本发明涉及一种控制系统，尤其涉及一种基于DSP的无菌检测控制系统。
背景技术：
随着医药科技的发展，需要进行无菌检查的药品和医疗器械越来越多；为了适应药品和医疗器械生产企业的发展，提供性能稳定、操作方便，检测效率高的无菌检测系统极为重要。无菌检测系统由集菌仪与全封闭集菌培养器组成，工作原理是通过集菌仪蠕动泵的定向蠕动加压作用, 把供试品转移至培养器杯体内并正压过滤，供试品中可能存在的微生物被滤膜截留在培养器杯体内，再通过蠕动泵泵送冲洗液冲洗滤膜去除供试品有一直微生物生长的成分，最后在培养器内灌装培养基进行培养，以检验供试品是否含菌。该系统广泛应用于食品药品检验机构、制药企业、医院、疾控中心等行业的无菌检查及微生物限度检查，它可以确保过滤及培养的微生物检查过程在封闭条件下进行，有效避免了外源性污染。
无菌检测控制系统的关键是控制集菌仪中无刷直流电机的运行，通过电机直接驱动蠕动泵，完成检品的转移、过滤、清洗等一系列过程。由于生物、制药行业的一些特殊要求，应用于该领域的电机必须具备大转矩、小体积，低噪音、温升小等特性；传统的异步电机变频调速加减速器的策略很难满足这种要求。
技术实现要素：
本发明的目的是为了控制集菌仪中无刷直流电机的运行，通过电机直接驱动蠕动泵，完成检品的转移、过滤、清洗等一系列过程。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
基于DSP的无菌检测控制系统主要包括电源电路、DSP控制单元、SPM功率驱动模块、霍尔传感器检测电路、控制信号输入及其它保护电路。其中，电源电路提供电路所需的各个电压；DSP 控制单元通过检测外部预设的转速信号、启停信号、电机转子位置信号等，经分析判断，输出控制电机运行的PWM 调制信号，并显示系统的运行状态SPM 电机驱动模块实现直流无刷电机的三相全桥星形控制及驱动功率放大；霍尔传感器检测单元实现对转子位置的检测，从而实现电子换相；显示模块用于显示电机运行转速、系统的状态；保护电路实现电机的过流、过压、过载保护。
所述的DSP控制单元采用美国德州仪器TI（TexasInstruments）公司制造的TMS320F2808作为核心的处理器，主要完成启停信号、蠕动泵开合信号的扫描，调速信号的检测、AD转换，通过逻辑分析、判断，输出控制电机运行的PWM信号，同时，显示系统运行状态，实现相关算法和完成系统的协调控制。
所述的电源模块以VIPER22A为主控元件，通过光电耦合器、可调精密电压基准源TL431以及电容组成一个负反馈闭环系统。
所述的SPM功率驱动模块采用FAIFCHILD公司的智能功率模块FSBB20CH60来搭建直流无刷电机的逆变驱动电路。它最大耐压600V，最大电流20A，并具有过压、过流、短路及过热保护功能。
本发明的有益效果是：
应用DSP控制无刷直流电机直接驱动蠕动泵的无菌检测系统，具有转矩大、体积小、噪音低、温升小、运行平稳等特点，且无刷直流电机由于没有碳刷和换向器，不存在有刷电机换向通电时产生的火花，使用更安全；没有碳刷磨损粉末导致的环境污染，尤其适用于对环境要求极高的无菌检查；实践证明，该无菌检测系统已得到广大客户的好评和市场的认可，并为公司带来了良好的经济效益和社会效益。该系统结构紧凑,控制精度高,运行平稳,噪音低,温升小,可靠性高,有良好的应用价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是基于DSP的无菌检测控制系统系统结构框图。
具体实施方式
如图1所示，基于DSP的无菌检测控制系统主要包括电源电路、DSP控制单元、SPM功率驱动模块、霍尔传感器检测电路、控制信号输入及其它保护电路。其中，电源电路提供电路所需的各个电压；DSP 控制单元通过检测外部预设的转速信号、启停信号、电机转子位置信号等，经分析判断，输出控制电机运行的PWM 调制信号，并显示系统的运行状态SPM 电机驱动模块实现直流无刷电机的三相全桥星形控制及驱动功率放大；霍尔传感器检测单元实现对转子位置的检测，从而实现电子换相；显示模块用于显示电机运行转速、系统的状态；保护电路实现电机的过流、过压、过载保护。
霍尔传感器检测电路在无刷直流电机中起检测转子位置的作用，为功率开关逆变电路提供正确的换相信息，霍尔传感器安装在电机定子上，电机转子外圆有N、S磁极交替排布的永磁铁，当转子转动时，霍尔传感器就会产生相应的电平信号，信号通过光电隔离、处理电路，把转子位置变化信息反馈给DSP处理器，处理器根据电机预先定义的换相次序，控制定子绕组的通电次序，从而控制无刷直流电机电机运转。本系统采用开关电源设计，输入交流220V市电，先经滤波、整流，再经大电容滤波后输出直流，通过高效率的开关电源IC转换成高频的交流信号，经变压器耦合输出各路低电压的交流信号，再经整流稳压，输出系统控制所需的各路直流电源。电源模块以VIPER22A为主控元件，通过光电耦合器、可调精密电压基准源TL431以及电容组成一个负反馈闭环系统。通过输出电压采样电路将电压信号与TL431内部电压基准进行比较，然后用形成的误差电压来改变光电耦合器中输入端LED流过的电流，并通过光电耦合器中的光接受三极管来改变控制电流，从而调节VIPER22A的输出占空比，使输出电压保持稳定，为系统提供低压工作电源和SPM驱动电源。本开关电源电路设计简单，输入扰动响应快，应用灵活，且成本低廉、保护功能完善。DSP控制单元主要完成启停信号、蠕动泵开合信号的扫描，调速信号的检测、AD转换，通过逻辑分析、判断，输出控制电机运行的PWM信号，同时，显示系统运行状态，实现相关算法和完成系统的协调控制。