较大的设备的模拟量，例如10A/220V。信号采集模块10将采集到的模拟量信号通过仿真控制器内部的MCU单片机反馈给组态服务器30，使组态服务器30显示的线路状态发生改变。
[0027]故障仿真模块11用于根据组态服务器30的控制信号仿真设备20的内部线路的通断状态、对地短路状态与信号失准状态。根据组态服务器30的控制信号控制相应的继电器的通断状态或者模拟量输出端的输出值。故障仿真模块11包括至少32个第一继电器输出端、至少8个模拟量输出端和至少16个第二继电器输出端。其中，第一继电器输出端、第二继电器输出端和模拟量输出端通过线束模块14与仿真控制器外部的测试台40以及设备20电性连接，从测试台40对第一继电器输出端、第二继电器输出端和模拟量输出端进行测量，可以测量到每个继电器两端的电压值和每个模拟量输出端的电阻值，以确定所仿真的相应线路的通断状态、对地短路状态与信号失准状态。
[0028]本申请实施例提供的仿真控制器，提供了多路继电器输出端和模拟量输出端，可仿真的设备范围较广，可用于仿真多领域的设备，并且该仿真控制器可用于针对被仿真设备的故障仿真测试以及诊断和排除相应故障教学，使该仿真控制器的适用范围更广。
[0029]在仿真控制器的故障仿真模块11中，该至少32个第一继电器输出端的额定输出参数为1A/220V，该至少16个第二继电器输出端的额定输出参数为10A/220V。该额定输出参数为10A/220V的第二继电器输出端，使仿真控制器能够仿真更多的大功率设备线路，进一步扩展仿真控制器的适用范围。
[0030]该仿真控制器的信号采集模块10还包括至少2个计数器输入端，用于采集所述设备的转速、工作频率等参数。将采集到的相应参数反馈给组态服务器30，使组态服务器30能够显示出相应的参数，在组态服务器30设置了设备20的内部线路的各种状态之后，能够展示出上述参数的变化，便于了解各条线路的不同状态对设备运行的影响，使仿真控制器的仿真效果更加直观，更适用于教学展示和讲解。
[0031 ] 该仿真控制器还包括第二通信接口，第二通信接口被用作测试接口与所述设备20连接，使该仿真控制器还可用于对各种工控设备进行测试。
[0032]该仿真控制器的第一通信接口 12和第二通信接口为RS-232接口，仿真控制器通过RS-232接口与组态服务器30和设备20连接，用于数据通信。当设备20不具备相应的RS-232接口时，可通过接口转换器与设备20连接，即将RS-232接口转换为与设备20相对应的其他通信接口。
[0033]该RS-232接口的数据通信采用Modbus RTU协议，将故障仿真模块11中的每个继电器作为一个控制点，从而通过组态服务器30来控制每个继电器的通断。为了控制组态服务器30的成本，降低控制点数量，对Modbus RTU协议进行了修改，将保持寄存器的每个数据位分别映射到相应位置的继电器。例如，保持寄存器包括16个数据位，将16个数据位分别映射到16个继电器，通过发送对不同数据位的读写指令即可相应控制16个继电器，而该保持寄存器在组态服务器30可视为一个控制点，从而使组态服务器30的一个控制点来控制通常需要16个点的继电器。组态服务器30原本是通过针对继电器线圈的读命令和写命令来直接控制每个继电器，现在采用针对保持寄存器数据位的读命令和写命令来代替针对继电器的读命令和写命令，从而达到组态服务器30针对保持寄存器的读写操作能够控制多个继电器的效果。针对Modbus RTU协议的另外一处修改是，将32路模拟量数据用一个保持寄存器分别读取，组态服务器30通过针对保持寄存器先写地址后读数据操作来实现32路模拟量数据的读取，即分别写入32个模拟量的地址从而分别读取这32个模拟量数据，这样，组态服务器30用一个参数点完成了对32个参数的操作。上述针对Modbus RTU协议的修改不会造成与国际Modbus规范相冲突，却又能取得降低组态服务器成本、减少无效数据传送量、提高通讯效率的显著效果，也为国际标准的本地化扩展提供了实例。
[0034]该仿真控制器的信号采集模块10，故障仿真模块11，第一通信接口 12和线束模块14被集成在面积小于或等于10cm2的印刷电路板，使该仿真控制器体积小巧，结构紧凑，便于携带至各种场合进行应用，同时提升该仿真控制器的抗干扰能力，例如，与设备20的距离较近时，设备20运行后的会产生电磁干扰，例如汽车发动机，而体积较小的仿真控制器使设备20的电磁干扰所造成的影响非常小，能够维持更佳仿真效果。
[0035]在一个实施例中，如图2所不，故障仿真模块11进一步包括多个子模块，包括第一继电器输出子模块110，第二继电器输出子模块111和模拟量输出子模块112。其中，第一继电器输出子模块110与第二继电器输出子模块111通过RS-485总线相连。将上述第一继电器输出子模块110与第二继电器输出子模块111中的任意一个做为主模块，用来与外部的设备20，组态服务器30和测试台40通信，因此，相应的第一通信接口 12、线束模块14和信号采集模块10都集成在该主模块上，外部数据都通过该主模块传输到其他模块。在图2中，以第一继电器输出子模块110做为主模块为例，第一通信接口 12、数据采集模块10和线束模块14都集成在第一继电器输出子模块110上，第一继电器输出子模块110与第二继电器输出子模块111之间通过RS-485总线15连接。而模拟量输出子模块112集成在第一继电器输出子模块110并且可不必集成在主模块上；当第一继电器输出子模块110为主模块时，模拟量输出子模块112可与第一通信接口 12、线束模块14和信号采集模块10—起集成在第一继电器输出子模块110 ;当第二继电器输出子模块111为主模块时，模拟量输出子模块112集成在第一继电器输出子模块110，第一通信接口 12、线束模块14和信号采集模块10则集成在第二继电器输出子模块111。图2所示的模块组合方式仅用于举例说明，并不构成对本发明保护范围的限制。这样能够便于该仿真控制器的各模块根据设备20的不同而进行扩展。
[0036]上述RS-485总线15的最长可达1000米，波特率缺省为115200，波特率可根据实际应用场景的变化进行设置。此时，该仿真控制器可用于对分布在不同位置的设备进行仿真，例如厂房内的大型生产线设备；或者，用于对大型工控设备的远程仿真，例如码头或建筑施工现场的大型作业设备，从而进一步扩展了该仿真控制器的适用范围。
[0037]图3是本发明实施例提供的一种设备仿真系统，包括组态服务器30，测试台40和上述实施例中提供的仿真控制器50。组态服务器30通过RS-232接口与仿真控制器50连接，测试台40通过线束与仿真控制器50和被仿真设备电性连接。
[0038]组态服务器30包括显示器300，用于显示被仿真设备的内部线路图，并从显示的内部线路图中选取线路并设置该线路的状态，包括通断状态、对地短路状态与信号失准状态，以模拟被仿真设备内部线路的通断状态、对地短路状态与信号失准状态。
[0039]测试台40也绘制有被仿真设备的内部线路图，与组态服务器30所显示的线路图相符，用