王思懿
巴陵石化大成检修安装有限责任公司 湖南 岳阳 414000
摘要：本文基于同时配备服务器和控制器的DCS系统服务器故障而做的处理方案研究。根据实际案例，DCS系统服务器故障时，工程师站完全失效、无法组态，此时操作站能显示现场生产过程数据、控制现场阀门等设备，但是无法打开报警记录、历史趋势、事件记录以及其他系统的通讯点，数据信号跳变且为不定期跳变，通讯数据严重失真。针对此情况, 及时有效地恢复服务器正常工作显得尤为重要，结合服务器故障时检测报告，对所发生的问题进行分析，并且逐项检查测试，最终制定DCS服务器故障处理方案，解决工厂生产安全，避免由于不便调节生产数据而引发的生产减产，甚至爆炸的可能。
关键词：DCS；PKS；服务器；故障处理
1 前言
1.1课题研究背景
基于现代自动化产业率上升及国家2021年全国两会等支持高度自动化政策，进一步推动自动化水平，实现高质量发展的趋势。DCS控制系统将普及至各个化工工业生产及生活中。DCS控制系统将普及至各个化工工业生产及生活中，而DCS系统服务器平稳运行则是保证工业生产安全的基础。
1.2课题研究意义
根据实际案例,DCS系统服务器故障时，严重影响工厂生产安全，避免由于不便调节生产数据而引发的生产减产，甚至爆炸。如何快速查出问题并恢复DCS服务器，对安全工业生产更为重要。结合服务器故障时检测报告,对所发生的问题进行分析,并且逐项检查测试,最终制定DCS服务器故障处理方案。
2 DCS系统简介
2.1 DCS系统简介
DCS系统是集散控制系统的简称，他有一个集成控制中心，是当前最可靠最安全的工业控制系统。以Honeywell PKS系统为例，PKS系统主要由PKS服务器、工程师站/操作站、C系列控制器防火墙、C300控制器、C系列I/O卡件、网络通讯设备、第三方通讯设备、打印机、电源及机柜等辅助设备组成。
2.2 DCS服务器简介
DCS服务器是数据集中采集、分发、组态命令的控制中转中心，正常运行中A、B服务器相对冗余、数据同步，一主一备同时工作。服务器数据库来源有3部分：1）现场控制器采集到的现场仪表实时数据；2）其他系统/PLC采集到的通讯数据；3）组态数据。这些数据正常情况下A/B服务器是相对冗余的。
3 DCS服务器故障
3.1 DCS服务器故障分类
第一类：对DCS系统进行升级改造后，系统常常会时间不同步、DCS反应时间加长、DCS测点可能存在死机或DCS系统无法立即上线等异常，影响后续正常运行。
第二类：网诺负荷、系统控制器硬件负荷、操作频繁度、历时数据库等大都会影响DCS运行。
第三类：硬件电源故障时系统全部黑屏，全部服务器停止工作。
第四类：施工人员、工艺或其他人员等误操作造成系统故障。
第五类：服务器使用时间或运行环境等不合理，或者FTE网诺故障等服务器故障。
3.2 DCS服务器故障处理
对于DCS服务器升级故障处理，首先应尽量降低网诺负荷，对历时数据定期进行清理，减少数据备份所占用的网诺资源；其次从硬件改造着手，旧的软件和设备落后时及时更换新的卡件，并对软件进行重装等，并对系统冗余配置。
对于网诺负荷、系统控制器硬件负荷、操作频繁度、历时数据库等合理分配，定期检查通讯，重复性的通讯点位可删减，对不合理的趋势组等数据进行修改，可减少负荷影响。
供电系统应提供两路UPS 电源，一路GPS市电电源，DCS系统电源均应冗余配置，正常操作时每个电源的负载不应超过其能力的50%。工艺人员按失电应急预案处理工艺大型设备等，系统维护人员立即检查DCS总配电柜内至各机柜空开状态，由电气专业人员检查是否存在接地短路现象，消除故障后恢复正常供电。
当服务器服务器本身故障时，立即系统登录及账号密码，打开Station，自动运行后按截图路径打开检查服务器状态，打开任务资源管理器：检查确认CPU负荷及CPU进程，按情况选择下面方法处理；
3.2.1 A服务器故障处理
当A故障时，主服务器会自动切换至B，过程持续10秒左右，此时操作画面会出现10S左右的离线、卡顿现象，之后B为主正常时工程师站和操作站都能正常操作。然后注意检查一下几点：(1)查看服务器A/B运行状态，A红B绿；(2)检查操作画面是否运行流畅、卡顿；（3）当服务器卡顿时，立即查看CPU哪些进程占用较高负荷，便于后期分析原因，并停用一些与系统无关的进程以释放内存占用率。（4）检查A网络状态LINK0是否绿色，绿色软重启（在线），红色时断A网线并关机断电源持续10s后启动主机。（5）启动后,linkO为绿色，状态为Runing，此时AB先不同步，需等候系统运行一段时间网络稳定后再同步，10~20分钟后再切主服务器至A。
3.2.2 B服务器故障处理
工程师站工程师站和操作站能正常操作但是无法组态。然后注意检查,与A服务器故障区别在于服务器运行状态为B红A绿，其余操作参照A服务器故障处理。
3.2.3 A、B服务器同时故障处理
工程师站完全失效、无法组态，此时操作站能显示现场生产过程数据、控制现场阀门等设备，但是无法打开报警记录、历史趋势、事件记录、其他系统的通讯点数据。
此时应立刻断开A或B其中一台服务器网络，保证操作站能正常连接现场控制器。并立即冷启动2台服务器，查看机器是否运行顺畅、未断网服务器状态LINK0正常连接显示绿色、状态为Runing，若该服务器无法正常启动应断开该机网线切换至另一台服务器。
（1）将另一台服务器网线接上，同样查看服务器状态LINK0正常连接显示绿色、状态为Runing。
（2）若其中一台启动正常后另一台机器也启动正常，查看该机CPU负荷是否正常，若负荷高需检查原因，负荷低可将该机网线接上一主一备正常运行。
（3）若其中一台启动正常另一台机器无法启动需检查原因，不能将该机联网，保持单机运行等后续处理。
（4）若2台均不能正常启动需继续保持2台服务器不连网线，从而确保不影响操作站正常连接现场控制器能正常显示和控制操作，检查机器硬件是否故障。
（5）以上所有故障均需同时检查机器网络接口状态、交换机及其接口运行状态、网线和光纤是否正常连接，确认物理连接正常和其他检查同时进行。
4 DCS服务器故障处理结论
DCS应配备冗余服务器，交换机冗余配置，电源冗余配置，接地系统进行合理处理，正常运行中系统状态为A主B备，出现任何异常情况均需立即联系系统相关人员及工艺。按上述分析正确选择合理方式处理问题。
（1）冷启动和热启动：热启动指主机不断电源的情况下操作画面里直接Restart,一般情况下能将CPU中的进程自动关闭,不排除一些异常程序扔保留在内存进度中无法停止,需断电源释放。冷启动指画面正常关机后断开主机电源10S之后送电，主机按电源键启动机器的操作；冷启动能将热启动进程中关不掉的程序强制关闭，将CPU进程中关不掉的程序强制关闭退出，降低CPU占用率。
（2）关机、断两路电源。
（3）检查服务器主机两路网络接口状态等是否正常、网线接触是否紧固，绿色线表示交换机A路，黄色线表示交换机B路，状态灯显示绿色。排除系统FTE网络异常状态。
参考文献
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