虛擬儀器技術在石化科研裝備開發中的應用
2、如何在石化科研裝備中應用虛擬儀器技術
根據我們多年從事石化科研裝備開發的經驗和對虛擬儀器技術在產品開發中的應用,我們認為,要想科學、有效地利用好虛擬儀器這門技術,必須解決好以下三個方面的問題:
(一)模塊化問題
目前,我國石化科研裝備絕大部分屬于非標產品,產品的通用性和互換性較差,產品的標準化為時尚早,要想充分利用虛擬儀器技術,解決傳統模式中存在的問題,因此首先要模塊化,就是將各個不同的單元盡量獨立,使之能夠應用于不同的場合,例如石化科研裝備中的動力驅動模塊、模擬油藏環境模塊、參數測量與控制模塊、數據采集與控制模塊、數據處理模塊等。因此,采用模塊化獨立設計,模塊耦合設計是虛擬儀器應用的基礎。
(二)硬件問題
前面提到,任何儀器都是由三大功能模塊構成的,作為數據采集與控制部分,按目前石化科研裝備開發的應用形式,可以總結為數據采集與控制系統的基本構成如圖1:

圖1數據采集與控制系統構成
對于一般的數據采集與控制系統,一般按如下框圖實現,如圖2

圖2數據采集控制系統框圖
目前,由于集成電路技術、計算機技術的迅速發展,使得不斷更新的數據采集板卡能夠有效保證石化科研裝備的性能、精度及可靠性,并為廣大科研和工程技術人員建立功能靈活,性能價格比高的數據采集與控制系統提供了良好的解決方案。
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可以設想,如果把計算機技術和儀器技術結合起來,將儀器三大功能塊的后面兩塊,即信號的分析處理、結果的表達與輸出放到計算機上實現。用計算機屏幕可以形象、方便地模擬各種儀器的面板,以各種形式(屏幕、打印機、繪圖儀等)輸出試驗結果;用計算機軟件可以實現各種各樣的信號分析、處理,完成多種多樣的測試功能,如巡檢、存儲、變換,誤差校正、狀態選擇、數碼顯示,以及PID調節功能,所以虛擬儀器有自己的口號“TheSoftwareistheInstrument(軟件就是儀器)。
通常在編制虛擬儀器的應用軟件時可以采用兩種編程方法,一種是傳統的編程方法,采用高級語言,如VC++


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