工控機磁盤運行故障防護及排除的方法
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發表時間2015-04-28 17:59:45
工控機在長時間運行后，機箱內通常都會積集大量灰塵，且機箱溫度過高。通常在不關機的情況下一切工作正常，若因電力供應不足，控制系統容易出現磁盤無法啟動、系統無法加載、長時間處于登陸畫面等故障。那么，工控機磁盤運行故障防護及排除的方法是什么呢？下面南京研維小編為您詳細解說。
一、故障分析及排除的方法：
引起磁盤故障的原因有很多，大概分為兩種原因：一個是磁盤本身的質量問題，另一個是工作環境引起的故障問題。
磁盤本身的質量問題，我們無法深入考究，只有在開始做控制系統時，選擇購買質量、品牌較好硬盤，也可以利用Scandisk、Norton DiskDoctor等軟件進行磁盤表面缺陷檢測。
二、工作環境引起的故障問題，常見的有下面幾個方面：
1、工控機內部溫度過高。
在長時間高溫運行的環境中，計算機各元件易發生老化、硬盤故障的頻率也較之升高。這就需要工廠的自動化系統維護人員在日常巡檢中，密切關注機箱溫度，盡量使工控機的溫度保持在10－30攝氏度之間。我們可以簡單DIR一下自己的工控機，以達到降低環境溫度的作用。（1）、更換大功率CPU、硬盤風扇加快散熱；（2)、在機箱內部加裝向機箱外抽風的風扇，增加空氣對流；(3)、在放置工控機的機柜上，安裝小型軸流風機；(4)、在控制室加裝空調，以降低空間溫度。
2、工控機工作時間長。
由于正常生產的需要，部分工廠的工業控制系統需要長時間工作，給工控機操作系統帶來巨大考驗。據微軟的操作系統運行時間報告中表明，微軟聲稱其Windows2000后的操作系統可以支持長時間工作，但從實際運行看，運行時間超過一周后，磁盤在龐大數據交換過程中，會積累大量的數據碎片，容易造成磁盤邏輯壞道、讀寫錯誤及系統運行和啟動變慢。所以工控機在生產允許的情況下，可定時進行重啟工控機和磁盤碎片整理，以減少因長時間工作導致的磁盤錯誤。重啟時間可按工控機處理數據量的大小和生產情況而定，它不是硬性的，需要讀者慢慢摸索。從筆者的實際經驗來看，一個標準月重啟和整理一次工控機可以減少磁盤錯誤的機率。
3、地面震感大。
很多工廠在生產過程中需要電機產生拖動、震動等物理性位移動作，不僅帶來巨大的噪音，機器工作時帶來的震動會給工控機磁盤、光驅、軟驅帶來巨大的損害。磁盤生產的工藝越來越高，現行轉速已達到7200轉每秒乃至更高。在自動化控制系統中的大量數據交換中，長時間、高速度運轉的磁盤，容易因磁盤震動，導致磁盤讀寫能力下降，磁頭定位緩慢，甚至造成磁盤損壞；因此減少工控機環境震感，有利于保護磁盤。我們可以在工程設計時，盡可能的讓工控機遠離震源大的工作現場；如果工作地點無法更改，我們還可以在工控機柜、箱體下墊置海綿、可緩沖性物體以減小震動帶來的危害。
4、環境濕度不適宜。
工控機主要是由眾多電子元件的集成電路構成，其絕緣性能跟環境濕度有很大關系。濕度過大，容易造成電路板短路而燒毀；濕度過小，容易產生靜電，也會擊穿部分電子元件。因此，濕度過大、過小，都會給工控機帶來潛在的威脅。靜電防護問題上要求我們工控機上必須要有良好的儀表接地。值得說明的 是，工控機接地不同與土建上的防雷接地，接地選址應距控制室處三米遠，在室外的地坪下1700mm處用∮20鍍鋅角鋼作垂直接地，接地數量滿足接地電阻小于1歐姆，再采用40*40*4鍍鋅扁鋼與接地體可靠焊接，分至建筑物內換接25mm銅電纜至系統地端子和工控機接地點。這樣可以有效的減少靜電帶來的危害。
5、供電電壓波動大、易停電。
電壓不穩和突然停電，造成系統頻繁重啟，系統文件也容易因此發生丟失而無法正常啟動；正在執行讀寫動作的磁頭，有時會因為停電造成磁頭回位不準帶來工控機磁盤故障。因此工控機工作環境電源的穩定關系到工控機工作正常與否。我們可以采用穩壓電源和UPS不間斷電源進行保護，具體設備選型，要依負載功率大小、需保持工作時間多少來 定。
6、空氣中的可吸入顆粒物多。
很多工廠的原料大多需要粉料進行加工，加上外界空氣流動大、沙塵多，工控機內容易集積大量粘糊狀積塵，造成工控機內局部溫度過高，帶來硬件損壞。這種情況多發于CPU、電源、硬盤、顯卡等散熱風扇周圍。積塵較輕的地方，在正常生產允許的情況下，可以采用定時吹塵。積塵較嚴重的地方，可以工控機箱透風處安置濾塵紗布，定期清理。
三、 故障救急策略：
有時，即使工控人員做了很多保護工作，仍然有工控機磁盤發生故障的情況，下面我們就與讀者探討一下如何在發生故障前采取補救措施。建議讀者先學會使用GHOST軟件，對象版本盡可能新，這將有助于下列方案的實施。
1、經濟型方案：克隆雙硬盤備份+GHOST鏡像
方案前提：工控機磁盤故障
方案材料：目標工控機內同型號磁盤一塊、GHOST軟件、DOS系統引導盤
方案實施：在工控機系統投入運行之前，利用GHOST軟件先將存有控制系統磁盤的系統盤（C盤）鏡像至該磁盤的非系統盤FAT32磁盤格式分區下，再將其 整個硬盤內容完整克隆至同型號備用磁盤內。一旦出現操作系統損壞，可將操作系統鏡像文件恢復；如果發生整個磁盤故障，可將壞磁盤拆除，換上先向備份好同樣 內容的備用硬盤即可。
方案結論：只需投入一塊磁盤的資金（約400-800元人民幣之間，視磁盤大小、廠商的不同）、更換容易、恢復速度快、可排除所有磁盤問題。
2、無需資金投入方案：GHOST克隆鏡像。
方案前提：僅僅系統盤出現故障，系統盤可以被FORMAT軟件正常格式化。
方案材料：GHOST軟件、DOS系統引導盤（可光盤、軟件、U盤）
方案實施：磁盤故障大多發生在系統盤（C盤），在自動化系統正式投入運行后，先利用GHOST軟件，對系統盤進行鏡像，將鏡像文件（*.GHO）放至 FAT32磁盤格式下進行備份，一旦系統盤發生故障，快的方法可將系統盤格式化掉，利用GHOST軟件可在5分鐘左右將原鏡像好的文件 恢復到系統盤。
方案結論：無需設備投入，無需資金花銷；恢復速度快。此方案只能針對于操作系統破壞而非磁盤發生物理性損壞的情況下采用；一旦磁盤物理損壞，此方案將無法進行。這也可推廣至整個磁盤鏡像。
3、安全性投入方案（經濟型）：采用Windows 2000雙硬盤RAID1或三硬盤RAID5方式的軟件磁盤陣列
方案前提：此方案的實施時間，好在工控機投入運行之前
方案材料：Windows 2000系統盤或更高版本、磁盤兩塊（型號相同為宜）
方案實施：先安裝Windows 2000系統或更高版本（因為微軟在Windows
NT后對磁盤陣列比較好），啟動磁盤陣列功能支持。磁盤陣列方式能在工控機運行時的寫操作，同時向兩塊磁盤寫入相同的內容，假如兩塊磁盤有一塊發生故障 時，另一塊磁盤因為是同時寫入的相同內容，能無擾的切換正常工作狀態。也就是說，磁盤陣列方式下的兩塊硬盤中只要有一塊磁盤沒有損壞，重要數據就不會丟 失。事后可再更換或維修壞磁盤，大好處就是不會影響到生產數據的丟失，更換速度也很快。
方案結論：投入較小，安全性高，穩定性跟系統安裝設置好壞有關、但技術初學者不易掌握。
以上信息由南京研維信息技術有限公司提供，若想咨詢工控機、工業相機、三防平板電腦等工業設備信息，歡迎您撥打電話詳細咨詢，期待您的來電。
一、故障分析及排除的方法：
引起磁盤故障的原因有很多，大概分為兩種原因：一個是磁盤本身的質量問題，另一個是工作環境引起的故障問題。
磁盤本身的質量問題，我們無法深入考究，只有在開始做控制系統時，選擇購買質量、品牌較好硬盤，也可以利用Scandisk、Norton DiskDoctor等軟件進行磁盤表面缺陷檢測。
二、工作環境引起的故障問題，常見的有下面幾個方面：
1、工控機內部溫度過高。
在長時間高溫運行的環境中，計算機各元件易發生老化、硬盤故障的頻率也較之升高。這就需要工廠的自動化系統維護人員在日常巡檢中，密切關注機箱溫度，盡量使工控機的溫度保持在10－30攝氏度之間。我們可以簡單DIR一下自己的工控機，以達到降低環境溫度的作用。（1）、更換大功率CPU、硬盤風扇加快散熱；（2)、在機箱內部加裝向機箱外抽風的風扇，增加空氣對流；(3)、在放置工控機的機柜上，安裝小型軸流風機；(4)、在控制室加裝空調，以降低空間溫度。
2、工控機工作時間長。
由于正常生產的需要，部分工廠的工業控制系統需要長時間工作，給工控機操作系統帶來巨大考驗。據微軟的操作系統運行時間報告中表明，微軟聲稱其Windows2000后的操作系統可以支持長時間工作，但從實際運行看，運行時間超過一周后，磁盤在龐大數據交換過程中，會積累大量的數據碎片，容易造成磁盤邏輯壞道、讀寫錯誤及系統運行和啟動變慢。所以工控機在生產允許的情況下，可定時進行重啟工控機和磁盤碎片整理，以減少因長時間工作導致的磁盤錯誤。重啟時間可按工控機處理數據量的大小和生產情況而定，它不是硬性的，需要讀者慢慢摸索。從筆者的實際經驗來看，一個標準月重啟和整理一次工控機可以減少磁盤錯誤的機率。
3、地面震感大。
很多工廠在生產過程中需要電機產生拖動、震動等物理性位移動作，不僅帶來巨大的噪音，機器工作時帶來的震動會給工控機磁盤、光驅、軟驅帶來巨大的損害。磁盤生產的工藝越來越高，現行轉速已達到7200轉每秒乃至更高。在自動化控制系統中的大量數據交換中，長時間、高速度運轉的磁盤，容易因磁盤震動，導致磁盤讀寫能力下降，磁頭定位緩慢，甚至造成磁盤損壞；因此減少工控機環境震感，有利于保護磁盤。我們可以在工程設計時，盡可能的讓工控機遠離震源大的工作現場；如果工作地點無法更改，我們還可以在工控機柜、箱體下墊置海綿、可緩沖性物體以減小震動帶來的危害。
4、環境濕度不適宜。
工控機主要是由眾多電子元件的集成電路構成，其絕緣性能跟環境濕度有很大關系。濕度過大，容易造成電路板短路而燒毀；濕度過小，容易產生靜電，也會擊穿部分電子元件。因此，濕度過大、過小，都會給工控機帶來潛在的威脅。靜電防護問題上要求我們工控機上必須要有良好的儀表接地。值得說明的 是，工控機接地不同與土建上的防雷接地，接地選址應距控制室處三米遠，在室外的地坪下1700mm處用∮20鍍鋅角鋼作垂直接地，接地數量滿足接地電阻小于1歐姆，再采用40*40*4鍍鋅扁鋼與接地體可靠焊接，分至建筑物內換接25mm銅電纜至系統地端子和工控機接地點。這樣可以有效的減少靜電帶來的危害。
5、供電電壓波動大、易停電。
電壓不穩和突然停電，造成系統頻繁重啟，系統文件也容易因此發生丟失而無法正常啟動；正在執行讀寫動作的磁頭，有時會因為停電造成磁頭回位不準帶來工控機磁盤故障。因此工控機工作環境電源的穩定關系到工控機工作正常與否。我們可以采用穩壓電源和UPS不間斷電源進行保護，具體設備選型，要依負載功率大小、需保持工作時間多少來 定。
6、空氣中的可吸入顆粒物多。
很多工廠的原料大多需要粉料進行加工，加上外界空氣流動大、沙塵多，工控機內容易集積大量粘糊狀積塵，造成工控機內局部溫度過高，帶來硬件損壞。這種情況多發于CPU、電源、硬盤、顯卡等散熱風扇周圍。積塵較輕的地方，在正常生產允許的情況下，可以采用定時吹塵。積塵較嚴重的地方，可以工控機箱透風處安置濾塵紗布，定期清理。
三、 故障救急策略：
有時，即使工控人員做了很多保護工作，仍然有工控機磁盤發生故障的情況，下面我們就與讀者探討一下如何在發生故障前采取補救措施。建議讀者先學會使用GHOST軟件，對象版本盡可能新，這將有助于下列方案的實施。
1、經濟型方案：克隆雙硬盤備份+GHOST鏡像
方案前提：工控機磁盤故障
方案材料：目標工控機內同型號磁盤一塊、GHOST軟件、DOS系統引導盤
方案實施：在工控機系統投入運行之前，利用GHOST軟件先將存有控制系統磁盤的系統盤（C盤）鏡像至該磁盤的非系統盤FAT32磁盤格式分區下，再將其 整個硬盤內容完整克隆至同型號備用磁盤內。一旦出現操作系統損壞，可將操作系統鏡像文件恢復；如果發生整個磁盤故障，可將壞磁盤拆除，換上先向備份好同樣 內容的備用硬盤即可。
方案結論：只需投入一塊磁盤的資金（約400-800元人民幣之間，視磁盤大小、廠商的不同）、更換容易、恢復速度快、可排除所有磁盤問題。
2、無需資金投入方案：GHOST克隆鏡像。
方案前提：僅僅系統盤出現故障，系統盤可以被FORMAT軟件正常格式化。
方案材料：GHOST軟件、DOS系統引導盤（可光盤、軟件、U盤）
方案實施：磁盤故障大多發生在系統盤（C盤），在自動化系統正式投入運行后，先利用GHOST軟件，對系統盤進行鏡像，將鏡像文件（*.GHO）放至 FAT32磁盤格式下進行備份，一旦系統盤發生故障，快的方法可將系統盤格式化掉，利用GHOST軟件可在5分鐘左右將原鏡像好的文件 恢復到系統盤。
方案結論：無需設備投入，無需資金花銷；恢復速度快。此方案只能針對于操作系統破壞而非磁盤發生物理性損壞的情況下采用；一旦磁盤物理損壞，此方案將無法進行。這也可推廣至整個磁盤鏡像。
3、安全性投入方案（經濟型）：采用Windows 2000雙硬盤RAID1或三硬盤RAID5方式的軟件磁盤陣列
方案前提：此方案的實施時間，好在工控機投入運行之前
方案材料：Windows 2000系統盤或更高版本、磁盤兩塊（型號相同為宜）
方案實施：先安裝Windows 2000系統或更高版本（因為微軟在Windows
NT后對磁盤陣列比較好），啟動磁盤陣列功能支持。磁盤陣列方式能在工控機運行時的寫操作，同時向兩塊磁盤寫入相同的內容，假如兩塊磁盤有一塊發生故障 時，另一塊磁盤因為是同時寫入的相同內容，能無擾的切換正常工作狀態。也就是說，磁盤陣列方式下的兩塊硬盤中只要有一塊磁盤沒有損壞，重要數據就不會丟 失。事后可再更換或維修壞磁盤，大好處就是不會影響到生產數據的丟失，更換速度也很快。
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