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根據(jù)估算，到2050年人口將增加23億達(dá)到93億——大多數(shù)人口增長來自發(fā)展中國家和新興市場。在不超過地球資源負(fù)荷的前提下，如何應(yīng)對如此龐大的人口增長呢？因?yàn)楦鶕?jù)過去的經(jīng)驗(yàn)，人口的增長和社會(huì)的富裕必然伴隨著更多的資源和能源消耗。

但是，根據(jù)“生態(tài)足跡”的定義，人類對資源的使用已經(jīng)超過地球可承受能力的20%（參見第84頁）。因而，環(huán)境署（UNEP）在2010年的報(bào)告中發(fā)出了警告，如果經(jīng)濟(jì)增長對資源的消耗依然維持在今天的水平上，到2050年，人類年均消耗的礦物質(zhì)、礦砂、礦物燃料和生物質(zhì)將高達(dá)1.4千億噸，差不多是如今資源的消耗量的三倍。因此，當(dāng)前地球面對的主要挑戰(zhàn)就是，使經(jīng)濟(jì)增長擺脫對資源消耗的依賴，總體上減少資源消耗量。“生態(tài)效率”這個(gè)術(shù)語是描述不再以過度消費(fèi)商品、原材料和能源為代價(jià)的一種生活方式和經(jīng)濟(jì)體系。這一概念早是由Wolfgang Sachs博士提出的。他是德國伍珀塔爾氣候、環(huán)境和能源研究所駐柏林辦公室的負(fù)責(zé)人。

實(shí)現(xiàn)必要的過渡也絕非易事。對石油的需求目前還沒有得到控制，比如，據(jù)能源署所說，單就中國而言，從2009年至2015年石油的消耗量將增加70%，石油消耗量將占總消耗量的42%。鋼鐵消耗方面的情況也大致相同。

近期由普華永道（PwC）所做的一項(xiàng)分析指出，由于新興市場的城市化和工業(yè)化進(jìn)程加速，從現(xiàn)在到2020年之間鋼的年產(chǎn)量將增加10億噸至23億噸，到那時(shí)，增速將會(huì)放緩?，F(xiàn)在飲用水也變成了一種短缺資源：根據(jù)德國電氣及電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)（ZVEI）所做的一項(xiàng)研究，到2030年，僅就中國一個(gè)國家而言，飲用水的消耗量就會(huì)翻番。而且，中國北方的地下水將在未來30年間枯竭。

雖然資源消耗持續(xù)增長，也有一些跡象表明已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)增長與國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）和資源消耗的相對脫鉤。根據(jù)歐盟委員會(huì)的定義，這意味著經(jīng)濟(jì)增速將超過其對環(huán)境產(chǎn)生的影響。另一方面，如果經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，但對環(huán)境的影響維持在穩(wěn)定水平或逐步降低，那么就實(shí)現(xiàn)了所謂的“脫鉤”。世界經(jīng)合組認(rèn)為八國集團(tuán)自1980年以來已經(jīng)在有限的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了這種脫鉤。加拿大、德國、日本和意大利已經(jīng)有能力實(shí)現(xiàn)將其資源消耗數(shù)量和國內(nèi)生產(chǎn)總值增長相脫鉤。

相對脫鉤主要源于更高的資源生產(chǎn)率¬——即每單位國內(nèi)物質(zhì)消耗（DMC）產(chǎn)出的國內(nèi)生產(chǎn)總值。這一比例用來計(jì)算經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中直接消耗的原材料的數(shù)量。比如，歐盟委員會(huì)在報(bào)告中指出，從2000年至2007年之間歐盟27個(gè)國家每公斤（原材料）的資源生產(chǎn)率從1.21歐元增加到1.31歐元。也就是說，2007年生產(chǎn)1歐元國內(nèi)生產(chǎn)總值所需的礦物燃料、生物質(zhì)或金屬礦物等原材料減少了。美國資源生產(chǎn)率的變化與以上情況類似，每公斤原材料產(chǎn)出的國內(nèi)生產(chǎn)總值從2000年的1.19歐元增加到了2005年的1.32歐元。

但是，據(jù)可持續(xù)歐洲研究所（SERI）發(fā)布的數(shù)據(jù)，亞洲各國的資源生產(chǎn)率大相徑庭。2005年，新加坡消耗一公斤原材料對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出是0.87歐元，韓國為0.65歐元，而中國、印度、馬來西亞和印度尼西亞的資源使用效率要低得多（低于0.29歐元/公斤）。根據(jù)這種計(jì)算方法，歐盟的資源使用效率是中國的4.5倍。造成此現(xiàn)象的原因之一是，新興市場建立了很多材料或能源密集型工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施，而工業(yè)化國家則更多地發(fā)展非資源密集型產(chǎn)業(yè)，如服務(wù)業(yè)和電子行業(yè)。

歐盟表示，要在其歐洲2020戰(zhàn)略框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：到2020年實(shí)現(xiàn)資源消耗和經(jīng)濟(jì)增長脫鉤。在此，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境兼容的經(jīng)濟(jì)增長，可以采取的途徑有：采用鼓勵(lì)措施促進(jìn)更為高效的資源利用，提高激勵(lì)對環(huán)保型技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)的需求來創(chuàng)造新的市場，對資源消耗和環(huán)境污染進(jìn)行征稅。

總之，要實(shí)現(xiàn)環(huán)保型經(jīng)濟(jì)增長戰(zhàn)略，并沒有一定之規(guī)。當(dāng)務(wù)之急是要制定經(jīng)濟(jì)政策來實(shí)現(xiàn)這種經(jīng)濟(jì)增長。例如，中國在其十二五規(guī)劃（2011年至2015年）中就宣布，要加大在高能效技術(shù)、回收利用、廢物處理方面的投資。中國政府還計(jì)劃將每單位國內(nèi)生產(chǎn)總值的能源消耗和二氧化碳排放量分別降低16%和17%。除其他措施之外。這需要更多地使用來自可再生資源的能源，那么，到2015年可再生資源在能源總產(chǎn)量中將占到11%，而到2020年將占到15%。

S7-300 CPU作為RTU組態(tài)
在多數(shù)情況下，S7-300 CPU控制的設(shè)備需要集成到現(xiàn)有的PCS 7整體體系中。而對于一個(gè)典型的PCS 7系統(tǒng)而言，OS服務(wù)器/單站都是和S7-400 CPU的AS站通訊獲取數(shù)據(jù)，不會(huì)直接和S7-300 CPU這樣的RTU通訊。為此，S7-300 CPU站點(diǎn)作為RTU角色，除了基本控制程序組態(tài)之外，還需要考慮和S7-400 CPU的AS站點(diǎn)的通訊問題。
在S7-400 CPU配合S7-300 CPU完成控制的架構(gòu)中，需要對S7-400 CPU和S7-300 CPU的角色和功能有明確的定義。一般而言，S7-300 CPU控制器負(fù)責(zé)具體控制實(shí)現(xiàn)，而S7-400 CPU作為OS獲取S7-300數(shù)據(jù)的渠道——當(dāng)然，如果有需要，也可以在S7-400中完成一些在設(shè)備控制之上的連鎖、復(fù)雜算法等等。
更具體實(shí)現(xiàn)過程而言，S7-300 CPU中的編程方式與上一章節(jié)的描述無異，但在S7-400 CPU中，如何利用S7-300 CPU通訊傳輸過來的數(shù)據(jù)，并采用和其他功能塊類似的ICON/操作面板風(fēng)格在OS上體現(xiàn)，則是需要重點(diǎn)考慮的。針對這個(gè)需求通常有兩個(gè)方案：
- 自定義功能塊/ICON/操作面板
創(chuàng)建一個(gè)新的功能塊，定義相應(yīng)的管腳連接通訊過來的數(shù)據(jù)。同時(shí)定義功能塊及相關(guān)管腳的屬性，同時(shí)在其中可以調(diào)用SFB35（“Alarm_8P”）產(chǎn)生相應(yīng)的消息。在OS上，可以參照系統(tǒng)集成的ICON和面板來制作針對新功能塊的圖標(biāo)和操作面板。
更多關(guān)于自定義功能塊/圖標(biāo)/面板的信息可以參考：
《PCS 7 - Programming Instructions for Blocks》
PCS 7安裝目錄STEP7S7MANUALpcs7librarys7jpa70b.pdf - 利用現(xiàn)有的控制功能塊
在S7-400 CPU的編程中，可以利用PCS 7中現(xiàn)有的功能塊，例如標(biāo)準(zhǔn)庫下的Motor/Valve等。將S7-300 CPU中的相關(guān)數(shù)據(jù)與功能塊連接即可。
這種方案無需人為定義程序、面板等，而且由于可以采用和其他程序一樣的功能塊，所以編程、OS操作方式等都較為方便。但是，利用這種方法需要注意上下兩層控制的協(xié)調(diào)問題，典型情形就是OS和S7-300 CPU站本身的操作員面板之間的協(xié)調(diào)問題，為此，IL中還提供了相應(yīng)的功能塊來解決分層操作的問題。
另外，由于S7-300 CPU和S7-400 CPU中的功能塊不同，可能存在數(shù)據(jù)無法*對應(yīng)的問題。更為重要的是，OS上的信息并不能全部通過輸出管腳傳送到S7-300 CPU中。例如S7-400 CPU中采用標(biāo)準(zhǔn)塊Motor，而S7-300 CPU站點(diǎn)中采用S7Mot，而Motor塊操作面板上的“Reset”就無法通過輸出管腳下達(dá)到S7Mot中。
這兩個(gè)方案可以根據(jù)實(shí)際情況選擇使用，在此就不贅述。以下就重點(diǎn)介紹如何實(shí)現(xiàn)S7-300 CPU和S7-400 CPU站點(diǎn)的通訊。

3.1 與單S7-400 CPU通訊

3.1.1 組態(tài)S7連接
在S7-400 CPU的AS所在的單項(xiàng)目中點(diǎn)擊工具欄上的按鈕 ，打開網(wǎng)絡(luò)組態(tài)NetPro。在CPU上右鍵菜單中選擇“Insert New Connection”創(chuàng)建新的連接：

圖3-1 打開NetPro

在彈出的新窗口中選擇連接伙伴方。如果S7-300 CPU和S7-400 CPU處在同一個(gè)項(xiàng)目中，則可以直接選擇；如果處在不同的項(xiàng)目中，則需要選擇一個(gè)“Unspecified”（未），點(diǎn)擊“Apply”應(yīng)用即可。

圖3-2 選擇通訊伙伴方

在如下所示的S7連接屬性設(shè)置窗口中填寫通訊伙伴方的IP地址，然后點(diǎn)擊“Address Details…”按鈕：

圖3-3 配置連接參數(shù)一

在詳細(xì)信息中修改伙伴方的槽位為2，點(diǎn)擊OK確認(rèn)。

圖3-4 配置連接參數(shù)二

將建立好的連接下載到S7-400站即可。

3.1.2 通訊程序調(diào)用
在通訊功能塊調(diào)用之前，需要在S7-300 CPU中準(zhǔn)備和S7-400 CPU通訊用的共享DB塊。示例中創(chuàng)建DB50和DB51，分別對應(yīng)“輸出”和“輸入”數(shù)據(jù)。
在S7-400 CPU側(cè)調(diào)用“S7Put”完成向S7-300 CPU寫入數(shù)據(jù)，調(diào)用“S7Get”從S7-300 CPU側(cè)讀出數(shù)據(jù)：