羅永林,劉似晏,聶春明

(中國石油集團測井有限公司遼河分公司,遼寧盤錦124011)

0 引 言

測井地面采集面板使用大量單板機進行系統(tǒng)控制和采集,如ECLIPS-5700采集箱體中MVME162 PA-344SE單板機、LOGIQ采集箱體中的單板機以及絞車面板中的各種單板機。系統(tǒng)當前的硬件配置和用戶設(shè)定參數(shù)都保存在CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)中。CMOS是可讀寫的隨機存取存儲器(Random Access Memory,RAM)芯片,由3 V鈕扣鋰電池供電。當電池電能耗盡時,存放在CMOS中的數(shù)據(jù)會丟失,開機時CMOS校驗和出現(xiàn)錯誤,CMOS的數(shù)據(jù)會被BIOS中的系統(tǒng)設(shè)置程序自動加載成出廠默認值,用戶在COMS中設(shè)置的顯示器類型、中斷、DMA等參數(shù)發(fā)生變化,單板機無法按照用戶的設(shè)置指定和分配系統(tǒng)資源,設(shè)備無法正常工作。一般采用更換鈕扣電池、重新設(shè)置CMOS的方法來解決此類問題。由于測井地面采集面板的單板機與其他采集控制卡集成在一個箱體中,有些測井地面采集面板沒有現(xiàn)成的顯示器接口和鍵盤接口,不方便電池更換及CMOS設(shè)置;并且更換電池后,電能耗盡時此類問題將重復(fù)出現(xiàn)。

該文采用修改基本輸入輸出系統(tǒng)(Basic Input Output System,BIOS)參數(shù)的方法,將BIOS中的系統(tǒng)設(shè)置程序的默認值修改為測井地面采集面板需要的配置參數(shù)值,當后備電池電能耗盡、重啟系統(tǒng)時,BIOS自動將系統(tǒng)設(shè)置的默認值加載到CMOS存儲器中,這時CMOS中的內(nèi)容就是用戶需要的參數(shù)值,測井地面采集面板不會因為電池電能耗盡而不能正常工作。通過修改BIOS參數(shù)的方法,可以大大減少測井地面采集面板的故障率。

1 單板機控制設(shè)備在CMOS電能耗盡時的故障現(xiàn)象

單板機電池電能耗盡后,測井地面采集面板開機會出現(xiàn)各種故障。CMOS電能耗盡時,帶有液晶屏的測井地面采集面板會提示故障信息,沒有液晶屏的測井地面采集面板無法提示故障信息。

CMOS電池電能耗盡后引起的故障種類很多,大致可以歸納為3類。①系統(tǒng)無法正常啟動,在屏幕上會提示一些錯誤信息,如下:Floppy disk(S) fail (40),CMOS checksum error-Defaults loaded,Press F1 continue,Del to enter setup。②CMOS設(shè)置被恢復(fù)成出廠默認值,顯示器的類型、分辨率不正確,造成液晶屏無法正常顯示,會出現(xiàn)花屏現(xiàn)象。③用戶指定的中斷、DMA等控制參數(shù)會發(fā)生變化,使用單板機的設(shè)備無法按照用戶的設(shè)置正確地控制系統(tǒng)工作,造成測井地面采集面板癱瘓;常常表現(xiàn)為在基地做生產(chǎn)準備時設(shè)備工作正常,而到了施工現(xiàn)場再開機設(shè)備工作出現(xiàn)異常;或者好用的設(shè)備在停用一段時間后,開機運行不能正常工作。

出現(xiàn)以上問題,首先要檢查CMOS鈕扣電池是否有電,如果電池沒電可以通過更換鈕扣電池、重新設(shè)置CMOS的方法進行修復(fù)。但是現(xiàn)場大多數(shù)用戶不具備完成這種修復(fù)工作的能力,導(dǎo)致占井時間增加、測井效率降低;即使具備更換鈕扣電池、重新設(shè)置CMOS的能力,電池電能耗盡后又會出現(xiàn)同樣故障。該文提出的修改BIOS的方法可以永久解決此類問題。

2 修改單板機BIOS的方法

BIOS是主板上的一塊電可擦除只讀存儲器(EPROM或EEPROM)芯片,里面裝有系統(tǒng)重要信息和系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置程序(BIOS Setup程序)。CMOS是主板上的一塊可讀寫的隨機存取存儲器(Random Access Memory,RAM)芯片,保存的是關(guān)于系統(tǒng)配置的具體參數(shù)。通過BIOS中的設(shè)置程序即可對CMOS參數(shù)進行修改。

單板機出廠時,BIOS會駐留一組系統(tǒng)默認值。當后備電池電能耗盡后CMOS存儲器數(shù)據(jù)丟失時,BIOS設(shè)置程序會將系統(tǒng)默認值加載到CMOS存儲器中,單板機在啟動時會按照CMOS的默認值控制單板機的啟動和資源分配,這些自動分配的資源并不能滿足測井地面采集面板的需求。

通過專用工具可以讀取BIOS EPROM的內(nèi)容,根據(jù)用戶需要將BIOS的系統(tǒng)默認值修改為測井地面采集面板需要的配置參數(shù),然后通過專用工具將新的配置參數(shù)寫回BIOS EPROM中。即使CMOS內(nèi)容丟失了,開機時加載到CMOS中的系統(tǒng)默認值也會和用戶設(shè)置的值一致,測井地面采集面板仍能正常工作。

3 BIOS的分類和修改工具

市面上廣泛使用的BIOS類型主要有Award BIOS、AMI BIOS、Phoenix BIOS、Insyde。目前各種測井地面采集面板中使用的單板機其BIOS絕大多數(shù)是Award BIOS,其修改程序包括:BIOS讀取和刷新程序(AWDFLASH.EXE),識別BIOS版本的程序(CTBIOS.EXE),可顯示、導(dǎo)入、導(dǎo)出及修改BIOS文件的程序(CBROM.EXE),對BIOS的二進制文件內(nèi)容進行修改的程序(MODBIN.EXE)。

在修改BIOS系統(tǒng)設(shè)置程序的默認值時,需要用到AWDFLASH.EXE和MODBIN.EXE這2個程序。由于BIOS的版本和使用的EPROM芯片型號不同,其讀取和刷新程序的版本也不一樣。開機時屏幕上會顯示BIOS的版本號,應(yīng)根據(jù)顯示的版本號和BIOS EPROM的型號確定需要使用的刷新和修改程序。在對單板機BIOS進行刷新時,要求技術(shù)人員必須對修改工具的使用非常熟悉,否則會造成單板機無法工作。

4 修改BIOS的步驟

在測井系統(tǒng)中,不同種類的測井地面采集面板,即使使用同一種單板機,其CMOS設(shè)置的參數(shù)也不同。技術(shù)人員必須明確測井地面采集面板中各接口電路需要使用的單板機資源,才能根據(jù)面板的資源需求,正確地修改BIOS出廠默認值。

哈里伯頓公司LOGIQ地面系統(tǒng)的測井地面采集面板(DIMP)和絞車面板(SDDP)使用同一款單板機,以DIMP、SDDP面板為例,說明如何修改BIOS。DIMP及SDDP面板內(nèi)部都嵌入了各種采集卡、控制卡和通訊卡,其接口電路的中斷、DMA通道都是固定的,如果有液晶屏,屏幕的類型和分辨率也是固定的。在修改BIOS時,測井地面采集面板中的各種接口卡需要占用的資源必須保留,不能被其他設(shè)備占用,測井地面采集面板才能正常工作(見表1、表2)。

表1 DIMP測井地面采集面板單板機需要保留的資源

表2 SDDP絞車面板單板機需要保留的資源

對單板機BIOS進行修改時,芯片設(shè)置默認值(Chipset Setup Default)選項中必須保留這些中斷和DMA,不能被系統(tǒng)自動分配給其他設(shè)備使用。BIOS的修改分5步進行。

(1)準備工作。將一塊閃存卡制作成DOS引導(dǎo)盤,將AWDFLASH.EXE、MODBIN.EXE程序拷貝到閃存卡中;打開DIMP采集箱體,將鍵盤、鼠標、顯示器連接到單板機上,并將閃存卡插到單板機的閃存卡槽中。

(2)BIOS EPROM的讀取和保存。打開單板機供電電源,在純DOS環(huán)境下運行AWDFLASH.EXE程序。顯示“File Name to Program:”,輸入刷新BIOS的二進制文件,按回車健,顯示“Save Current BIOS as:”,輸入文件名稱dimp.bin,回車后開始讀取單板機BIOS EPROM的內(nèi)容,并保存到dimp.bin文件中(見圖1)。

圖1 讀取單板機BIOS和刷新BIOS

(3)運行修改BIOS的程序,加載讀取的BIOS數(shù)據(jù)。在純DOS環(huán)境下運行MODBIN.EXE程序,將光標移到“Load File”選項,選擇讀取的BIOS文件并回車,將dimp.bin二進制文件加載到MODBIN.EXE程序中(見圖2);然后按“↓”鍵,將光標移到“Chipset Setup Default”位置并回車,進入BIOS設(shè)置程序的出廠默認值設(shè)置界面(見圖3)。

圖2 MODBIN.EXE程序主界面

(4)將BIOS中設(shè)置程序的默認值修改為用戶需要的配置參數(shù)。在“Chipset Setup Default”界面,利用“PgUp/PgDn”鍵進行翻頁,利用“+/-”鍵進行設(shè)置,將各頁的“BIOS Default”和“Setup Default”中的各項內(nèi)容修改為表1所要求的設(shè)置;在指定中斷、DMA時,確認各頁內(nèi)容設(shè)置正確,沒有沖突,按回車鍵,回到圖2所示界面;按“↑”鍵選中“Update File”并回車,將更新后的內(nèi)容寫回dimp.bin文件。

(5)將修改后BIOS設(shè)置程序的默認值寫入EPROM。在純DOS環(huán)境下再次運行AWDFLASH.EXE程序(見圖1)。在“File Name To Program:”對應(yīng)的文本框中輸入“dimp.bin”,將修改后的文件寫回BIOS EPROM芯片。

經(jīng)過以上步驟就將單板機BIOS設(shè)置程序的默認值修改成DIMP采集面板需要的配置參數(shù)。利用同樣的方法和步驟,可以對SDDP面板中單板機的BIOS按照表2進行修改。

測井地面采集面板使用的單板機雖然種類不同,但都可以使用同樣的方法對BIOS默認值進行修改。根據(jù)BIOS的版本選用相應(yīng)版本的修改工具,解決鈕扣電池電能耗盡后CMOS設(shè)置丟失的問題。

5 應(yīng)用情況

利用上述修改單板機BIOS的方法,將單板機BIOS中設(shè)置程序的默認值改為當前系統(tǒng)需要的CMOS參數(shù),在單板機的CMOS電池電能耗盡重啟系統(tǒng)時,就會被恢復(fù)成系統(tǒng)默認配置參數(shù),該配置參數(shù)值和當前系統(tǒng)所需設(shè)置一致。即使電池電能耗盡,系統(tǒng)仍能正常工作。

目前已對ECLIPS-5700系統(tǒng)中的5712絞車面板和EXCELL-2000系統(tǒng)中的DEMP面板、SDDP絞車面板中的單板機BIOS進行了修改。修改后這些面板不再出現(xiàn)因紐扣電池電能耗盡導(dǎo)致花屏、測井地面采集面板無法正常工作的問題。

6 結(jié) 論

(1)本文介紹的BIOS修改方法,在電池電能耗盡時,CMOS的參數(shù)仍保持為用戶所需的設(shè)置值,不影響系統(tǒng)工作。

(2)該方法應(yīng)用于測井地面采集面板,經(jīng)過驗證,減少了故障率,提高了施工效率。這種修改BIOS默認設(shè)置參數(shù)的方法適合多種測井地面采集面板,是解決電池電能耗盡導(dǎo)致設(shè)備故障的有效手段。