隨著對石油化工領域研究的不斷深入，對儀器設備功能的智能化、集成化、綜合化、遠程化及網絡化等要求也越來越高，傳統儀器設備已難以滿足這樣的需求。所以將虛擬儀器技術與化工儀器的測控技術相結合以及用軟件來逐漸代替硬件的理念共同促使著新一代儀器—石油化工虛擬儀器的產生。
1 虛擬儀器技術簡介
虛擬儀器技術是以軟件為核心借助計算機強大的數據存儲、加工處理功能和極高的精確度，能迅速準確地完成實際生產過程中數據的自動采集、實時顯示、深層次分析與處理及多個測試結果同一面板顯示等功能，實現自動化測試與控制，避免了諸多人為因素的影響，很大程度地提高了測試的精確度和控制的自動化程度。同時虛擬儀器的功能主要是通過軟件編程來實現的，在硬件基本確定后，通過編寫不同的軟件程序就能實現不同的測試和控制功能，從而最大限度地降低了儀器的開發成本和維護升級費用。
2 虛擬儀器技術在石油化工領域的應用
在石油化工的生產過程中，傳統的儀器設備是由廠家預先設定好的硬件組合，功能比較單一，具有很強的專用性，難以滿足用戶的特殊需求; 生產過程中，需要對大量的敏感參數( 如溫度、壓力、液位等) 進行實時監控和報警，測試結果只能人工記錄后才能對數據進行計算、分析和評估，一方面人工讀取數據會造成人為誤差，另一方面不能實時處理數據、繪制實時圖; 對一些需要多參數同時測試的過程，即使用多臺儀器同時測定，卻往往很難保證各臺儀器間的兼容性，同時也增大了設備的投資成本，且多參數同時測試的結果不能集中到同一面板上進行顯示，不方便用戶對多個參數變化的綜合比較和分析; 對有些設備的操作，由于條件的苛刻( 尤其是易燃易爆有毒的測試現場) ，不能進行人工直接操作，需要遠程測控，傳統儀器很難滿足這一迫切需求; 若傳統儀器設備的部分器件出現故障，將可能導致整個測試系統的癱瘓甚至報廢，造成資源的極大浪費。
基于LabVIEW開發了虛擬－1286電化學接口軟件，通過測試黃銅在自來水中的耐腐蝕性和不銹鋼鈍化膜的穩定性，證明該接口軟件兼備了靈活性、實用性與可靠性;基于LabVIEW開發了換熱器試驗裝置測控系統，在保證系統安全可靠性的基礎上，同時實現了數據測量、記錄和分析等多種功能，具有較高的自動化程度與控制精度; 研發了一套全混流反應器的仿真系統，通過模擬計算驗證了該仿真系統可應用于不同反應類型的穩態和動態模擬，既方便于用戶進行反應器的設計，又可用作穩態、動態反應器的演示或培訓，具有較強的實用性。Schlumberger在阿拉斯加石油鉆井作業中使用NIFieldPoint和LabVIEW實現了冗余鉆井控制，創建了一個帶有控制和遠程關機功能的監控報警系統，防止了泵機系統的損壞和環境污染，提高了安全性; 勝利油田和華東輸油管理局利用LabVIEW軟件開發的原油管道實時性泄漏監測系統已成功應用于集輸管網和長輸管線，能及時精確地定位突發原油泄漏的泄漏點，有效地防止造成巨大的經濟損失和環境污染; Shell( 殼牌) 利用LabVIEW軟件實時模塊與FieldPoint分布式 I/O，研制開發的段塞流抑制系統，成功地控制了因操作變化( 如開關車、增加產量等) 而引起的在長距離的流線 － 升管系統中形成的大規模段塞流。
4 展 望
由于石油化工實際生產過程的復雜性和多樣性，也由于虛擬儀器技術涉及多個學科和多個領域，如何將虛擬儀器技術更好地應用于石油化工領域中去，以及如何利用LabVIEW強大的圖形化軟件編程實現對現場儀器設備的更多功能的測試和控制，仍然需要更加深入的研究，例如: 將LabVIEW軟件強大的數據處理功能應用到化工儀器的測試中去，使數據的采集、加工處理更加精確化; 通過LabVIEW實現多種控制算法，設計各種控制器，針對實際生產過程中的敏感參數進行自動化控制，提高石油化工生產過程的自動化控制程度和安全性; 基于網絡實現遠程測控，為數據共享、高危現場的自動化測控提供有利條件等。所以本著以“軟件逐漸代替硬件”這一理念，開發性能更高的石油化工虛擬儀器，對提高儀器開發的效率和減少開發維護的成本，具有更大的學術意義和實用價值。
