控制系统计算机故障的快速处理恢复探讨

梅昌利

摘 要：计算机作为控制系统输入及输出设备，运行维护及故障处理关系着控制系统及生产装置的安全平稳运行。从设备选型、日常维护、故障快速处理等方面着手提高控制系统计算机的可靠性。

关键词：控制系统；计算机；故障；恢复

中图分类号： TP309.1 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）22-106-2

0 引言

沧州炼化焦化装置控制系统主要有DCS系统ECS-700一套，带3台工程师站，5台操作站；SIS系统TRICON一套，带1台工程师站、2台操作站；顺控系统AB SLC5000系统1套，带1台工程师站、1台操作站；除焦系统AB SLC5000系统1套，带1台工程师站、1台操作站。共17台计算机，型号皆为DELL T5500系列工作站。

自2009年大修改扩建以来已7年，各控制系统操作站/工程师站已出现多台计算机软/硬件故障。计算机硬件故障部位主要有：主板/硬盘/电源/显示器/网卡等。软件故障主要有：系统文件丢失、系统不能正常运行等。处理故障时一般要至少半天时间，若计算机主板故障则时间更长。计算机硬盘故障后要重装系统及软件，对于比较复杂的软件安装及配置则要依托厂家到厂解决。对于组态数据、历史趋势、操作记录等数据丢失，没有很好的解决办法。

这些问题一直对装置平稳操作、安全生产造成了很大威胁。特别是有一些单操作站/单工程师站配置的控制系统影响最大。

1 影响控制系统计算机平稳运行的因素

①焦化装置因生产焦炭的原因，环境比较差，焦碳粉容易进入计算机内部，对计算机的平稳运行造成很大影响。

②这些计算机已经至少工作6年以上，已出了质保期，硬件故障后不能快速、便捷、低成本的维修。配置为：DELL T5500/5600系列，CPU 至强Xeon E5506，主板 Intel 5520，内存 2G，硬盘容量 320G，显卡芯片 英伟达nVIDIA Quadro NVS295，网卡 Broadcom 5754，支持操作系统 Windows Vista/7/Red Hat Enterprise Linux WS v.5.3.0，购置时间 2009年，质保3年。

③这批计算机官方不对Windows XP系统进行支持（现有控制系统计算机因控制组态软件兼容问题，全部装Windows XP），无官方硬件驱动，只能找兼容驱动，容易造成工作不稳定。

④这批计算机因成本问题，只配了单硬盘，未配置成RAID1（独立磁盘冗余阵列，数据安全性高），数据损坏后不可恢复。

⑤一些控制系统安装、组态复杂，且操作不够人性化；同时还存在软件、组态有缺陷等问题。

除了国产的ECS-700和研华Advantech外，其他系统都是英文界面，组态都是厂家直接完成的，且厂家对维护人员的培训不到位。控制系统软件要求长期稳定运行，基本整个寿命周期都不需要更新，造成维护人员缺少练习机会，组态培训后，维护能力逐渐下降。

2 针对以上问题制定的措施

2.1 加强控制系统计算机日常管理

控制系统计算机一般不停机运行一个大修周期，所以日常巡检、维护很关键。焦化装置计算机故障频发后，加强了对计算机的日常巡检。重点工作主要包含：

①检查计算机硬件情况。计算机CPU、显卡温度， CPU使用率、内存占用率、各硬件运行情况。

②控制柜用过滤网封堵，减少粉尘进入。若设备积灰严重，则要交替停机清灰。

③严格控制操作室及工程师站温度、湿度及静电。温度18℃～24℃，相对湿度45%～70%，操作室门口竖立防静电柱消除静电。

2.2 建立每台控制系统计算机档案信息

控制系统计算机很多关键信息需要记录并及时更新。主要记录了控制系统计算机各类信息：装置、控制系统型号、计算机配置、软件配置、用户密码、备份方式、保存方式、备份日志等。这些信息基本包含了控制系统计算机的大部分信息，为维护工作打下了坚实基础。

2.3 准备备用计算机及配件

为了能及时、快速地恢复损坏计算机运行，那么准备备用计算机和易损件的备件是必要的。按近期实际运行统计，计算机易损件一般有：电源、硬盘、主板、显示器、网卡等。其中硬盘、网卡因通用性强，全厂各机型基本都能替换，可提前储备。

因计算机硬件更新很快，电源、主板一般为系列专用产品，这个不用储备，到时直接返厂维修。更节省的方案是选用工况好的淘汰的计算机作为备用机，可作为应急使用。同时应准备一些可读写光盘，作为系统和软件工具载体。一些移动硬盘或3.5寸硬盘盒，保存备份文件。

注意：备用计算机和配件一定要确认在原操作系统下具有完整驱动程序，否则不能使用。

2.4 尝试快速备份、还原数据

根据控制系统计算机的长期基本不用变更软件配置的特点，尝试将整个计算机硬盘全部镜像复制，并保存在同型号硬盘上。硬盘最好准备一个3.5寸硬盘盒，便于随时外接到USB口备份。当然，这个工作需要在每次修改了组态后，再执行。当出现硬盘故障后，可马上更换上新硬盘，即可马上恢复计算机正常运行。当然可能损失各类历史数据。

当出现主板、电源等故障后，可将原硬盘换到备用机上，即可马上恢复计算机正常运行。

当备用机与原计算机配置不同时（即使一个大型号的设备不同批次也可能不同配置），可用带异机还原这种功能的软件，比如ATIH。ATIH是一个强大的备份还原工具，主要有以下特点：

①唯一支持开机热备份（包含操作系统盘）。这样就可不停机随时备份，对控制系统稳定运行有利。

②支持不间断备份。可保护关键数据，当数据损坏或进行了错误操作可及时恢复。

③支持异机还原。这样即使硬件完全不同也能实现完整备份与还原。

④支持windows系统备份文件转换，适应性更强。

⑤支持多核多线程备份还原等功能，备份还原操作更快，对系统影响更小。

备份完成后，对每个硬盘进行标记并登记，这样原计算机不管软件还是硬件故障都能简单、快速恢复，确保数据万无一失。

按照以上几点执行后，控制计算机故障率逐步下降。控制系统厂家需要来厂服务的次数大大减少了。维护工程师基本能处理控制计算机各类故障，节省了不少维护费用。最关键的是即使发生硬件和软件故障后，都能及时、简单的恢复系统运行。一般此项步骤现在只需要花1到2小时即可完成。减少了停机时间，确保装置稳定。