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上海朕锌电气设备有限公司
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西门子S7-1200代理商
信誉**，客户至上是公司成立之初所确立的宗旨，在公司**的严格要求和员工们不折不扣地贯彻执行下发展延续至今。“假一罚十”一直是我公司的主动承诺。
承诺一：1、保证全新原装进口 承诺二：2、保证安全准时发货
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亚麻纱线织就的衣物充满自然气息，富有健康色彩，一直以来备受青睐。这种气质*特的植物发源于欧洲，种植历史悠久。欧洲亚麻产业也曾一度辉煌，但从上世纪60年代开始，随着制造用工成本的大幅上升，产业开始逐渐向东方转移。于是在地球的另一面，中国美丽的“江南水乡”浙江、江苏，亚麻纺织业迎来蓬勃发展，为世界亚麻产业历史的延续注入了新的生机。
在这美丽的“鱼米之乡”中诞生的浙江金达集团，起步于丝绸，转型于亚麻，现今作为亚麻纺织领域的*者，在发展过程中，同样也遭遇了制造成本增加、产量很难提升的瓶颈。
金达集团的执行董事兼总经理沈跃明表示：“在纺织领域，亚麻产业小，用工多，设备陈旧。要想继续生存，就必须在现有基础上提高自动化和数字化水平，减少用工、降低成本、提升效率！于是，我们决定和西门子合作。”
制造成本和产量瓶颈只是外压，更重要的内因则是金达觉得自己有责任改变行业现状，让亚麻纺织摆脱低端的烙印，提升至自动化、数字化、信息化的新水平。所以它才迫切的需要寻找途径，把亚麻纺织产业从古典的“江南婉约女子”改造成时尚的“现代摩登女郎”，而西门子无疑是这条改造之路上的较大助力。
其实早在几年前，金达就已经开始从能源管理项目着手，对工厂改造进行了初步尝试，较初选择西门子作为合作伙伴，是看中了其品牌**度和良好口碑。而后在锅炉控制系统的实际改造中，节煤率15%，节电率26%的**成效，更让金达充分感受到西门子过硬的专业能力和负责的做事态度。
所以这次产业升级、构建数字化工厂的重任，金达同样希望和西门子共同来完成。2013年初，西门子团队入驻金达亚麻工厂，开始了抽丝剥茧的咨询规划，经过一番梳理，发现了两大问题。
首先，工厂中的产线处于“黑箱”状态。表面上，生产在有条不紊的进行，可是若想知道生产计划的具体信息，比如原材料用了多少？生产进行到了什么程度？有多少销售订单？根本没法立刻给出答案。
在这种“黑箱”状态下，一旦生产设备出现故障，机器重修、多修、不及时修的情况就会拖慢运转效率，严重时甚至会影响正常生产。更重要的是，若想对物料、质量、销售进行追溯，则是完全不可能的。
其次，管理模式相对粗放。一些重要的生产数据，比如质量数据被随意写在纸条上，短期之内还能看到，长期而言查找非常不便。同样，人事部门在月底核算绩效和奖金时，也只能看书面记录或是听员工口头描述，这给薪资的发放造成了较大的不便，还容易产生纠纷。
把脉出这两个痛点后，西门子深知要对症下药—既要解决产线自动化，又要实现管理透明化。经过精心设计，*们决定从位于浙江省嘉兴市横港镇的金达老厂开始，逐步构建制造执行系统（MES）。
MES是面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。它能够加强生产物料需求计划的执行功能，把物料需求计划通过执行系统同车间作业现场控制系统联系起来，实现这一点的关键就在于MES可以提供各部分的管理模块。所以，西门子*到达老厂的**要务，就是对亚麻纱线的整个生产周期进行梳理。
但是这第一步就遇上了较大的挑战—亚麻纺织生产工艺包含栉成、并条、粗纱、漂煮、细纱、烘干、络筒、包装及运输这八道工序，每一道流程都应该参照规范有序进行，但现状却是经验在主导生产。比如亚麻纱线的生产配比。亚麻原材料来自比利时、法国以及中国新疆等地的农田，每一批次的性质都有一定差异。那么生产特定规格的产品时各种亚麻的用量究竟需要多少？以前的金达只能靠人来解决—配比员依据自身的经验观察原料的色泽、质地，以此决定原料配比。这就造成系统的随机性太大，无标准和规范可言，MES将变成空中楼阁。
“要是源头上都混乱了，那之后追溯的意义也就不大。”金达集团质保安全部主管，同时也是数字化工厂项目总协调的沈益飞对这个问题有十分深刻的认识。在西门子的建议下，金达购置了专业的检测设备，能够对原料的物理特性进行精准的检测。在系统运行一段时间后，配比员发现所有的原料大概可以分为六个档次，不同档次的原料又可以组合成三套以上的标准配方。检测结果将直接提供给MES系统，让采购部能对原材料进行清晰的划分，之后的生产计划才能井然有序地进行。
于是，让整个纺织业都头疼的原料配比难题就这么迎刃而解。经过一年多的努力，西门子帮助金达梳理出了包括计划管理、质量管理、设备管理、物料管理和作业管理在内的五大主要管理模块和50多个业务流程，相对应的关键功能点足有56个。
这些管理模块正是生产标准化和构建MES的核心，西门子MES系统完全符合ISA-95标准，能够降低与ERP集成的成本，还能与产品生命周期管理软件协同工作，提供生产能力和状态，提高了生产制造的灵活性。
构建数字化工厂的路途才刚刚开始，更多的问题接踵而至。
首先，金达老厂设备落后，很多老旧的设备根本没有数字采集系统。数据都采集不了的话，又谈何数字化？谈何生产透明化？
为此，西门子对老厂的部分设备进行了升级改造，借助传感器和工业通信网络，填补了老旧设备的数字采集能力。把底层设备数据连入MES，自下而上打通工厂内部的信息流。
其次，在MES的推行过程中，由于*操作人员多是老员工，要他们直接操作现代化设备困难很大，这相当于要改变他们20、30年以来的工作习惯，很多人都感觉手足无措。
对此，西门子的*为*员工进行了大量的精益生产培训，对于操作要求比较高的岗位进行分流，那些不愿意改变的人就被分流到其他岗位上去。除此之外，工程师还在系统的界面和操作方式上下了功夫，大部分的输入操作都被改成了扫描二维码，简单高效。
兵来将挡，水来土掩，一个又一个的难题被克服下来。在MES系统试运行阶段，工厂的生产效率和管理水平都有了明显的提升。
首先是物料管理，哪些原材料需要采购，哪些还没有用完，现在都能随时获悉，这提高了亚麻的资源利用率，加快了在制品流转。
在生产计划方面，所有的生产数据都被有序的储存在MES系统中，打开系统界面，就能清楚地看到生产进行到了什么程度？销售订单有多少，还有多少没有完成？管理层想要数据，点击手机APP即可获悉。数据不但使得各生产环节透明化，还能帮助管理层更加科学地做出决策。
在作业管理方面，标准化业务流程使作业管理更加精细。不像以往把作业现场的检查结果写在纸上，工厂的管理人员开始使用iPad记录数据，检查完后打印整改清单，使得整改更有成效。
在质量管理方面，每一批次每种规格的产品质量都要接受检验，都要有数据，通过对生产过程中的关键环节进行严格质量监控，从而提高产品质量。当出现客户投诉的情况，管理层就可以随时追溯全年每一次的生产批次，以及当时生产的质量情况。这在追溯方面是质的飞跃！
还有重要的设备管理，有了设备管理模块后，系统按照设备周期、设备运行情况进行任务排程和设备维修保养排程。在设备上找到一些冗余环节，以提高设备利用率，减少故障，保证生产。
自此，生产各个环节变得透明；管理变得精细化、标准化，一切都有章可循。
除了横港老厂的改造升级，在几十公里以外的海盐，金达全新的数字化工厂也在同期建设之中。这背后，自然少不了西门子中国研究院**顾问们的通力支持。在他们眼里，构建数字化工厂不只是软硬件技术升级，更是生产信息系统与自动化体系的**集成，建立企业运作流程体系才是数字化转型的核心关键。
利用可以简化并加速实施过程、提高生产力、加强协同的Teamcenter软件，西门子*们构建了虚拟仿真工厂，参与了海盐新厂的全部规划建设—既包括网络架构、现场通讯、接口、设备信息化定义在内的信息化布局，又包括EPC、工艺、物流在内的机械布局。
在具体建设中，新厂里所有的变频器都使用了Sinamics S120，这是西门子推出的全新的集V/F控制、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统。该系统不但具有高度灵活的模块化设计，即允许不同功率等级与控制性能的单元自由组合；还支持“一网到底”的通讯技术，上位通讯支持标准的PROFIBUS DP现场总线或工业以太网PROFINET；“一心多用”的多机控制技术让一个控制单元就可同时控制多达多台逆变和一台整流，所需数据都保存在控制单元中，保证系统高效可靠运行。除此之外，新厂使用的所有电机都是高效节能电机，漂煮工序中的锅炉也按照老厂进行了改造，每年节省成本300-500万元。这一系列的建设再结合利用B.Data软件构建的能源管理监控系统，使得新厂整体的用水量下降了20%，用电节约了10%。
沈跃明对此给予了高度评价：“从新工厂的规划上来看，无论是布局、安全性还是节能，都达到了我们的预期，尤其是节能，令人惊喜。”
新厂目前的员工人数只有老厂的1/3，自动化程度非常高，可以说是成为了面向“工业4.0”的数字化工厂。无论是老厂的改造还是新厂的建设，西门子希望通过数字化技术，把精益管理的理念像种子一样播撒到亚麻产业的土壤中去。
从浙江到江苏，从新疆到黑龙江，从埃塞俄比亚到欧洲，金达前进的脚步**停止。而西门子，作为金达在**扩张之路上的合作伙伴，将用信息化和数字化做武器，带领金达始终走在行业**，迎接新一轮工业浪潮。
问题：
解答：
样例 1：< /span>
SFC 81 "UBLKMOV"
可复制的较大数据量为 512 字节。请注意与CPU性能有关的限制。有关的限制可从操作列表中看到。
既然复制过程不能打断，在使用 SFC 81“UBLKMOV” 时，可增大CPU对报警的响应时间。
源区和目标区不得互相交迭。如 果*的目标区大于源区，那么只把与源区里同样多的数据复制到目标区。如果*的目标区小于源区，那 么只把目标区能接收的那么多的数据复制入目标区。
通讯块和功能之间的一致性
访问 CPU的工作内存
下图给出了一个无法保证数据传输一致性的例子。因为它没有遵守一致性规则的*二条：被动 CPU (数据发送方)的数据块大小为 8 个字节，而传输的却是 32 个字节。
图 1：数据传输的例子
用于 SFB 15“PUT”或写变量的一致性规则
对于 SFB 15 “PUT”，如果遵循下列规则，数据传输将具有一致性：
下图为一个数据传输的例子。由 于一致性规则的*二条没有得到遵守<被动CPU(数据接收方)*的数据块大小只有32 个字节，而发送的却是64个字节>，无 法保证数据的一致性。
图 2：无 法保证一致性的数据传输
通过SFC 81 “ UBLKMOV”可在S7-400 的用户程序里实现跨几个变量的大数据块一致性传输(不可中断的块移动)。
这样，例如通过SFB 14 “ GET”, SFB 15 “PUT”以及读/写变量，可实现对此数据的一致性访问。
从一台 DP 标准从站读出一致性数据，/ 然后把它一致性地写入一台 DP 标准从站。
通过SFC 14 “DPRD_DAT”从一台 DP 标准从站一致性地读出数据
通过 SFC 15“DPWR_DAT”（ 把数据一致性地写入一台DP标准从站）把 RECORD 里的数据一致性地传输入赋址好的DP 标准从站。
注意：
一致性传输用户数据到一台 DP 从站的上限较大值
不使用SFC 14 或 SFC 15 时的一致性数据访问
它适用于下列CPU。固件版本 3.0 以上：
S7-400 CPU
MLFB
表 1：支持一致性数据访问的CPU(不用 SFC14/SFC15)
当你进行直接访问时 (比方说 L PEW 或 T PAW)，没有 I/O 访问错。
从 采用SFC14/15 方案转向采用过程映像方案时的注意要点：< /b>
样例：
在输入下的下拉列表里选择 “过程映像分区 -> ---” 意味着过程映像里没有存储内容。只 能用系统功能SFC14/15来处理它。
把脉工厂，抽丝剥茧
软件为基，管理为核
生产透明，管控精细
数字工厂，精益践行
S7-400中保持数据传输的一致性使用的是什么机理?
一致的数据指的是就内容来说是一致的，而 且它所描述了在某个时间点的一个称之为一致性数据的过程状态。要保持数据的一致性，它在传输或处理过程中不得被更新或改动。< /span>
为了对CPU在循环程序处理过程中有一致的过程信号的映像，在程序处理前就把过程信号读入输入的过程映像中，并 且在程序处理后又写到输出的过程映像。然后，在程序处理过程中，用户程序在对操作数区输入(I)和输出(Q) 寻址时并不直接访问信号模块，而是访问CPU 的内部存储区里的过程映像 。< /span>
样例 2：
如果一个通讯块(比如 SFB 14 “GET”, SFB 15 “PUT”)被较高**级的过程警报OB所中断，就有可能出现不一致性。 现在，如果在该过程警报OB中的用户程序更改了已经部分被通讯块处理过的数据，那样的话被传输的数据中，部分是过程警报处理以前时间的数据，部 分则是过程警报处理以後时间的数据，这意味着，此数据是不一致的。
使用 SFC 81 “UBLKMOV”，把一个内存区(源区)的内容一致地复制到另一个内存区(目标区)里 。复 制过程不得被操作系统的任何其它动作所打断。
使用SFC 81 “UBLKMOV”，可复制下列内存区：
对 S7-400 ，通 讯作业不在循环程序的执行处来处理，而是在程序循环过程中的一个固定的时间段里处理。从系统来讲，数据格式字节，字 和双字永远可以得到一致性的处理，就是说传输一个字节，一个字(两个字节)或双字(4个字节)是不会被打断的。
如果通讯块(比如 SFB 12 “BSEND”)只能成对使用(象SFB 12 “BSEND” 和 SFB 13 “BRCV”) 而且它访问公共数据在用户程序中被调用，那么也访问本身数据区，比如通过 “DONE”参数对该数据区的访问，是可以协调的。通 过这些通讯块局部传输的数据的一致性，因而可以在用户的程序里得到保证。
使用 S7 的通讯功能时动作是不一样的。用这些功能时目标设备 (比如 SFB 14 “GET”, SFB 15“PUT”) 里的用户程序不要求通讯块。在编程时就必须把一致性数据的大小已经考虑在内。
操作系统的通讯功能是以固定长度数据包来访问CPU的工作内存。此数据包的大小与CPU性能有关，S7-400 CPU是32个字节。< /span>
这样就确保了在使用通讯功能时报警响应时间不会被延长。由于这种访问与用户程序异步，你无法一致地传输任意个数字节的数据。< /span>
下面将解释为保证数据一致性所要遵循的规则。
用于 SFB 14 "GET" 或读变量的一致性规则
如果是 SFB 14 “GET”，只要遵循下列规则就可一致性地传输数据。
通过SFC 14 “DPRD_DAT”(从一台 DP 标准从站读出一致性数据)， 从一台DP标准从站一致性地读出数据。如果数据传输中无错误，则读出的数据被输入由RECORD*的目标区。< /span>
目标区必须与你已经用STEP 7为选定的模块组态好的长度一致。每次调用SFC 14只能访问一个模块/DP ID 的数据(从组态好的起始地址)。
通过 SFC 15“DPWR_DAT” 把数据一致性地写入一台 DP 标准从站
源区的长度必须与通过 STEP 7 为选定模块组态好的长度一致。
PROFIBUS DP标准定义了传输一致性用户数据的上限（见下一节）。通常的DP标准从站遵守这些限制。对于较老的CPU (<1999)，对 传输一致性用户数据存在与 CPU 有关的限制。
请参考这些CPU的技术数据。在关键字 “DP 主站 -每台DP 从站的用户数据” 下去寻找CPU 可以一致性地从一台DP标准从站读出数据和一致性地写入一台DP标准从站的数据的较大长度,一些近期CPU的此项指标已经**过标准DP从站可能或接受的数据长度值。< /span>
PROFIBUS DP标准规定了传输一致性用户数据到DP从站的上限。这就是为什么在一台DP标准从站里，可用一个数据块来一致性地传输较大达64 个字 = 128 字节的用户数据。
当组态时，你定义了一致性区的大小。该大小用特殊的代码格式(德语缩写： SKF)表示为64 个字 = 128 字节(输入用128个字节，128个字节用于输出)设置的一致性数据较大长度。再长就不可行了。
这个上限只适用于纯用户数据。诊断数据和参数被分组到完整的数据纪录里，因而总是得到一致性地传输。< /span>
在通常的代码格式里(德语缩写： AKF)，可为一致性数据设置较大长度16 个字 = 32 个字节 (32 个字节用于输入，32 个字节用于输出)。再长就不可行了。
在本文里请同样注意， 通常在一个非系统主站 (通过GSD连接)上的CPU 41x 作为 DP 从站时，必 须是用一般代码格式才可加以组态。基于这个理由，作为PROFIBUS DP上从站的 CPU 41x 的传输内存的较大长度为16 个字 = 32个字节。
一致性数据访问 大于 4 个字节时，对于下列的CPU 是可行的(不用SFC 14或SFC 15)。要 被一致性传输的一个 DP 从站的数据区数据是被传输到一个过程映像分区的。这样在此区域里的信息永远是一致的。然后可用 装载/传输命令 (比如L EW 1) 来访问过程映像。
这为访问一致性数据提供了特别方便和有力的选项(低运行开销)。这一方案又为高效地结合和参数化驱动或其它 DP 从站成为可能。< /span>
CPU 412-1
6ES7 412-1XF03-0AB0
CPU 412-2
6ES7 412-2XG00-0AB0
CPU 414-2
6ES7 414-2XG03-0AB0
CPU 414-3
6ES7 414-3XJ00-0AB0
CPU 416-2
6ES7 416-2XK02-0AB0
CPU 416-3
6ES7 416-3XL00-0AB0
CPU 417-4
6ES7 417-4XL00-0AB0
CPU 414-4H
6ES7 414-4HJ00-0AB0
CPU 417-4H
6ES7 417-4HL01-0AB0
下面的例子 (过程映像分区 3 “TPA 3”）显示了 HW Config 中一种可能的组态。
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