工控機磁盤運行故障防護及排除的方法
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發(fā)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(tǒng)容易出現(xiàn)磁盤無法啟動、系統(tǒng)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(huán)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(tǒng)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(huán)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(huán)境中，計算機各元件易發(fā)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(tǒng)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(huán)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(yè)控制系統(tǒng)需要長時間工作，給工控機操作系統(tǒng)帶來巨大考驗。據(jù)微軟的操作系統(tǒng)運行時間報告中表明，微軟聲稱其Windows2000后的操作系統(tǒng)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(shù)據(jù)交換過程中，會積累大量的數(shù)據(jù)碎片，容易造成磁盤邏輯壞道、讀寫錯誤及系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(xiàn)行轉速已達到7200轉每秒乃至更高。在自動化控制系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)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(huán)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(xiàn)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(huán)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(huán)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(shù)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(tǒng)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(wěn)和突然停電，造成系統(tǒng)頻繁重啟，系統(tǒng)文件也容易因此發(fā)生丟失而無法正常啟動；正在執(zhí)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(huán)境電源的穩(wěn)定關系到工控機工作正常與否。我們可以采用穩(wěn)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(fā)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(fā)生故障的情況，下面我們就與讀者探討一下如何在發(fā)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(tǒng)引導盤
方案實施：在工控機系統(tǒng)投入運行之前，利用GHOST軟件先將存有控制系統(tǒng)磁盤的系統(tǒng)盤（C盤）鏡像至該磁盤的非系統(tǒng)盤FAT32磁盤格式分區(qū)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(xiàn)操作系統(tǒng)損壞，可將操作系統(tǒng)鏡像文件恢復；如果發(fā)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(tǒng)盤出現(xiàn)故障，系統(tǒng)盤可以被FORMAT軟件正常格式化。
方案材料：GHOST軟件、DOS系統(tǒng)引導盤（可光盤、軟件、U盤）
方案實施：磁盤故障大多發(fā)生在系統(tǒng)盤（C盤），在自動化系統(tǒng)正式投入運行后，先利用GHOST軟件，對系統(tǒng)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(tǒng)盤發(fā)生故障，快的方法可將系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)破壞而非磁盤發(fā)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(tǒng)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(tǒng)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(fā)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(tài)。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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的丟失，更換速度也很快。
方案結論：投入較小，安全性高，穩(wěn)定性跟系統(tǒng)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(yè)相機、三防平板電腦等工業(yè)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(huán)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(tǒng)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(huán)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(huán)境中，計算機各元件易發(fā)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(tǒng)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(huán)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(yè)控制系統(tǒng)需要長時間工作，給工控機操作系統(tǒng)帶來巨大考驗。據(jù)微軟的操作系統(tǒng)運行時間報告中表明，微軟聲稱其Windows2000后的操作系統(tǒng)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(shù)據(jù)交換過程中，會積累大量的數(shù)據(jù)碎片，容易造成磁盤邏輯壞道、讀寫錯誤及系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(xiàn)行轉速已達到7200轉每秒乃至更高。在自動化控制系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)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(huán)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(xiàn)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(huán)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(huán)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(shù)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(tǒng)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(wěn)和突然停電，造成系統(tǒng)頻繁重啟，系統(tǒng)文件也容易因此發(fā)生丟失而無法正常啟動；正在執(zhí)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(huán)境電源的穩(wěn)定關系到工控機工作正常與否。我們可以采用穩(wěn)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(fā)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(fā)生故障的情況，下面我們就與讀者探討一下如何在發(fā)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(tǒng)引導盤
方案實施：在工控機系統(tǒng)投入運行之前，利用GHOST軟件先將存有控制系統(tǒng)磁盤的系統(tǒng)盤（C盤）鏡像至該磁盤的非系統(tǒng)盤FAT32磁盤格式分區(qū)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(xiàn)操作系統(tǒng)損壞，可將操作系統(tǒng)鏡像文件恢復；如果發(fā)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(tǒng)盤出現(xiàn)故障，系統(tǒng)盤可以被FORMAT軟件正常格式化。
方案材料：GHOST軟件、DOS系統(tǒng)引導盤（可光盤、軟件、U盤）
方案實施：磁盤故障大多發(fā)生在系統(tǒng)盤（C盤），在自動化系統(tǒng)正式投入運行后，先利用GHOST軟件，對系統(tǒng)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(tǒng)盤發(fā)生故障，快的方法可將系統(tǒng)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(tǒng)盤。
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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(tǒng)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(tǒng)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(fā)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(tài)。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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的丟失，更換速度也很快。
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