控制系統(tǒng)計算機故障的快速處理恢復探討

梅昌利

摘 要：計算機作為控制系統(tǒng)輸入及輸出設(shè)備，運行維護及故障處理關(guān)系著控制系統(tǒng)及生產(chǎn)裝置的安全平穩(wěn)運行。從設(shè)備選型、日常維護、故障快速處理等方面著手提高控制系統(tǒng)計算機的可靠性。

關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)；計算機；故障；恢復

中圖分類號： TP309.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）22-106-2

0 引言

滄州煉化焦化裝置控制系統(tǒng)主要有DCS系統(tǒng)ECS-700一套，帶3臺工程師站，5臺操作站；SIS系統(tǒng)TRICON一套，帶1臺工程師站、2臺操作站；順控系統(tǒng)AB SLC5000系統(tǒng)1套，帶1臺工程師站、1臺操作站；除焦系統(tǒng)AB SLC5000系統(tǒng)1套，帶1臺工程師站、1臺操作站。共17臺計算機，型號皆為DELL T5500系列工作站。

自2009年大修改擴建以來已7年，各控制系統(tǒng)操作站/工程師站已出現(xiàn)多臺計算機軟/硬件故障。計算機硬件故障部位主要有：主板/硬盤/電源/顯示器/網(wǎng)卡等。軟件故障主要有：系統(tǒng)文件丟失、系統(tǒng)不能正常運行等。處理故障時一般要至少半天時間，若計算機主板故障則時間更長。計算機硬盤故障后要重裝系統(tǒng)及軟件，對于比較復雜的軟件安裝及配置則要依托廠家到廠解決。對于組態(tài)數(shù)據(jù)、歷史趨勢、操作記錄等數(shù)據(jù)丟失，沒有很好的解決辦法。

這些問題一直對裝置平穩(wěn)操作、安全生產(chǎn)造成了很大威脅。特別是有一些單操作站/單工程師站配置的控制系統(tǒng)影響最大。

1 影響控制系統(tǒng)計算機平穩(wěn)運行的因素

①焦化裝置因生產(chǎn)焦炭的原因，環(huán)境比較差，焦碳粉容易進入計算機內(nèi)部，對計算機的平穩(wěn)運行造成很大影響。

②這些計算機已經(jīng)至少工作6年以上，已出了質(zhì)保期，硬件故障后不能快速、便捷、低成本的維修。配置為：DELL T5500/5600系列，CPU 至強Xeon E5506，主板 Intel 5520，內(nèi)存 2G，硬盤容量 320G，顯卡芯片 英偉達nVIDIA Quadro NVS295，網(wǎng)卡 Broadcom 5754，支持操作系統(tǒng) Windows Vista/7/Red Hat Enterprise Linux WS v.5.3.0，購置時間 2009年，質(zhì)保3年。

③這批計算機官方不對Windows XP系統(tǒng)進行支持（現(xiàn)有控制系統(tǒng)計算機因控制組態(tài)軟件兼容問題，全部裝Windows XP），無官方硬件驅(qū)動，只能找兼容驅(qū)動，容易造成工作不穩(wěn)定。

④這批計算機因成本問題，只配了單硬盤，未配置成RAID1（獨立磁盤冗余陣列，數(shù)據(jù)安全性高），數(shù)據(jù)損壞后不可恢復。

⑤一些控制系統(tǒng)安裝、組態(tài)復雜，且操作不夠人性化；同時還存在軟件、組態(tài)有缺陷等問題。

除了國產(chǎn)的ECS-700和研華Advantech外，其他系統(tǒng)都是英文界面，組態(tài)都是廠家直接完成的，且廠家對維護人員的培訓不到位。控制系統(tǒng)軟件要求長期穩(wěn)定運行，基本整個壽命周期都不需要更新，造成維護人員缺少練習機會，組態(tài)培訓后，維護能力逐漸下降。

2 針對以上問題制定的措施

2.1 加強控制系統(tǒng)計算機日常管理

控制系統(tǒng)計算機一般不停機運行一個大修周期，所以日常巡檢、維護很關(guān)鍵。焦化裝置計算機故障頻發(fā)后，加強了對計算機的日常巡檢。重點工作主要包含：

①檢查計算機硬件情況。計算機CPU、顯卡溫度， CPU使用率、內(nèi)存占用率、各硬件運行情況。

②控制柜用過濾網(wǎng)封堵，減少粉塵進入。若設(shè)備積灰嚴重，則要交替停機清灰。

③嚴格控制操作室及工程師站溫度、濕度及靜電。溫度18℃～24℃，相對濕度45%～70%，操作室門口豎立防靜電柱消除靜電。

2.2 建立每臺控制系統(tǒng)計算機檔案信息

控制系統(tǒng)計算機很多關(guān)鍵信息需要記錄并及時更新。主要記錄了控制系統(tǒng)計算機各類信息：裝置、控制系統(tǒng)型號、計算機配置、軟件配置、用戶密碼、備份方式、保存方式、備份日志等。這些信息基本包含了控制系統(tǒng)計算機的大部分信息，為維護工作打下了堅實基礎(chǔ)。

2.3 準備備用計算機及配件

為了能及時、快速地恢復損壞計算機運行，那么準備備用計算機和易損件的備件是必要的。按近期實際運行統(tǒng)計，計算機易損件一般有：電源、硬盤、主板、顯示器、網(wǎng)卡等。其中硬盤、網(wǎng)卡因通用性強，全廠各機型基本都能替換，可提前儲備。

因計算機硬件更新很快，電源、主板一般為系列專用產(chǎn)品，這個不用儲備，到時直接返廠維修。更節(jié)省的方案是選用工況好的淘汰的計算機作為備用機，可作為應急使用。同時應準備一些可讀寫光盤，作為系統(tǒng)和軟件工具載體。一些移動硬盤或3.5寸硬盤盒，保存?zhèn)浞菸募?/p>

注意：備用計算機和配件一定要確認在原操作系統(tǒng)下具有完整驅(qū)動程序，否則不能使用。

2.4 嘗試快速備份、還原數(shù)據(jù)

根據(jù)控制系統(tǒng)計算機的長期基本不用變更軟件配置的特點，嘗試將整個計算機硬盤全部鏡像復制，并保存在同型號硬盤上。硬盤最好準備一個3.5寸硬盤盒，便于隨時外接到USB口備份。當然，這個工作需要在每次修改了組態(tài)后，再執(zhí)行。當出現(xiàn)硬盤故障后，可馬上更換上新硬盤，即可馬上恢復計算機正常運行。當然可能損失各類歷史數(shù)據(jù)。

當出現(xiàn)主板、電源等故障后，可將原硬盤換到備用機上，即可馬上恢復計算機正常運行。

當備用機與原計算機配置不同時（即使一個大型號的設(shè)備不同批次也可能不同配置），可用帶異機還原這種功能的軟件，比如ATIH。ATIH是一個強大的備份還原工具，主要有以下特點：

①唯一支持開機熱備份（包含操作系統(tǒng)盤）。這樣就可不停機隨時備份，對控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行有利。

②支持不間斷備份。可保護關(guān)鍵數(shù)據(jù)，當數(shù)據(jù)損壞或進行了錯誤操作可及時恢復。

③支持異機還原。這樣即使硬件完全不同也能實現(xiàn)完整備份與還原。

④支持windows系統(tǒng)備份文件轉(zhuǎn)換，適應性更強。

⑤支持多核多線程備份還原等功能，備份還原操作更快，對系統(tǒng)影響更小。

備份完成后，對每個硬盤進行標記并登記，這樣原計算機不管軟件還是硬件故障都能簡單、快速恢復，確保數(shù)據(jù)萬無一失。

按照以上幾點執(zhí)行后，控制計算機故障率逐步下降。控制系統(tǒng)廠家需要來廠服務(wù)的次數(shù)大大減少了。維護工程師基本能處理控制計算機各類故障，節(jié)省了不少維護費用。最關(guān)鍵的是即使發(fā)生硬件和軟件故障后，都能及時、簡單的恢復系統(tǒng)運行。一般此項步驟現(xiàn)在只需要花1到2小時即可完成。減少了停機時間，確保裝置穩(wěn)定。