CN104965743A - 一种mmc子模块软件程序在线升级方法、系统及mmc子模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种MMC子模块软件程序在线升级方法、系统及MMC子模块，方法包括：MMC子模块的阀控对待更新目标文件进行编码；并将编码后的目标文件通过光纤下发到每个MMC子模块的微控制器单元内的存储器中，并经过程序升级微控制器校验，正确后，将目标文件写入配置芯片，完成MMC子模块软件升级；系统包括阀控系统和MMC子模块，MMC子模块的微控制器单元包括逻辑功能微控制器、存储器、配置芯片和程序升级微处理器；MMC子模块包括微控制器单元，微控制器单元包括逻辑功能微控制器、存储器、配置芯片和程序升级微处理器。本发明的方法、系统及MMC子模块大大减少了程序更新时间，提高了工作效率，实用性强。

Description

一种MMC子模块软件程序在线升级方法、系统及MMC子模块

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种MMC子模块软件程序在线升级方法、系统及MMC子模块。

背景技术

模块化多电平柔性直流输电，通过将多个子模块级联的方式，可以叠加输出很高的电压，并且还具有输出谐波少，模块化程度高的特点，已经在电力系统中得到工程应用。

现如今柔性直流输电工程中的模块化多电平柔性直流输电换流阀子模块，数量庞大，每个子模块配置一个微控制器单元用于接收阀控的控制指令，当在调试或实验过程中，需要对微控制器的软件进行升级时，目前的软件升级方法需要借助下载器完成升级，并且升级过程中下载器需要逐个进行软件程序的烧写，工作量巨大，升级速度慢。

发明内容

本发明提供一种MMC子模块软件程序在线升级方法、系统及MMC子模块，以解决目前的程序升级方法需要借助下载器才能完成升级的问题。

为解决上述技术问题，本发明MMC子模块软件程序在线升级方法包括如下步骤：

1)阀控系统对待更新目标文件进行编码；

2)阀控系统将编码后的目标文件数据帧通过光纤下发到每个MMC子模块的微控制器单元内的存储器中，程序升级微控制器对接收到的目标文件数据帧进行校验，若校验正确，程序升级微控制器将目标文件数据帧写入配置芯片，完成软件程序升级。

所述步骤2)中程序升级微控制器向阀控反馈校验结果，若阀控接收到“校验正确”信号，向程序升级微控制器下发配置指令，程序升级微控制器将目标文件数据帧写入配置芯片。

软件程序升级成功后，程序升级微控制器向阀控返回软件版本号和校验码，阀控对接收到的软件版本号和校验码进行对比，正确后向上位机发送“升级成功”信号。

MMC子模块软件程序升级时，阀控激励MMC子模块内的电源模块为程序升级微处理器供电。

本发明的应用上述方法的MMC子模块软件程序在线升级系统包括阀控系统和MMC子模块，阀控系统与MMC子模块之间通过光纤通信，所述MMC子模块的微控制器单元包括逻辑功能微控制器、存储器和配置芯片，其特征在于，所述MMC子模块的微控制器单元还包括程序升级微处理器。

所述MMC子模块软件程序在线升级系统还包括用于为所述MMC子模块的微控制器单元供电的电源模块。

所述电源模块为纽扣电池。

本发明的MMC子模块，所述MMC子模块的微控制器单元包括逻辑功能微控制器、存储器和配置芯片，其特征在于，所述微控制器单元还包括程序升级微处理器，所述程序升级微处理器用于校验接收到的目标文件数据帧，并将目标文件数据帧写入配置芯片。

所述MMC子模块还包括用于为所述微控制器单元供电的电源模块。

所述电源模块为纽扣电池。

本发明MMC子模块软件程序在线升级方法及系统，将待升级程序通过MMC子模块微控制器与阀控的通讯光纤传输至微控制器单元，不用借助下载器，只要采用原有的通信光纤可完成目标文件数据的下载，通过子模块配置程序升级微控制器，最终完成软件升级过程。该方法在既不影响原有数据正常通讯的基础上，又可以保证软件程序的在线升级，大大减少了程序更新时间，提高了工作效率，实用性强。

本发明的MMC子模块，由于在MMC子模块内配置了程序升级微控制器，不用借助外部下载器，只需相对应的阀控及与阀控的通信光纤，就可实现软件程序的升级，从而节约了资源，提高了工作效率。

附图说明

图1阀控与MMC子模块通讯示意图；

图2每个控制周期阀控与MMC子模块的通讯数据；

图3待升级目标文件编码格式；

图4MMC子模块微控制器单元示意图；

图5MMC子模块软件升级流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式做进一步介绍：

MMC子模块软件程序在线升级方法实施例

以下给出了一种MMC子模块软件程序升级方法，该方法的具体步骤如下：

1)MMC子模块的阀控对待更新目标文件进行编码；

2)MMC子模块的阀控将编码后的目标文件数据帧通过光纤下发到每个MMC子模块的微控制器单元内的存储器中，程序升级微控制器对接收到的目标文件数据帧进行校验，若校验正确，程序升级微控制器将目标文件数据帧写入配置芯片，完成软件程序升级。

下面详细介绍上述步骤：

步骤1)中在需要对MMC子模块的微控制器软件程序进行更新时，MMC子模块的阀控将待更新目标代码文件编码成带有校验位的数据帧格式，数据帧格式如图3所示。

柔性直流输电换流阀的每个子模块通过一收一发两根光纤实现与阀控的通讯，如图1所示。并且，在每个控制周期内接收阀控下发的控制指令和运行模式数据帧，并向阀控上传子模块的运行状态，如图2所示。当MMC子模块需要软件程序更新时，正是采用上述光纤进行待更新目标代码文件的传输，所以，为了不影响原有数据的正常通讯，本实施例中优选在每个控制周期的空闲时间段内，进行MMC子模块软件程序升级。

为了保证待更新目标代码文件正确传输到每个子模块对应的微控制器单元，以保证每个子模块软件程序升级成功，本实施例中采用了如图5所示的软件升级过程：

当上位机下发“软件升级”指令给上层单阀控时，阀控将编码后的数据帧在每个控制周期的空闲时间段内使能发送到MMC子模块微控制器单元内的RAM，同时激励微控制器内的纽扣电池为程序升级微处理器供电。

子模块程序升级微控制器对RAM内的接收数据进行校验，校验正确后向阀控返回“校验正确”信号。

阀控接收到“校验正确”信号后，实现第一次握手。然后向子模块微控制单元下发“配置”信号，使得目标文件数据写入微控制器单元的配置芯片中，成功后程序升级微控制器向阀控返回更新后的“软件版本号”和“校验码”。

阀控接收到更新后的“软件版本号”和“校验码”后，经过对比实现第二次握手。如果对比结果一致，则向上位机发送“升级成功”信号，如果对比结果不一致则说明软件升级不成功，向上位机发送“升级不成功”信号，则需要上位机再次发送“软件升级”指令，进行软件的升级。

作为其他实施方式，上述过程中，当程序升级微控制器对接收到的目标文件数据帧校验正确后，也可不向阀控返回校验结果，直接将目标文件数据帧写入配置芯片，进行软件程序升级，而在校验结果失败时，将校验失败结果返回阀控，等待阀控重发目标文件数据帧，直到校验结果正确。同理，当软件升级成功后，也不向阀控返回“升级成功”信号，仅在升级失败时返回“升级不成功信号”。

MMC子模块软件程序在线升级系统实施例

一种应用上述方法的MMC子模块软件程序在线升级系统，如图4所示，该系统包括阀控系统和MMC子模块，MMC子模块的微控制器单元包括程序升级微控制器、存储器和配置芯片；所述程序升级微处理器用于校验接收到的目标文件数据帧，并将目标文件数据帧写入配置芯片；存储器用于存储目标代码文件数据帧；配置芯片用于软件程序升级；电源用于在软件程序升级时为MMC子模块微控制器单元供电。

在上述装置中的MMC子模块微控制器单元中还包括用于接收阀控下发的控制指令和上传运行模式数据帧的逻辑功能微控制器，但是在升级过程中，该逻辑功能微控制器是不工作的。

本实施例中的电源模块优选为纽扣电池，当然，作为其他实施方式，现有的其他种类的电池也可以使用，这里不再一一列举。

MMC子模块实施例

该MMC子模块内的结构如图4所示，具体结构与上述升级方法和升级系统中涉及到的MMC子模块一样，这里不再详细阐述。

上述实施例利用原有的阀控与子模块微处理单元之间的通信光纤进行软件程序升级，并可以在子模块掉电情况下实现，对所有子模块同时进行软件的在线升级，在不增加升级成本的同时，显著地提高了对模块化多电平柔性直流输电换流阀子模块软件升级的效率。

Claims (10)

1.一种MMC子模块软件程序在线升级方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)阀控系统对待更新目标文件进行编码；

2)阀控系统将编码后的目标文件数据帧通过光纤下发到每个MMC子模块的微控制器单元内的存储器中，程序升级微控制器对接收到的目标文件数据帧进行校验，若校验正确，程序升级微控制器将目标文件数据帧写入配置芯片，完成软件程序升级。

2.根据权利要求1所述一种MMC子模块软件程序在线升级方法，其特征在于，所述步骤2)中程序升级微控制器向阀控反馈校验结果，若阀控接收到“校验正确”信号，向程序升级微控制器下发配置指令，程序升级微控制器将目标文件数据帧写入配置芯片。

3.根据权利要求2所述一种MMC子模块软件程序在线升级方法，其特征在于，软件程序升级成功后，程序升级微控制器向阀控返回软件版本号和校验码，阀控对接收到的软件版本号和校验码进行对比，正确后向上位机发送“升级成功”信号。

4.根据权利要求1-3任一所述一种MMC子模块软件程序在线升级方法，其特征在于，MMC子模块软件程序升级时，阀控激励MMC子模块内的电源模块为程序升级微处理器供电。

5.应用权利要求1所述方法的MMC子模块软件程序在线升级系统，系统包括阀控系统和MMC子模块，阀控系统与MMC子模块之间通过光纤通信，所述MMC子模块的微控制器单元包括逻辑功能微控制器、存储器和配置芯片，其特征在于，所述MMC子模块的微控制器单元还包括程序升级微处理器。

6.根据权利要求5所述MMC子模块软件程序在线升级系统，其特征在于，所述MMC子模块软件程序在线升级系统还包括用于为所述MMC子模块的微控制器单元供电的电源模块。

7.根据权利要求6所述MMC子模块软件程序在线升级系统，其特征在于，所述电源模块为纽扣电池。

8.一种MMC子模块，所述MMC子模块的微控制器单元包括逻辑功能微控制器、存储器和配置芯片，其特征在于，所述微控制器单元还包括程序升级微处理器，所述程序升级微处理器用于校验接收到的目标文件数据帧，并将目标文件数据帧写入配置芯片。

9.根据权利要求8所述一种MMC子模块，其特征在于，所述MMC子模块还包括用于为所述微控制器单元供电的电源模块。

10.根据权利要求9所述一种MMC子模块，其特征在于，所述电源模块为纽扣电池。