控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)故障的快速處理恢復(fù)探討

梅昌利

摘 要：計(jì)算機(jī)作為控制系統(tǒng)輸入及輸出設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)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(yùn)行。從設(shè)備選型、日常維護(hù)、故障快速處理等方面著手提高控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的可靠性。

關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)；故障；恢復(fù)

中圖分類號(hào)： TP309.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 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(tái)工程師站，5臺(tái)操作站；SIS系統(tǒng)TRICON一套，帶1臺(tái)工程師站、2臺(tái)操作站；順控系統(tǒng)AB SLC5000系統(tǒng)1套，帶1臺(tái)工程師站、1臺(tái)操作站；除焦系統(tǒng)AB SLC5000系統(tǒng)1套，帶1臺(tái)工程師站、1臺(tái)操作站。共17臺(tái)計(jì)算機(jī)，型號(hào)皆為DELL T5500系列工作站。

自2009年大修改擴(kuò)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(tái)計(jì)算機(jī)軟/硬件故障。計(jì)算機(jī)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(yùn)行等。處理故障時(shí)一般要至少半天時(shí)間，若計(jì)算機(jī)主板故障則時(shí)間更長。計(jì)算機(jī)硬盤故障后要重裝系統(tǒng)及軟件，對(duì)于比較復(fù)雜的軟件安裝及配置則要依托廠家到廠解決。對(duì)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(duì)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(jì)算機(jī)平穩(wěn)運(yùn)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(jìn)入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，對(duì)計(jì)算機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行造成很大影響。

②這些計(jì)算機(jī)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(qiáng)Xeon E5506，主板 Intel 5520，內(nèi)存 2G，硬盤容量 320G，顯卡芯片 英偉達(dá)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(shí)間 2009年，質(zhì)保3年。

③這批計(jì)算機(jī)官方不對(duì)Windows XP系統(tǒng)進(jìn)行支持（現(xiàn)有控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)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(dòng)，只能找兼容驅(qū)動(dòng)，容易造成工作不穩(wěn)定。

④這批計(jì)算機(jī)因成本問題，只配了單硬盤，未配置成RAID1（獨(dú)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(fù)。

⑤一些控制系統(tǒng)安裝、組態(tài)復(fù)雜，且操作不夠人性化；同時(shí)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(duì)維護(hù)人員的培訓(xùn)不到位。控制系統(tǒng)軟件要求長期穩(wěn)定運(yùn)行，基本整個(gè)壽命周期都不需要更新，造成維護(hù)人員缺少練習(xí)機(jī)會(huì)，組態(tài)培訓(xùn)后，維護(hù)能力逐漸下降。

2 針對(duì)以上問題制定的措施

2.1 加強(qiáng)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)日常管理

控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)一般不停機(jī)運(yùn)行一個(gè)大修周期，所以日常巡檢、維護(hù)很關(guān)鍵。焦化裝置計(jì)算機(jī)故障頻發(fā)后，加強(qiáng)了對(duì)計(jì)算機(jī)的日常巡檢。重點(diǎn)工作主要包含：

①檢查計(jì)算機(jī)硬件情況。計(jì)算機(jī)CPU、顯卡溫度， CPU使用率、內(nèi)存占用率、各硬件運(yùn)行情況。

②控制柜用過濾網(wǎng)封堵，減少粉塵進(jìn)入。若設(shè)備積灰嚴(yán)重，則要交替停機(jī)清灰。

③嚴(yán)格控制操作室及工程師站溫度、濕度及靜電。溫度18℃～24℃，相對(duì)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(tái)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)檔案信息

控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)很多關(guān)鍵信息需要記錄并及時(shí)更新。主要記錄了控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)各類信息：裝置、控制系統(tǒng)型號(hào)、計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的大部分信息，為維護(hù)工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.3 準(zhǔn)備備用計(jì)算機(jī)及配件

為了能及時(shí)、快速地恢復(fù)損壞計(jì)算機(jī)運(yùn)行，那么準(zhǔn)備備用計(jì)算機(jī)和易損件的備件是必要的。按近期實(shí)際運(yùn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算機(jī)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(qiáng)，全廠各機(jī)型基本都能替換，可提前儲(chǔ)備。

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

注意：備用計(jì)算機(jī)和配件一定要確認(rèn)在原操作系統(tǒng)下具有完整驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)的長期基本不用變更軟件配置的特點(diǎn)，嘗試將整個(gè)計(jì)算機(jī)硬盤全部鏡像復(fù)制，并保存在同型號(hào)硬盤上。硬盤最好準(zhǔn)備一個(gè)3.5寸硬盤盒，便于隨時(shí)外接到USB口備份。當(dāng)然，這個(gè)工作需要在每次修改了組態(tài)后，再執(zhí)行。當(dāng)出現(xiàn)硬盤故障后，可馬上更換上新硬盤，即可馬上恢復(fù)計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行。當(dāng)然可能損失各類歷史數(shù)據(jù)。

當(dāng)出現(xiàn)主板、電源等故障后，可將原硬盤換到備用機(jī)上，即可馬上恢復(fù)計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行。

當(dāng)備用機(jī)與原計(jì)算機(jī)配置不同時(shí)（即使一個(gè)大型號(hào)的設(shè)備不同批次也可能不同配置），可用帶異機(jī)還原這種功能的軟件，比如ATIH。ATIH是一個(gè)強(qiáng)大的備份還原工具，主要有以下特點(diǎn)：

①唯一支持開機(jī)熱備份（包含操作系統(tǒng)盤）。這樣就可不停機(jī)隨時(shí)備份，對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行有利。

②支持不間斷備份。可保護(hù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)損壞或進(jìn)行了錯(cuò)誤操作可及時(shí)恢復(fù)。

③支持異機(jī)還原。這樣即使硬件完全不同也能實(shí)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(yīng)性更強(qiáng)。

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

備份完成后，對(duì)每個(gè)硬盤進(jìn)行標(biāo)記并登記，這樣原計(jì)算機(jī)不管軟件還是硬件故障都能簡單、快速恢復(fù)，確保數(shù)據(jù)萬無一失。

按照以上幾點(diǎn)執(zhí)行后，控制計(jì)算機(jī)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(hù)工程師基本能處理控制計(jì)算機(jī)各類故障，節(jié)省了不少維護(hù)費(fèi)用。最關(guān)鍵的是即使發(fā)生硬件和軟件故障后，都能及時(shí)、簡單的恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行。一般此項(xiàng)步驟現(xiàn)在只需要花1到2小時(shí)即可完成。減少了停機(jī)時(shí)間，確保裝置穩(wěn)定。