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根據估算，到2050年人口將增加23億達到93億——大多數人口增長(cháng)來(lái)自發(fā)展中國家和新興市場(chǎng)。在不超過(guò)地球資源負荷的前提下，如何應對如此龐大的人口增長(cháng)呢？因為根據過(guò)去的經(jīng)驗，人口的增長(cháng)和社會(huì )的富裕必然伴隨著(zhù)更多的資源和能源消耗。

但是，根據“生態(tài)足跡”的定義，人類(lèi)對資源的使用已經(jīng)超過(guò)地球可承受能力的20%（參見(jiàn)第84頁(yè)）。因而，環(huán)境署（UNEP）在2010年的報告中發(fā)出了警告，如果經(jīng)濟增長(cháng)對資源的消耗依然維持在今天的水平上，到2050年，人類(lèi)年均消耗的礦物質(zhì)、礦砂、礦物燃料和生物質(zhì)將高達1.4千億噸，差不多是如今資源的消耗量的三倍。因此，當前地球面對的主要挑戰就是，使經(jīng)濟增長(cháng)擺脫對資源消耗的依賴(lài)，總體上減少資源消耗量。“生態(tài)效率”這個(gè)術(shù)語(yǔ)是描述不再以過(guò)度消費商品、原材料和能源為代價(jià)的一種生活方式和經(jīng)濟體系。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責人。

實(shí)現必要的過(guò)渡也絕非易事。對石油的需求目前還沒(méi)有得到控制，比如，據能源署所說(shuō)，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）所做的一項分析指出，由于新興市場(chǎng)的城市化和工業(yè)化進(jìn)程加速，從現在到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在飲用水也變成了一種短缺資源：根據德國電氣及電子工業(yè)聯(lián)合會(huì )（ZVEI）所做的一項研究，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(lái)30年間枯竭。

雖然資源消耗持續增長(cháng)，也有一些跡象表明已經(jīng)實(shí)現了經(jīng)濟增長(cháng)與國內生產(chǎn)總值（GDP）和資源消耗的相對脫鉤。根據歐盟委員會(huì )的定義，這意味著(zhù)經(jīng)濟增速將超過(guò)其對環(huán)境產(chǎn)生的影響。另一方面，如果經(jīng)濟持續發(fā)展，但對環(huán)境的影響維持在穩定水平或逐步降低，那么就實(shí)現了所謂的“脫鉤”。世界經(jīng)合組認為八國集團自1980年以來(lái)已經(jīng)在有限的范圍內實(shí)現了這種脫鉤。加拿大、德國、日本和意大利已經(jīng)有能力實(shí)現將其資源消耗數量和國內生產(chǎn)總值增長(cháng)相脫鉤。

相對脫鉤主要源于更高的資源生產(chǎn)率¬——即每單位國內物質(zhì)消耗（DMC）產(chǎn)出的國內生產(chǎn)總值。這一比例用來(lái)計算經(jīng)濟活動(dòng)中直接消耗的原材料的數量。比如，歐盟委員會(huì )在報告中指出，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(shuō)，2007年生產(chǎn)1歐元國內生產(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(lèi)似，每公斤原材料產(chǎn)出的國內生產(chǎn)總值從2000年的1.19歐元增加到了2005年的1.32歐元。

但是，據可持續歐洲研究所（SERI）發(fā)布的數據，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的經(jīng)濟產(chǎn)出是0.87歐元，韓國為0.65歐元，而中國、印度、馬來(lái)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）。根據這種計算方法，歐盟的資源使用效率是中國的4.5倍。造成此現象的原因之一是，新興市場(chǎng)建立了很多材料或能源密集型工業(yè)和基礎設施，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戰略框架內實(shí)現以下目標：到2020年實(shí)現資源消耗和經(jīng)濟增長(cháng)脫鉤。在此，目標是實(shí)現環(huán)境兼容的經(jīng)濟增長(cháng)，可以采取的途徑有：采用鼓勵措施促進(jìn)更為高效的資源利用，提高激勵對環(huán)保型技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)的需求來(lái)創(chuàng )造新的市場(chǎng)，對資源消耗和環(huán)境污染進(jìn)行征稅。

總之，要實(shí)現環(huán)保型經(jīng)濟增長(cháng)戰略，并沒(méi)有一定之規。當務(wù)之急是要制定經(jīng)濟政策來(lái)實(shí)現這種經(jīng)濟增長(cháng)。例如，中國在其十二五規劃（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。中國政府還計劃將每單位國內生產(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(lái)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)
在多數情況下，S7-300 CPU控制的設備需要集成到現有的PCS 7整體體系中。而對于一個(gè)典型的PCS 7系統而言，OS服務(wù)器/單站都是和S7-400 CPU的AS站通訊獲取數據，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(wèn)題。
在S7-400 CPU配合S7-300 CPU完成控制的架構中，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控制器負責具體控制實(shí)現，而S7-400 CPU作為OS獲取S7-300數據的渠道——當然，如果有需要，也可以在S7-400中完成一些在設備控制之上的連鎖、復雜算法等等。
更具體實(shí)現過(guò)程而言，S7-300 CPU中的編程方式與上一章節的描述無(wú)異，但在S7-400 CPU中，如何利用S7-300 CPU通訊傳輸過(guò)來(lái)的數據，并采用和其他功能塊類(lèi)似的ICON/操作面板風(fēng)格在OS上體現，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，定義相應的管腳連接通訊過(guò)來(lái)的數據。同時(shí)定義功能塊及相關(guān)管腳的屬性，同時(shí)在其中可以調用SFB35（“Alarm_8P”）產(chǎn)生相應的消息。在OS上，可以參照系統集成的ICON和面板來(lái)制作針對新功能塊的圖標和操作面板。
更多關(guān)于自定義功能塊/圖標/面板的信息可以參考：
《PCS 7 - Programming Instructions for Blocks》
PCS 7安裝目錄STEP7S7MANUALpcs7librarys7jpa70b.pdf - 利用現有的控制功能塊
在S7-400 CPU的編程中，可以利用PCS 7中現有的功能塊，例如標準庫下的Motor/Valve等。將S7-300 CPU中的相關(guān)數據與功能塊連接即可。
這種方案無(wú)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)調問(wèn)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)調問(wèn)題，為此，IL中還提供了相應的功能塊來(lái)解決分層操作的問(wèn)題。
另外，由于S7-300 CPU和S7-400 CPU中的功能塊不同，可能存在數據無(wú)法*對應的問(wèn)題。更為重要的是，OS上的信息并不能全部通過(guò)輸出管腳傳送到S7-300 CPU中。例如S7-400 CPU中采用標準塊Motor，而S7-300 CPU站點(diǎn)中采用S7Mot，而Motor塊操作面板上的“Reset”就無(wú)法通過(guò)輸出管腳下達到S7Mot中。
這兩個(gè)方案可以根據實(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所在的單項目中點(diǎn)擊工具欄上的按鈕 ，打開(kāi)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(kāi)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)項目中，則可以直接選擇；如果處在不同的項目中，則需要選擇一個(gè)“Unspecified”（未），點(diǎn)擊“Apply”應用即可。

圖3-2 選擇通訊伙伴方

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

圖3-3 配置連接參數一

在詳細信息中修改伙伴方的槽位為2，點(diǎn)擊OK確認。

圖3-4 配置連接參數二

將建立好的連接下載到S7-400站即可。

3.1.2 通訊程序調用
在通訊功能塊調用之前，需要在S7-300 CPU中準備和S7-400 CPU通訊用的共享DB塊。示例中創(chuàng )建DB50和DB51，分別對應“輸出”和“輸入”數據。
在S7-400 CPU側調用“S7Put”完成向S7-300 CPU寫(xiě)入數據，調用“S7Get”從S7-300 CPU側讀出數據：