一、 引言
隨著工業(yè)與計算機的快速發(fā)展，在自動化程度越來越高的今天,計算機也應(yīng)用到自動化控制系統(tǒng)的方方面面。工業(yè)控制計算機(以下簡稱工控機)的安全也顯得尤為重要。工控機與普通計算機的技術(shù)原理相同，組成結(jié)構(gòu)也差不多，只是在工控機強調(diào)的是其工作穩(wěn)定性。工控機一般工作在相對惡劣的環(huán)境下工作的，對環(huán)境溫度、濕度、供及電壓、平穩(wěn)性、通風(fēng)性能等要求比較高，但工作環(huán)境往往達(dá)不到要求，工控機也容易發(fā)生故障，部分硬件出現(xiàn)問題還能及時更換，一旦磁盤發(fā)生損壞，會造成大量記錄數(shù)據(jù)丟失，控制軟件破壞，短時間無法修復(fù)，造成被控參數(shù)控制不穩(wěn)，往往帶來巨大的經(jīng)濟損失。
二、 故障現(xiàn)象描述
工控機長時間運行后，(長時間指：包括連續(xù)工作一個標(biāo)準(zhǔn)月30天24小時工作制及以上的時間)，機箱內(nèi)積集大量灰塵，機箱溫度較高。通常在不關(guān)機的情況下一切工作正常，一旦因電力供應(yīng)不足或需要緊急停機時，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。以山東玻璃集團廊坊高新玻璃生產(chǎn)線的10臺操作員站和4臺工程師站為例：
系統(tǒng)配置
工 控 機：研華工控機、DELL GX270
操作系統(tǒng)：Windows 2000 Professional Windows 98(一臺)(正版)
控制軟件：Citect、Freelance 2000、WCC5.0、SETP7 5.2等正版軟件
輔助軟件：WINRAR 3.0、Windows 2000 Professional SP4補丁等
工作時間：全年全日制工作(365天24小時)
工作環(huán)境：環(huán)境溫度利用空調(diào)控制在10攝氏度到30攝氏度之間、地面有輕微機械震感、空氣有可吸入顆粒物。
空氣濕度：5%～50%RH
自2003年12月運行以來，共有三臺計算機累計五次出現(xiàn)磁盤錯誤導(dǎo)致無法啟動的故障。筆者與微軟操作系統(tǒng)服務(wù)部聯(lián)系至今也沒有得到可靠回復(fù)。
三、 故障分析及排除方法
引起磁盤故障的原因非常多，我們在這里大概的分為磁盤本身的質(zhì)量問題和工作環(huán)境引起的故障問題。
磁盤本身的質(zhì)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(zhì)量、品牌較好硬盤，也可以利用Scandisk、Norton Disk Doctor等軟件進(jìn)行磁盤表面缺陷檢測。假如我們能夠預(yù)知硬盤的質(zhì)量和健康狀態(tài)，這將為我們選擇硬盤和備份重要數(shù)據(jù)贏得時間。筆者在網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)一款名為Drive Health軟件，可以檢測硬盤的使用壽命，可以幫助大家提前得知硬盤健康狀態(tài)。
工作環(huán)境引起的故障問題，常見的有下面幾個方面：
1、 工控機工作時間長。
由于正常生產(chǎn)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Windows 2000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(chǎn)允許的情況下，可定時進(jìn)行重啟工控機和磁盤碎片整理，以減少因長時間工作導(dǎo)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(chǎn)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(jīng)驗來看，一個標(biāo)準(zhǔn)月(30天)重啟和整理一次工控機可以減少磁盤錯誤的機率。
2、 工控機內(nèi)部溫度過高。
在需長時間高溫運行的環(huán)境中，計算機各元件極易發(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(guān)注機箱溫度，盡量使工控機的溫度保持在10--30攝氏度之間，過高、過低的溫度都不適宜硬盤的保護，如果機箱溫度達(dá)到30攝氏度，內(nèi)部硬盤的溫度會達(dá)到40度或更高。我們可以簡單DIR一下自己的工控機，以達(dá)到降低環(huán)境溫度的作用。一、更換大功率CPU、硬盤風(fēng)扇(硬盤風(fēng)扇要注意固定，不宜安裝在硬盤固件架上，以防因風(fēng)扇轉(zhuǎn)動帶來硬盤震動)加快散熱;二、在機箱內(nèi)部加裝向機箱外抽風(fēng)的風(fēng)扇，增加空氣對流;三、在放置工控機的機柜上，安裝小型軸流風(fēng)機;四、在控制室加裝空調(diào)，以降低空間溫度。
