一种变频器功率单元固件在线更新方法与流程

本发明涉及固件更新技术领域，尤其涉及一种变频器功率单元固件在线更新方法。

背景技术：

由功率单元级联方式构成的中高压变频器中，功率单元较多，且随着技术的改进升级，为了满足使用需求，一般需要对变频器中的功率单元进行固件升级更新。现有的对功率单元进行固件更新的方式一般是将待更新固件的功率单元拆卸下来，通过专业人员的操作对待更新固件的功率单元进行固件更新操作，在更新完成后再将功率单元重新组装回变频器中。这种方式需要对功率单元进行装卸，操作比较繁琐，占用时间较多，且必须由专业人员才能进行操作，升级更新过程较复杂。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本申请提供一种变频器功率单元固件在线更新方法，所述变频器包括相互连接的dsp单元和fpga单元，所述dsp单元通过所述fpga单元与上位机连接，所述fpga单元与功率单元连接。该方法可以在不对功率单元进行拆卸的情况下，通过上位机完成对功率单元的固件升级，具有更新效率高的特点。该变频器功率单元固件在线更新方法包括：

所述上位机将更新指令和待更新固件的功率单元对应的单元编号经过所述dsp单元发送到所述fpga单元；

所述fpga单元根据所述单元编号向所述待更新固件的功率单元发送所述更新指令控制其进入启动装载模式；所述待更新固件的功率单元进入启动装载模式后会向所述fpga单元发送确认信息；

在预定时间内所述fpga单元未接收到所述确认信息时，会再次向所述待更新固件的功率单元发送更新指令，超过所述预定时间仍未收到所述确认信息时，所述fpga单元将所述待更新固件的功率单元从待更新阵列中删除；

在预定时间内所述fpga单元接收到所述确认信息时，会将所述待更新固件的功率单元确定为可更新单元，并将其保留在待更新阵列中；

当所述待更新阵列确定后，所述fpga单元断开所述上位机和所述dsp单元之间的连接，同时建立其自身与所述上位机之间以及所述上位机与所述待更新阵列中的可更新单元之间的通信连接；

所述fpga单元向所述上位机发送确认更新固件信息；所述上位机接收到所述确认更新固件信息后，向所述可更新单元发送更新代码控制所述可更新单元完成固件更新。

可选地，所述上位机向所述可更新单元发送更新代码控制所述可更新单元完成固件更新的步骤之后，所述方法还包括：

所述fpga单元断开其自身与所述上位机之间以及所述上位机与所述可更新单元之间的通信连接，同时恢复所述上位机和所述dsp单元之间的连接。

可选地，所述上位机向所述可更新单元发送更新代码，包括：

所述上位机采用分段的方式向所述可更新单元发送更新代码；所述可更新单元每接收到一段更新代码均会向所述fpga单元发送响应信息；

当所述fpga单元在预定响应时间内未接收到所述响应信息时，所述fpga单元将所述可更新单元从所述待更新阵列中删除；当所述fpga单元在预定响应时间内接收到所述响应信息时，所述fpga单元将所述响应信息发送到所述上位机；

所述上位机在接收到所述响应信息后继续发送下一段更新代码到所述可更新单元，直到所有更新代码均发送完毕。

可选地，所述上位机将更新指令和待更新固件的功率单元对应的单元编号经过所述dsp单元发送到所述fpga单元，包括：

所述上位机通过rs485通讯线路将更新指令和待更新固件的功率单元对应的单元编号发送至所述dsp单元；

所述dsp单元通过总线的通信方式将接收到的更新指令和待更新固件的功率单元对应的单元编号发送至所述fpga单元。

可选地，所述fpga单元根据所述单元编号向所述待更新固件的功率单元发送所述更新指令，具体为：

所述fpga单元根据所述单元编号通过所述待更新固件的功率单元的下行光纤向所述待更新固件的功率单元发送所述更新指令；

相应地，所述待更新固件的功率单元进入启动装载模式后向所述fpga单元发送确认信息，具体为：

所述待更新固件的功率单元进入启动装载模式后通过其上行光纤向所述fpga单元发送确认信息。

可选地，所述fpga单元建立其自身与所述上位机之间以及所述上位机与所述可更新单元之间的通信连接，包括：

所述fpga单元建立其自身与所述上位机的rs485通讯线路中的rx端口之间以及所述上位机的rs485通讯线路中的tx端口与所述可更新单元的下行光纤之间的通信连接。

本发明通过上位机将更新指令和待更新固件的功率单元对应的单元编号经过dsp单元发送到fpga单元；fpga单元控制待更新固件的功率单元进入启动装载模式；fpga单元断开上位机和dsp单元之间的连接，同时建立其自身与上位机之间以及上位机与待更新阵列中的可更新单元之间的通信连接；fpga单元向上位机发送确认更新固件信息；上位机接收到确认更新固件信息后向可更新单元发送更新代码。固件更新完成后fpga单元恢复dsp单元和上位机之间的连接。因此可以在不对功率单元进行拆卸的情况下，通过上位机完成对功率单元的固件更新，可以对特定的功率单元进行固件更新，也可以一次性完成所有功率单元的固件更新，具有更新效率高的特点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的变频器功率单元固件在线更新方法的流程示意图；

图2为上位机和dsp单元的连接示意图；

图3为上位机和fpga单元及功率单元的连接示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1示出了本实施例中的变频器功率单元固件在线更新方法的流程图，该方法用于实现变频器中功率单元的固件更新。其中该变频器包括通过总线连接的dsp单元和fpga单元，其中dsp单元通过fpga单元与上位机之间通过rs485通讯线路连接，fpga单元与功率单元通过上行光纤和下行光纤连接，如图2所示。

该变频器功率单元固件在线更新方法具体包括以下步骤：

s101，上位机将更新指令和待更新固件的功率单元对应的单元编号经过dsp单元发送到fpga单元。

需要说明的是，在初始状态下，上位机是通过rs485通讯线路与dsp单元通信连接的，因此当在上位机软件中选定了待更新固件的功率单元后，对于更新指令和待更新固件的功率单元对应的单元编号的发送，本实施例中是采用如下方式：

上位机首先通过rs485通讯线路将更新指令和待更新固件的功率单元对应的单元编号发送至dsp单元；该dsp单元接收到上述信息后通过总线的通信方式将接收到的更新指令和待更新固件的功率单元对应的单元编号发送至fpga单元，由fpga单元对该更新指令和待更新固件的功率单元对应的单元编号进行下一步处理。

s102，fpga单元根据单元编号向待更新固件的功率单元发送更新指令控制其进入启动装载模式。

需要说明的是，为了保证后续固件更新的顺利进行，必须确定对应的功率单元进入bootloader模式，也即启动装载模式。因此本实施例中在待更新固件的功率单元进入启动装载模式后需要向fpga单元发送确认信息，以便fpga单元可以判断对应的功率单元是否已进入了bootloader模式。

且上述更新指令由fpga单元通过待更新固件的功率单元的下行光纤发送到待更新固件的功率单元，而上述确认信息则由进入bootloader模式的功率单元通过其上行光纤发送到fpga单元。

s103，fpga单元确定待更新阵列。

需要说明的是，上述步骤是为了确定哪些功率单元已进入了bootloader模式，也即可以对哪些功率单元进行固件更新。具体地，本实施例中对于待更新阵列的确定采用以下方式：

fpga单元判断在预定时间内是否收到了待更新固件的功率单元发送的确认信息，该确认信息表示对应的功率单元已进入了bootloader模式。当在预定时间内fpga单元未接收到上述确认信息时，fpga单元会再次向上述待更新固件的功率单元发送更新指令，如果超过预定时间仍未收到上述确认信息，则fpga单元将上述待更新固件的功率单元从待更新阵列中删除，不再对其进行固件更新操作。

而当在预定时间内fpga单元接收到上述确认信息时，则确定上述待更新固件的功率单元为可更新单元，此时将其保留在待更新阵列中，以便后续对其进行固件更新。

s104，当待更新阵列确定后，fpga单元断开上位机和dsp单元之间的连接，同时建立其自身与上位机之间以及上位机与待更新阵列中的可更新单元之间的通信连接。

需要说明的是，由于上位机和dsp单元是通过fpga单元实现的连接，因此对于通讯线路的改变是通过fpga单元改变其内部线路来实现的，具体地，通讯线路的改变为：

fpga单元断开上位机和dsp单元之间的连接，同时fpga单元建立其自身与上位机的rs485通讯线路中的rx端口之间以及上位机的rs485通讯线路中的tx端口与可更新单元的下行光纤之间的通信连接，改变后的通讯线路如图3所示。

s105，fpga单元向上位机发送确认更新固件信息。

需要说明的是，当改变了通讯线路时，fpga单元就可以通过上位机的rs485通讯线路中的rx端口向上位机发送确认更新固件信息，告知上位机此时可以向功率单元发送更新代码了。

s106，上位机接收到确认更新固件信息后，向可更新单元发送更新代码控制可更新单元完成固件更新。

需要说明的是，上述步骤中上位机是通过改变后的通讯线路直接通过功率单元的下行光纤向对应的可更新新单元发送更新代码，且上位机采用分段的方式向可更新单元发送更新代码；可更新单元每接收到一段更新代码均会向fpga单元发送响应信息；

当fpga单元在预定响应时间内未接收到响应信息时，fpga单元将可更新单元从待更新阵列中删除，停止对该单元的固件更新；当fpga单元在预定响应时间内接收到响应信息时，fpga单元将响应信息发送到上位机；上位机在接收到响应信息后继续发送下一段更新代码到可更新单元，如此反复进行以上过程，直到所有更新代码均发送完毕。

当功率单元的固件更新完成后，上位机显示固件更新失败的功率单元，并且fpga单元将通讯线路恢复到如图2所示的初始状态，也即fpga单元断开其自身与上位机之间以及上位机与可更新单元之间的通信连接，同时恢复上位机和dsp单元之间的连接。

本发明通过上位机将更新指令和待更新固件的功率单元对应的单元编号经过dsp单元发送到fpga单元；fpga单元控制待更新固件的功率单元进入启动装载模式；fpga单元断开上位机和dsp单元之间的连接，同时建立其自身与上位机之间以及上位机与待更新阵列中的可更新单元之间的通信连接；fpga单元向上位机发送确认更新固件信息；上位机接收到确认更新固件信息后向可更新单元发送更新代码。固件更新完成后fpga单元恢复dsp单元和上位机之间的连接。因此可以在不对功率单元进行拆卸的情况下，通过上位机完成对功率单元的固件更新，可以对特定的功率单元进行固件更新，也可以一次性完成所有功率单元的固件更新，具有更新效率高的特点。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。