[发明专利]一种对象仿真模块

权利要求书

1.一种对象仿真模块，其特征在于，其包括：

控制电路；

人机交互部分；

所述控制电路包括ARM控制器模块、模拟量输入采样电路、模拟量输出电路、通信接口电路，所述ARM控制器模块用于采集外部输入模拟量信号、进行数学模型计算、并输出对应比例的PWM信号、同时提供通信接口供上位机通信；

所述模拟量输入采样电路用于接收外部设置值；

所述模拟量输出电路用于将仿真模拟结果、将对应比例的PWM信号转化为过程控制系统用标准模拟信号；

所述通讯接口电路提供通信接口、用于和上位机连接；

所述控制电路和人机交互部分通过SPI总线通信连接，所述人机交互部分用于显示模型名称、模拟输入值、模拟输出值以及对应的量化物理值。

2.如权利要求1所述的一种对象仿真模块，其特征在于：所述模拟量输入采样电路包括分压电路、两级一阶RC滤波器，所述模拟量输入采集电路接收外部模拟量输入指令信号0-10V、经过分压电路后将信号转换为0-3.3V范围内，然后经过两级一阶RC滤波器，输入所述ARM控制器模块的AD输入引脚。

3.如权利要求2所述的一种对象仿真模块，其特征在于：所述两级一阶RC滤波器的滤波输出处设置第一浪涌防护结构，保护所述ARM控制器模块的端口。

4.如权利要求3所述的一种对象仿真模块，其特征在于：所述第一浪涌防护结构具体为二极管和TVS二极管。

5.如权利要求1所述的一种对象仿真模块，其特征在于：所述模拟量输出电路包括信号滤波和信号放大两个部分，所述模拟量输出电路设置包括有两级一阶RC滤波器、运输放大器、射极跟随器，所述两级一阶RC滤波器将所述ARM控制器模块输出的PWM信号转换为平滑的模拟量信号，之后通过使用运输放大器进行信号跟随、同相放大后，接入射极跟随器，转换为0-10V标准信号。

6.如权利要求5所述的一种对象仿真模块，其特征在于：所述射极跟随器的输出所对应的接口设置有第二浪涌防护结构。

7.如权利要求6所述的一种对象仿真模块，其特征在于：所述第二浪涌防护结构具体为750mA自恢复保险丝和TVS二极管。

8.如权利要求1所述的一种对象仿真模块，其特征在于：所述通讯接口电路提供数据通信能力，包括RS485接口电路和以太网接口电路。

9.如权利要求8所述的一种对象仿真模块，其特征在于：所述RS485接口电路经以MAX13085作为接口芯片，在接口线路中增加上拉电阻RC电路和下拉电阻RC电路提高抗干扰能力，限流电阻R17和R18用于抑制通信线路中冲击电流，并增加TVS二极管保护。

10.如权利要求1所述的一种对象仿真模块，其特征在于：所述以太网接口电路采用W5500以太网协控制器，所述以太网接口电路与所述ARM控制器模块通过SPI总线进行数据交互。