nghĩa của các chữ cái.

Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ trong công việc.
PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 1
Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp,
dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập chương
1 (cá nhân hoặc nhóm).
Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 1) trước buổi học; hồn thành
đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống chương 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp
lại cho người dạy đúng thời gian quy định.
ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 1
Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học lý thuyết
Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo lường

Trang 1


Trang thiết bị máy móc: Máy tính, máy chiếu, bảng, phấn, bút viết bảng, giẻ lau, bút chì
Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu:
-

Giáo trình, giáo án

-

Các bản vẽ P&ID, bản vẽ điện

Các điều kiện khác: khơng có
KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 1
Nội dung:
Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.
Phương pháp:
Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng hoặc kiểm tra viết
dưới 30 phút.)
Kiểm tra định kỳ lý thuyết: 01 bài.
NỘI DUNG CHƯƠNG 1
1.1

Các loại bản vẽ

1.1.1 Bảng danh mục thiết bị (Instrument Index)
Bảng danh mục thiết bị là một trong những tài liệu được sử dụng nhiều nhất trong
cơng việc tự động hóa. Bảng danh mục sẽ liệt kê tất cả những thiết bị được sử dụng
trong công nghệ thông qua các thẻ số “Tag number”. Bảng danh mục thiết bị cịn cung
cấp thơng tin trong việc tìm kiếm những bản vẽ hay tài liệu liên quan – những tài liệu
chứa những thông tin cần thiết cho việc lắp đặt, thực hiện công việc, khắc phục sự cố
hay bảo trì hệ thống thiết bị. Nếu khơng có bảng danh mục thiết bị thì việc thực hiện các
cơng việc đo lường tự động hóa sẽ gặp rất nhiều khó khăn.
Ngoài việc liệt kê tất cả các thiết bị sử dụng cho một cơng trình bằng các thẻ số
(Tag number), bảng danh mục thiết bị cịn cung cấp những thơng tin như:
• Chức năng/nhiệm vụ của thiết bị
• Vị trí phân bố của thiết bị
• Nhà sản xuất
Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo lường

Trang 2

• Số hiệu bảng thông số kỹ thuật
• Số hiệu sơ đồ P&ID
• Số hiệu bản vẽ vịng điều khiển
• Số hiệu bản vẽ về vị trí lắp đặt, sơ đồ định tuyến và sơ đồ bảng/tủ điều khiển,
• Số hiệu bản vẽ chi tiết lắp đặt
• Số hiệu bản vẽ đường ống
• Số hiệu bản vẽ điện
• Số hiệu bản vẽ của nhà thầu
• Những ghi chú liên quan đến từng thiết bị
Bảng danh mục thiết bị thường được dùng để nhận diện và xác định vị trí thiết bị
và tìm các bản vẽ liên quan đến thiết bị đó. Ngồi ra bảng danh mục thiết bị cịn được
dùng để nhận biết thông số kỹ thuật, tài liệu tham khảo cùng các thông tin khác liên
quan đến thiết bị sử dụng trong một dự án.

Hình 1-1: Ví dụ về bảng danh mục thiết bị
Hình 1-1 là một ví dụ về một bảng danh mục thiết bị trong đó mỗi cột cung cấp các
thông tin về mẫu của một bảng danh mục thiết bị
Những thông tin hiển thị trong các cột của bảng gồm:
Tag No –số thẻ của mỗi thiết bị sử dụng trong một dự án
Service – Chức năng/nhiệm vụ của thiết bị
Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo lường

Trang 3


Location – Vị trí lắp đặt của thiết bị. Chú thích về vị trí thiết bị đơi khi được ghi ở cuối
của mỗi bảng danh mục thiết bị
MFR – nhà sản xuất

Spec Sheet No – Số hiệu bảng thông số kỹ thuật của thiết bị, nó mơ tả những đặc tính
vật lý của thiết bị. Một số loại thiết bị đơi khi khơng có bảng thơng số này.
P&ID No – Là bản vẽ mô tả liên kết đường ống và thiết bị
Loop sheet Dwg No – số hiệu bản vẽ vịng điều khiển, trên sơ đồ đó thể hiện các thiết bị
được sử dụng.
Location and routing or panel Dwg No – Số hiệu bản vẽ về vị trí lắp đặt, sơ đồ định
tuyến và sơ đồ bảng/tủ điều khiển
Inst Detail Dwg No – Số hiệu bản vẽ lắp đặt chi tiết hướng dẫn lắp đặt thiết bị.
Piping Dwg No –Số hiệu của bản vẽ đường ống, nó thể hiện cách đi đường ống và những
thiết bị được lắp đặt trên đường ống nếu có.
Elect Dwg No –Số hiệu của bản vẽ điện, bản vẽ này thể hiện cách đấu nối phần điện của
thiết bị nếu có.
Vendor Dwg No – Số hiệu bản vẽ của nhà thầu thể hiện các loại thiết bị liên quan.
Note – Mô tả bất kỳ thông tin bổ sung liên quan đến thiết bị. Phần ghi chú có thể được
sử dụng để giải thích bất kỳ ký hiệu nào được đề cập trong bảng danh mục thiết bị. Nó
thường được sử dụng để liệt kê mã số đơn đặt hàng của thiết bị đó.
1.1.2 Thơng số kĩ thuật chung của thiết bị
Những thông số kỹ thuật chung của thiết bị có thể được tìm thấy trong các thông
số kỹ thuật đường ống chung trong một dự án. Nếu thông số kỹ thuật của thiết bị khác
với thông số kỹ thuật chung của đường ống, thông tin có thể được tìm ở trong những tài
liệu khác dưới đây:
• Một chi tiết hoặc chú thích trên sơ đồ đường ống thích hợp
• Bản vẽ chi tiết thiết bị, máy móc hay quy trình kết nối của thiết bị
• Bản vẽ chi tiết lắp đặt thiết bị
Thông số kỹ thuật của thiết bị có thể chứa thơng tin quan trọng như sau:
• Các mã thích hợp, các tiêu chuẩn, và đặc tính kỹ thuật cơng trình
• Loại và cấu trúc của bảng lắp đặt thiết bị
• Yêu cầu hệ thống thơng gió
• u cầu dây nối và cáp
• u cầu về nguồn cấp và nối đất

• Hướng dẫn đặc biệt cho việc lắp đặt ở những nơi nguy hiểm
Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo lường

Trang 4


• Yêu cầu về cảnh báo
Thông số kỹ thuật chung cũng có thể bao gồm các yêu cầu lắp đặt cụ thể cho một dự án.
Ví dụ về các yêu cầu cụ thể có thể được nêu trong đặc điểm kỹ thuật như sau:
• Lắp đặt hiện trường (Field – mounted) bộ điều khiển mức chất lỏng sẽ được đặt
ở nơi mà các đồng hồ mức có thể quan sát được. Các van điều khiển mức sẽ được
đặt ở những nơi mà người vận hành có thể quan sát đồng hồ mức trong q trình
vận hành.
• Các đồng hồ mức và bộ điều khiển mức có thể tiếp cận được
• Các van điều khiển được đặt ở vị trí nào
• Đồng hồ áp suất được kết nối với đường ống và thiết bị sẽ được làm với bước ren
là ¾ inch.
• Thiết bị đo nhiệt độ kết nối với đường ống và thiết bị sẽ được sử dụng bước ren
1 inch.
• Yêu cầu tối thiểu cho lưu lượng kế hoạt động đối với mặt bích là tấm Orifice sẽ
được tính toán theo tiêu chuẩn American Gas Association (AGA). Tỉ lệ đường
kính 0.75 sẽ được sử dụng để xác định dịng chảy phía trước và sau tấm mặt bích
trên đoạn đường ống thẳng.
• Các thiết bị phải được đặt ở những vị trí sao cho thuận tiện cho việc sửa chữa,
hiệu chuẩn và điều chỉnh từ ví trí đứng trên mặt đất hoặc các thang cố định. Yêu
cầu này không nhất thiết áp dụng cho các bộ chuyển đổi được gắn trực tiếp đến
các điểm đo.
• Từ ví dụ trên có thể thấy rằng Thông số kỹ thuật chung là một phần quan trọng
của tài liệu hỗ trợ dự án. Mặc dù nhiều thông số kỹ thuật không thay đổi nhiều
giữa các dự án nó vẫn ln có sự khác biệt. Việc khơng tn thủ các u cầu cần

thiết có thể dẫn đến kết quả tốn kém và nguy hiểm.
1.1.3 Các loại bản vẽ thiết bị đo lường
a. Bản vẽ chi tiết lắp đặt thiết bị (Installation Detail Drawings)
Các bản vẽ chi tiết lắp đặt như bản vẽ trong Hình 1-2 cung cấp thông tin cần thiết
và yêu cầu để lắp đặt thiết bị đúng cách: kết nối thiết bị tới quá trình và định vị các thiết
bị để chúng hoạt động chính xác. Bản vẽ chi tiết lắp đặt thường bao gồm một danh sách
mô tả các bộ phận và các phần cần thiết để lắp đặt thiết bị. Những bộ phận này có thể
bao gồm đường ống, ống nối, bu long và mặt bích.
Bản vẽ chi tiết lắp đặt được sử dụng để xác định vị trí của thiết bị có liên quan tới
đường ống q trình. Ví dụ nó có thể chỉ ra những thiết bị được lắp ở phía trên hoặc phía

Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo lường

Trang 5


dưới của đường ống q trình. Nó cũng có thể được sử dụng để tìm bất kỳ hướng dẫn
đặc biệt nào liên quan đến việc lắp đặt.
Trên bản vẽ chi tiết lắp đặt thiết bị thường có những ghi chú trình bày thơng tin
đặc biệt hay những hướng dẫn trong việc tạm dừng một thiết bị. Một danh sách các bản
vẽ và tài liệu tham khảo liên quan đến các thiết bị hay liên quan đến thông số kỹ thuật
cài đặt có thể được liệt kê trên bản vẽ chi tiết lắp đặt.
Tài liệu tham khảo được liệt kê trên bản vẽ chi tiết lắp đặt giúp xác định vị trí bản
vẽ và các tài liệu có thể cần trong quá trình lắp đặt thiết bị.

Hình 1-2: Bản vẽ chi tiết lắp đặt thiết bị
Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo lường

Trang 6

b. Bản vẽ vị trí lắp đặt thiết bị (Location Drawings)

Hình 1-3: Bản vẽ vị trí phân bố thiết bị trên mặt bằng tổng thể
Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo lường

Trang 7


Để tìm chính xác vị trí nơi thiết bị được lắp đặt có thể yêu cầu xem xét những
bản vẽ và tài liệu khác nhau. Bản vẽ vị trí đơi khi được gọi là bản vẽ định vị hiện trường,
nó giúp cho việc xác định nơi một thiết bị được lắp đặt. Bản vẽ vị trí có thể chỉ ra những
điểm kết nối thiết bị được đặt nằm trong đường ống q trình, hoặc vị trí của các bể
chứa mà trên đó có gắn các thiết bị.
Tuy nhiên vị trí chính xác nhất của thiết bị thường được quyết định bởi người lắp
đặt, người giám sát hoặc quản đốc.
Đặc thù của bản vẽ vị trí thiết bị thể hiện vị trí chung của thiết bị có liên quan tới
sơ đồ tổng quan của một khu vực.
Bản vẽ vị trí thường chỉ ra độ cao nhất định để lắp đặt thiết bị. Thông tin bổ sung
cần thiết để lắp đặt thiết bị như chiều cao từ sàn hay khoảng cách cho phép từ đường
ống q trình, có thể được tìm thấy trong bản vẽ lắp đặt chi tiết. Những yêu cầu này
cũng có thể được bao gồm trong thơng số kỹ thuật chung của thiết bị. Tiến hành kiểm
tra tất cả các bản vẽ và tài liệu thích hợp khi khơng chắc chắn về vị trí thiết bị được lắp
đặt.
Hình 1-3 là một ví dụ về bản vẽ thể hiện vị trí của một bể trộn nằm gần giao điểm
trung tâm của đường B và 2
Bản vẽ thể hiện ở Hình 1-3 chỉ ra vị trí gần đúng của mỗi thiết bị trong sơ đồ tổng
quan, cùng với mặt cắt đứng của chúng. Bản vẽ cũng nhắc đến tên bản vẽ P&ID và bản
vẽ đường ống, những bản vẽ có thể cung cấp thêm nhiều thông tin cần thiết. Những
thông tin liên quan đến vị trí của thiết bị có thể được tìm bởi bản vẽ thơng số thiết bị.

Bản thơng số thiết bị sẽ xác định bản vẽ chi tiết kỹ thuật lắp đặt và bảng liệt kê
thông số kỹ thuật chung cho các thiết bị được bao hàm trong bảng vẽ vị trí. Ln ln
phân tích và tham khảo chéo tất cả các bản vẽ của cơng trình để chắc chắn rằng công
việc được rõ ràng. Công việc sẽ khó khăn và tốn kém nếu lắp đặt một thiết bị hay đường
ống vào vị trí được dành trước cho những bộ phận cụ thể khác.
c. Bản vẽ vòng điều khiển (Control Loops)
Vòng điều khiển là sự kết hợp của hai hoặc nhiều thiết bị hoặc chức năng điều
khiển được sắp xếp sao cho tín hiệu truyền từ thiết bị này sang thiết bị khác nhằm mục
đích đo lường hoặc điều khiển biến quá trình. Hình 1-4 trình bày một vịng điều khiển
phản hồi đơn giản.
Hình 1-4 phía dưới trình bày một vòng điều khiển lưu lượng theo sách lược phản
hồi đơn giản. Các thành phần tham gia trong vòng điều khiển lưu lượng trình bày trong
Hình 1-4 gồm: Bộ điều khiển lưu lượng FIC2; Van điều khiển FV2; Bộ chuyển đổi lưu
lượng kiểu chênh áp FT2.
Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo lường

Trang 8


Hình 1-4: Ví dụ về một vịng điều khiển phản hồi
Phần trên của Hình 1- 4 thể hiện sơ đồ khối của vịng điều khiển đơn. Phía dưới
của Hình 1- 4 thể hiện sơ đồ điều khiển phía trên bằng bản vẽ tiêu chuẩn. Trong sơ đồ
điều khiển trên giá trị của dòng chảy được đo và điều khiển. Van điều khiển được đặt
trên đường ống để điều tiết lưu lượng dịng chảy.
Có bốn thiết bị trong vịng điều khiển lưu lượng trên Hình 4. Phần tử đầu tiên là
tấm Orifice (FE2) được gắn trong dịng q trình xi theo hướng dòng chảy từ van điều
khiển (FV2). FE2 cung cấp áp suất đầu vào thấp cho bộ chuyển đổi áp suất (FT2) để
chuyển giá trị áp suất vào thành tín hiệu có giá trị 2-20 psig. Tín hiệu này sẽ tăng/giảm
khi tín hiệu đầu vào thay đổi. Tín hiệu khí nén sau đó được chuyển đến bộ điều khiển
FIC2. Bộ điều khiển này được người vận hành cài đặt giá trị mong muốn (Setpoint), dựa

vào tín hiệu nhận được từ FT2 và giá trị mong muốn, bộ điều khiển FIC2 sẽ gửi một tín
hiệu đến van điều khiển FV2 để đóng hoặc mở van. Van điều khiển được gọi là phần tử
Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo lường

Trang 9


điều khiển cuối, lưu lượng của dịng chảy q trình liên tục được điều khiển dựa theo
tín hiệu truyền về của FT2 để đạt được giá trị mong muốn.
d. Ghi chú và chi tiết chung
Những ghi chú và những chi tiết của thiết bị được tích hợp trên hầu hết các bản
vẽ thiết bị để cung cấp những thông tin quan trọng hoặc những hướng dẫn về thiết bị
trong bản vẽ hoặc về bản chất quá trình. Những ghi chú được chia ra làm hai nhóm:
nhóm ghi chú chung áp dụng cho nhiều phần của cơng trình và nhóm ghi chủ cục bộ
giải thích một phần cụ thể của cơng trình và nó được chèn vào một điểm bằng một dịng
chú thích. Những ghi chú chung thường xuất hiện trên tờ đầu tiên của tập bản vẽ. Những
ghi chú cụ thể xuất hiện ở những vị trí mà họ áp dụng. Hãy chú ý đến các ghi chú hoặc
chi tiết xuất hiện trên bất kỳ bản vẽ nào. Thông tin này thường quan trọng cho sự an
tồn và thành cơng của công việc.
1.2

Các biểu tượng thiết bị đo và đường liên kết

1.2.1 Biểu tượng thiết bị đo

Hình 1-5: Biểu tượng thiết bị
Hình 1-5 thể hiện các loại biểu tượng của thiết bị được dùng trong hầu hết các loại bản
vẽ. Nó chứa đựng ý nghĩa của các đường liền hay khuất trong mỗi biểu tượng.
• Thiết bị đơn lẻ (Discrete Instrument): Một thiết bị cụ thể như các đồng hồ áp suât
hay nhiệt độ…được tách biệt ra khỏi các thiết bị khác.

• Bộ điều khiển (Shared Control): một chế độ mà một bộ điều khiển đơn điều khiển
nhiều hơn một thiết bị.
Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo lường

Trang 10


• Bộ hiển thị chia sẻ (Shared Display): chế độ trong đó một màn hình hiển thị thơng
tin của hai hoặc nhiều nguồn đưa về.
• Chức năng máy tính (Computer Function): Thiết bị được điều khiển bằng máy
tính
• Bộ điều khiển logic khả trình (Programmable logic controller): Một thiết bị điều
khiển điện tử thường có nhiều đầu vào đầu ra, nó có thể được lập trình để thực
hiện nhiều chức năng khác nhau.
Thêm vào đó một số biểu tượng thiết bị phổ biến xuất hiện trên bản vẽ, nhiều hình ảnh
biểu tượng thiết bị được sử dụng để thể hiện các loại thiết bị đặc trưng. Hình ảnh ví dụ
của biểu tượng thiết bị được trình bày trong Hình 1-6 phía dưới. Đây chỉ là một vài trong
số rất nhiều biểu tượng chuyên dụng được sử dụng để mô tả thiết bị đo.
Các dấu gạch chéo (x) ở trên các đường tín hiệu miêu tả loại tín hiệu được trao đổi,
chẳng hạn như là tín hiệu điện hay khí nén. Các chữ cái nằm bên trong biểu tượng thiết
bị cũng có ý nghĩa đặc biệt. Ví dụ chữ cái S chỉ ra tác động của van là van từ tính hay
thiết bị khác.

Hình 1-6: Ví dụ biểu tượng thiết bị theo tiêu chuẩn ISA
Chương 1: Các loại bản vẽ thiết bị đo lường

Trang 11