基于一键Ghost技术的西门子系统备份与还原
摘要：文章以Oerlikon C50切齿机为例，通过Peer-to-Peer与USB存储式全盘Ghost操作，细述了SINUMERIK840D系统硬盘数据的备份与还原，并给出了6条注意事项。本文对SINUMERIK 840D系统的机床用户具有显著的经济效益和较强的指导意义。
1. 现状分析
某公司现用的1 条价值约8 600万元的O e r l i kon锥齿轮副闭环生产系统（ 见图1 ） ， 包含6台SINUMERIK 840D powerl i n e系统的C50型螺旋锥齿轮切齿机（下称C50）、3台FANUC31iMA系统的L60型研齿机、2台FANUC 31iMA系统的T60型配对检验机、1台FANUC 31iMA系统的B27型刀条磨削中心、1台摩托罗拉Power-PC工控机平台的P65型齿轮测量中心（下称P65）以及1台摩托罗拉Power-PC工控机平台的CS200型刀盘安装检查机，主要用于加工商用车的螺旋锥齿轮副。
图1 Oerlikon螺旋锥齿轮副闭环生产系统
该生产系统的C50在运行过程中多次发生COP32应用程序初始化失败（见图2）与还原过程中Ghost运行出错（见图3）的系统故障。系统故障不仅造成C50的运行文件损坏或数据丢失，还使C50与P65的通信中断，浪费维修时间，导致C50无法正常运转，甚至造成刀具破损和工件报废，使锥齿轮加工停滞。因此，针对运行中文件丢失、数据紊乱或硬盘损坏导致C50瘫痪的现状，研究一键Ghos t技术，做到快速恢复机床运转、缩短停机时间成为了商用车齿轮生产的重要课题之一。
图2 COP32应用程序初始化失败
图3 还原过程中Ghost运行出错
2. 西门子系统的全盘备份
对C50的SINUMERIK 840D系统进行一键备份，首先是在C50运行正常的情况下，采用合适的存储介质，进行系统数据的全盘备份，用以做好长久备份和日常维护备份。首先介绍交叉TP电缆进行Peer-to-Peer式全盘备份：
（1）交叉TP电缆的制作与连接。交叉TP电缆又称直连网线，由RJ45型8针水晶头和以太网线按图4接线进行连接，并用压线钳压制，用网线测试仪对接线质量进行检测。连接时，交叉TP电缆的一端接至C50的PCU面板上的X500 Ethernet2接口，另一端接至外设计算机（下称PC）的以太网口。
（2）外设计算机的设置。先将PC名字设为ZSJ，再在控制面板的用户账户内创建一个名为AUDUSER、密码为SUNRISE的用户账户， 然后在控制面板的Windows防火墙内关闭PC的防火墙， 在网络连接的本地连接属性内设置PC的TCP/IP地址为192.168.214.240、子网掩码为255.255.255.0，最后在PC上设置一个名为PCU50、去掉只读属性并允许网络用户更改的共享文件夹（写权限是备份操作的必要条件）。
（ 3 ） C 5 0 切齿机侧P C U的设置。①在PCU通电后出现“SINUMERIK HMI”，待右下角出现HMI_BASE版本号（如V08.00.02.01）画面时，按数字键“ 3 ” 或鼠标点击， 以进入Service Logon对话框。②在Service Logon对话框内输入先前的用户名AUDUSER、1级密码SUNRISE并点击[OK]键后，进入Service Center桌面，双击Service Center图标以进入控制台画面Service Center Backup-Restore（见图5）。③在图5所示控制台画面中，点击选项“S e tnetwork…”的标签[Settings/设定] ， 进行PCU备份/ 恢复设定的网络参数设置。图6中用下拉菜单条并选Ethernet2，勾选Usethe f o l l…后，设定TCP/IP地址为192.168.214.241，子网掩码为255.255.255.0，其他为默认值。
随后点击[Apply/应用]标签，使网络备份/恢复的网络设定生效。
图4 交叉TP电缆接线图
图5 C50切齿机的控制台画面
图6 C50切齿机上备份/还原用网络参数的设定
（4）备份/还原控制台的登录。在图5所示控制台画面中，点击选项“Start Backup…”的标签[Start/开始]，使C50的PCU退出Windows重启系统，并进入备份/还原控制台。退出Windows前，PCU会弹出提示性对话框“Windows is shutting down andthe Backup/Restore console wills t a r t…”，用户点击[Ye s/是]即可。
（5）PCU的Pee r-t o-Pe e r式全盘备份操作。先是在图7所示Service Center对话框内，依次点击选项“Ba ckup-Re s tor e…”和[Nex t]键，进入图8所示Backup/Restore对话框并对备份操作或还原操作进行设定。再选中“Backup”项，以进行PCU硬盘备份操作。然后点击标签[Add Netw…]进入映射文件夹设定框，按格式“\\PC名字\共享文件夹名”将Share设定为“\\ZSJ\PCU50”，用户名User Name设定为有访问权限的AUDUSER，密码Password输入SUNRISE，设定结束后点击[OK]键使输入有效。
图7 C50切齿机的ServiceCenter对话框
当PC与C50上PCU的Peer-to-Peer__网络连接成功时，先前设定的网络文件夹会显示在Backup/Restore对话框的空白区。最后，在ImageFile Name处输入待保存的备份镜像文件名并点击[Next]键，进入备份操作的信息确认框。
（6）在信息确认框中，点击下方[Finish]键以确认备份操作。
随后PCU运行Symantec Ghost软件，将硬盘全部内容备份至PC的PCU50文件夹内。
（7）待全盘备份结束——镜像文件容量约3G B，备份耗时10m i n，PCU会自动返回至Backup/Restore对话框。
下面介绍使用FAT32格式U盘进行全盘备份方法：①事先准备一件格式为FAT32、容量为3～8GB的U盘，将其插在C50上PCU的USB端口。②先是PCU通电，待右下角出现HMI_BASE版本号画面时，鼠标点击以进入ServiceLogon对话框。再在Service Logon对话框内输入用户名AUDUSER和密码SUNRISE后，进入ServiceCenter桌面。双击Service Center图标以进入图5所示的控制台画面。③PCU的USB存储式全盘备份操作。后续操作内容请参见“PCU的Peer-to-Peer式全盘备份操作”，只是不再点选[Add Netw…]进行网络文件夹的映射。
图8 C50切齿机的Backup/Restore对话框
3. 西门子系统的一键还原
受USB存储设备轻便及其设定简单等优点的影响， 现场对C50的SINUMERIK 840D系统进行一键还原，推荐使用USB存储式全盘还原操作。用U盘进行硬盘数据一键还原存在两个前提，其一是已使用符合要求的U盘对运行正常的C50进行了全盘备份，并将对应的镜像文件（如C50_292837.GHO和C50_2001.
GHS） 拷入U盘的根目录下待用；其二是针对还原过程中Ghost可能会异常中断或者C50硬盘已损坏的情况，将FAT32格式的U盘制作为EBOOT USB启动盘。
（1）制作EBOOT USB启动盘： 先是选择运行正常的其他C50，PCU上电，待右下角出现HMI_BASE版本号画面时，鼠标点击以进入Service Logon对话框。再在Service Logon对话框内输入用户名AUDUSER和密码SUNRISE后，进入Service Center桌面。双击“ 我的电脑” 图标My Computer，打开E盘目录下TOOLS文件夹内Ghost32.EXE软件，运行Ghos t。然后选择菜单Local→Disk→From Image，选择文件D:\Eboot\eboot.gho，设定目标磁盘为USB DISK。最后成功制作EBOOT USB启动盘（见图9）。
图9 EBOOT USB启动盘图标及内容
（2）数据损坏情形的数据恢复：先把符合要求的EBOOT USB启动盘插在C50上PCU的USB端口。再在PCU启动时点按OP面板的[alarm cancel]报警取消键或外置键盘的ESC键，屏显如图10所示引导菜单。点按[↓]向下翻页键选中“3.USB HDD…”，起动机床，PCU经硬盘仿真模式进入图8所示的Backup/Restore对话框。最后根据画面提示，点选U盘内扩展名为.GHO文件进行硬盘数据还原即可。
图10 C50切齿机PCU的引导菜单
（3）更换硬盘情形的数据恢复：先使用接口SATA Rev2.5的笔记本硬盘替换已损坏的C50硬盘（见图11）。切断PCU电源→旋转黑色旋钮将硬盘（容量不少于40GB）的运输保险装置锁定至“非运行”位置→松开原硬盘的4个紧固螺钉→将原硬盘向上折叠起来→从主板插座上拔出带状电缆、供电电缆和锁定电缆→按相反的顺序安装同型号或与原硬盘兼容的新硬盘→旋转黑色旋钮将硬盘的运输保险装置解锁至“运行”位置即可。
图11 C50切齿机上PCU的硬盘更换
1.PCU主板 2.供电电缆 3.带状电缆
4.新硬盘（演示） 5.锁定电缆
6.损坏硬盘（带卡架）
随后，使用EBOOT USB启动盘对全盘符的新硬盘进行数据还原。后续操作内容请参见“数据损坏情形的数据恢复”。一键还原结束后， 据提示依次点击[OK]、[Yes]键以重启系统，笔记本硬盘自动分区及命名情况如附表所示。
4. 一键GHOST注意事项
对C50的SINUMERIK 840D系统成功地进行一键Ghos t，既要保证存储介质的格式和容量等符合要求，又要保证备份文件名和存放路径等正确；既要做到通信媒介及其连接有效，又要做到Ghost参数设定有效。否则，就会出现备份文件不完整、数据损坏及Ghos t链接失败等异常情况，最终造成C50硬盘数据不能实施一键Ghost。下面给出6条注意事项：
（1）实施Peer-to-Peer式全盘Ghos t，既要制作和连接交叉TP电缆，又要使用PC，还要设置通信协议，它主要用于硬盘数据的长久备份。针对机床硬盘频发文件紊乱和数据丢失、硬盘损坏等故障，现场推荐使用USB存储式全盘Ghost方法，以缩短准备时间及提高维修效率。
（ 2 ） 对C 5 0 进行全盘Ghos t，存储介质的选择相当关键。现场试验得出，仅有FAT32格式、3～8GB容量的U盘满足Ghost要求，NTFS、exFAT格式与超过8GB容量的U盘和移动硬盘均无效。
（ 3）对C50进行全盘备份时，备份文件必须放在U盘的根目录下，且路径名和文件名内不可出现横杠“-”或斜杠“/”，如C50-292844-2014/11/27.GHO。
（4）EBOOT USB启动盘插在PCU或OP面板的位置不同，一键Ghost速度则不同。PCU的4个USB端口支持USB2.0，其系统加载与启动速度较快；而OP面板的USB端口仅支持USB1.0，其系统加载与启动速度相对较慢。
（5）经FAT32格式U盘进行SB存储式全盘Ghost获取的、扩展名为GHO与GHS的镜像文件，必须存放在同一目录下，绝不可单独删除某一个，否则镜像文件不完整导致不能成功还原机床数据。对于GHS和GHO这两类镜像文件，GHS是GHO的后续文件，在备份的镜像文件超过2GB时，Ghost软件便在FAT32格式U盘上自动分割出一个2GB的GHO文件，剩余的压缩成GHS文件；还原操作时选择GHO文件即可。
（6）通常，C50切齿机配置40GB容量、SATA Rev2.5接口的笔记本硬盘，受市场因素和硬盘升级换代影响，可用大于先前容量的笔记本硬盘进行替换。新硬盘须为全盘符——仅1个分区，数据还原时Ghost软件会将其自动划分出4个分区（见附表）。
作者：中国重汽集团济南桥箱有限公司 刘胜勇