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潯之漫 智控技術(shù)有限公司 上海詩慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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西門子S7200-簡介
S7-200
概述 ---- S7-200 是一種小型的可編程控制器,適用于各行各業(yè),各種場合中的檢測(cè)、檢測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中,或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/價(jià)格比。
出色表現(xiàn)
S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1)*的可靠性。
2)極豐富的指令集。
3)易于掌握。
4)便捷的操作。
5)豐富的內(nèi)置集成功能。
6) 實(shí)時(shí)特性。
7) 強(qiáng)勁的通訊能力。
8) 豐富的擴(kuò)展模塊。
適用范圍
----S7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè),自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域,包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如:沖壓機(jī)床,磨床,印刷機(jī)械,橡膠化工機(jī)械,中央空調(diào),電梯控制,運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。
CPU單元設(shè)計(jì)
集成的24V負(fù)載電源:可直接連接到傳感器和變送器(執(zhí)行器),CPU 221,222具有180mA輸出, CPU 224,CPU 224XP,CPU 226分別輸出280,400mA??捎米髫?fù)載電源。
不同的設(shè)備類型。
CPU 221~226各有2種類型CPU,具有不同的電源電壓和控制電壓。
本機(jī)數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)。
CPU 221具有6個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn),CPU 222具有8個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn),CPU 224具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn),CPU 224XP具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn),CPU 226具有24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)。
本機(jī)模擬量輸入/輸出點(diǎn)。
CPU 224XP具有2個(gè)輸入點(diǎn),1個(gè)輸出點(diǎn)。
中斷輸入。
允許以極快的速度對(duì)過程信號(hào)的上升沿作出響應(yīng)。
高速計(jì)數(shù)器。
若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò),則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能,即要求 PLC 應(yīng)具有連接其他 PLC 、上位計(jì)算機(jī)及 CRT 等的接口。大、中型機(jī)都有通信功能,目前大部分小型機(jī)也具有通信功能。
( 7 )對(duì) PLC 結(jié)構(gòu)形式的選擇
在相同功能和相同 I/O 點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下,整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活,維修方便(換模塊),容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn),要按實(shí)際需要選擇 PLC 的結(jié)構(gòu)形式。
2 .分配輸入 / 輸出點(diǎn)
一般輸入點(diǎn)和輸入信號(hào)、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。
分配好后,按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào),分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào),即進(jìn)行編號(hào)。
在個(gè)別情況下,也有兩個(gè)信號(hào)用一個(gè)輸入點(diǎn)的,那樣就應(yīng)在接入輸入點(diǎn)前,按邏輯關(guān)系接好線(如兩個(gè)觸點(diǎn)先串聯(lián)或并聯(lián)),然后再接到輸入點(diǎn)。
( 1 )確定 I/O 通道范圍
不同型號(hào)的 PLC ,其輸入 / 輸出通道的范圍是不一樣的,應(yīng)根據(jù)所選 PLC 型號(hào),查閱相應(yīng)的編程手冊(cè),決不可“張冠李戴”。必須參閱有關(guān)操作手冊(cè)。
( 2 )部輔助繼電器
內(nèi)部輔助繼電器不對(duì)外輸出,不能直接連接外部器件,而是在控制其他繼電器、定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器時(shí)作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)處理用。
從功能上講,內(nèi)部輔助繼電器相當(dāng)于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器。
未分配模塊的輸入 / 輸出繼電器區(qū)以及未使用 1 : 1 鏈接時(shí)的鏈接繼電器區(qū)等均可作為內(nèi)部輔助繼電器使用。根據(jù)程序設(shè)計(jì)的需要,應(yīng)合理安排PLC 的內(nèi)部輔助繼電器,在設(shè)計(jì)說明書中應(yīng)詳細(xì)列出各內(nèi)部輔助繼電器在程序中的用途,避免重復(fù)使用。參閱有關(guān)操作手冊(cè)。
( 3 )分配定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器
PLC 的定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器數(shù)量分別見有關(guān)操作手冊(cè)。
7.3 PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及步驟
7.3.1 PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法
在了解了 PLC 程序結(jié)構(gòu)之后,就要具體地編制程序了。編制 PLC 控制程序的方法很多,這里主要介紹幾種典型的編程方法。
CPU 221/222
4個(gè)高速計(jì)數(shù)器(30KHz),可編程并具有復(fù)位輸入,2個(gè)獨(dú)立的輸入端可同時(shí)作加、減計(jì)數(shù),可連接兩個(gè)相位差為90°的A/B相增量編碼器。
CPU224/224XP/226。
6個(gè)高速計(jì)數(shù)器(30KHz),具有CPU221/222相同的功能。
CPU 222/224/224XP/226。
可方便地用數(shù)字量和模擬量擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展??墒褂梅抡嫫鳎ㄟx件)對(duì)本機(jī)輸入信號(hào)進(jìn)行仿真,用于調(diào)試用戶程序。
模擬電位器
CPU221/222 1個(gè)。
CPU224/224XP/226 2個(gè)。
CPU221/222/224/224XP/226還具有。
脈沖輸出
2路高頻率脈沖輸出KHz),用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)定位任務(wù)。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘
例如為信息加注時(shí)間標(biāo)記,記錄機(jī)器運(yùn)行時(shí)間或?qū)^程進(jìn)行時(shí)間控制。
EEPROM存儲(chǔ)器模塊(選件)
可作為修改與拷貝程序的快速工具(無需編程器),并可進(jìn)行輔助軟件歸檔工作。
電池模塊
用于長時(shí)間數(shù)據(jù)后備。用戶數(shù)據(jù)(如標(biāo)志位狀態(tài),數(shù)據(jù)塊,定時(shí)器,計(jì)數(shù)器)可通過內(nèi)部的超級(jí)電容存貯大約5天。選用電池模塊能延長存貯時(shí)間到200天(10年壽命)。電池模塊插在存儲(chǔ)器模塊的卡槽中。
編程:CPU 221/222/224/224XP/226
STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件可以對(duì)所有的CPU 221/222/224/224XP/226功能進(jìn)行編程。同時(shí)也可以使用STEP 7-Micro/WIN16 V2.1軟件包,但是它只支持對(duì)S7-21x同樣具有的功能進(jìn)行編程。
STEP 7-Micro/DOS不能對(duì)CPU 221/222/224/224XP/226編程。如果使用PG/PC的串口編程,則需要使用PC/PPI電纜。
如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件,則也可以通過SIMATIC CP 5511或CP 5611編程。在這種情況下,通訊速率可高達(dá)187.5kbit/s。
可以利用PC/PPI 電纜和自由口通訊功能把 S7-200 CPU 連接到許多和RS-232標(biāo)準(zhǔn)兼容的設(shè)備。
有兩種不同型號(hào)的 PC/PPI 電纜
帶有RS-232口的隔離型 PC/PPI 電纜,用5個(gè)DIP開關(guān)設(shè)置波特率和其它配置項(xiàng) (見下圖)。
帶有RS-232口的非隔離型 PC/PPI 電纜,用4個(gè)DIP開關(guān)設(shè)置波特率。 有關(guān)非隔離型PC/PPI電纜的技術(shù)規(guī)范,請(qǐng)參閱S7-200 可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)。
當(dāng)數(shù)據(jù)從RS-232傳送到RS-485口時(shí),PC/PPI 電纜是發(fā)送模式。當(dāng)數(shù)據(jù)從RS-485傳送到RS-232口時(shí),PC/PPI 電纜是接收模式。當(dāng)檢測(cè)到RS-232的發(fā)送線有字符時(shí),電纜立即從接收模式轉(zhuǎn)換到發(fā)送模式。當(dāng)RS-232發(fā)送線處于閑置的時(shí)間超過電纜切換時(shí)間時(shí),電纜又切換到接收模式。這個(gè)時(shí)間與電纜上的DIP開關(guān)設(shè)定的波特率選擇有關(guān)。
各型號(hào)的優(yōu)點(diǎn)
CPU 221
本機(jī)集成6輸入/4輸出共10個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。無I/O擴(kuò)展能力。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。4個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器,2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出。1個(gè)RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。
CPU 222
本機(jī)集成8輸入/6輸出共14個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)??蛇B接2個(gè)擴(kuò)展模塊。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。4個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器,2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出。1個(gè)RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。
CPU 224
本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器,2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出,具有PID控制器。1個(gè)RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。
CPU 224XP
本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn),2輸入/1輸出共3個(gè)模擬量I/O點(diǎn),可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊,擴(kuò)展值至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或38路模擬量I/O點(diǎn)。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器(100KHz),2個(gè)100KHz的高速脈沖輸出,2個(gè)RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。本機(jī)還新增多種功能,如內(nèi)置模擬量I/O,位控特性,自整定PID功能,線性斜坡脈沖指令,診斷LED,數(shù)據(jù)記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強(qiáng)大控制能力的新型CPU。
CPU 226
本機(jī)集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)。可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器,2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出,具有PID控制器。2個(gè)RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng),具有更多的輸入/輸出點(diǎn),更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力,更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能???適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。
S7-200系列PLC是西門子公司的產(chǎn)品,另外,國內(nèi)外還有一些廠家生產(chǎn)與其*兼容的產(chǎn)品,例如德國VIPA公司,中國上海正航電子科技有限公司等。
【西門子電線電纜簡介】
Overview
- 用于不同應(yīng)用區(qū)域的不同類型(例如,地下電纜、拖曳電纜、危險(xiǎn)區(qū)域(Zone 1 和 Zone 2))
- 雙層屏蔽,抗干擾性能好
- 阻燃總線連接電纜(不含鹵素)。
- 由于電纜上印有以米表示的長度標(biāo)記,因此易于確定長度
- UL 認(rèn)證
- 由于特殊的總線電纜,有很廣的應(yīng)用范圍。
- 由于使用了雙層屏蔽電纜和集成式接地技術(shù),網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾功能。
- 采用 FastConnect (快速連接) 電纜,連接器連接簡單又快速,從而節(jié)省了時(shí)間。
- 產(chǎn)品中不含硅硐,因此特別適用于汽車工業(yè) (如上釉流水線)。
為了構(gòu)建 PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò),提供有不同類型的電纜,可滿足不同類型應(yīng)用的要求。一般地,應(yīng)該使用所列出的電纜。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的詳細(xì)信息,請(qǐng)參見 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)手冊(cè)。
UL 認(rèn)證
用于網(wǎng)絡(luò)電纜的 UL 列表(安全標(biāo)準(zhǔn))對(duì)于美國和加拿大市場尤為必需。根據(jù)電纜敷設(shè)在建筑物中位置來決定適當(dāng)?shù)恼J(rèn)證要求。這適用所有電纜,這些電纜從一個(gè)機(jī)器敷設(shè)到一遠(yuǎn)程控制柜,位于電纜架上并保護(hù)著建筑物。通過 UL 認(rèn)證的電纜在其名稱后面附加字母“GP”(通用)。
Ex認(rèn)證
用于本質(zhì)安全 PROFIBUS DP 應(yīng)用的電纜在其名稱后面附加字母“IS”(本質(zhì)安全)
屏蔽的雙絞電纜,圓形截面
所有 PROFIBUS 總線電纜的特點(diǎn):
- 因?yàn)殡p屏蔽作用,這些電纜特別適合用于易受電磁干擾的工業(yè)環(huán)境中。
- 通過總線電纜外皮和總線端子上的接地端子,能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)范圍內(nèi)的接地方案。
- 印有以米表示的標(biāo)記
電纜類型
全新的快速連接(FC)總線電纜為徑向?qū)ΨQ設(shè)計(jì),可使用剝線工具。以此,可以快速、簡便地安裝總線接頭。
- PROFIBUS FC 標(biāo)準(zhǔn)電纜GP:
標(biāo)準(zhǔn)總線電纜專門為快速安裝而設(shè)計(jì)的 - PROFIBUS FC 標(biāo)準(zhǔn)電纜 IS GP:
具有特殊設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)總線電纜,用于快速安裝本質(zhì)安全分布式 I/O 系統(tǒng) - PROFIBUS FC 快速連接高強(qiáng)度電纜:
專門設(shè)計(jì)用于腐蝕環(huán)境和苛刻機(jī)械負(fù)荷條件 - PROFIBUS FC 食用電纜:
該種電纜使用 PE 外套材料,因此適用于食品和煙草行業(yè)。 - PROFIBUS FC 接地電纜:
于地下敷設(shè)。它不同于裝備有附加外套的 PROFIBUS 總線電纜 - PROFIBUS FC軟電纜
柔(絞合導(dǎo)線)、無鹵素總線電纜,帶聚氨酯護(hù)套,可偶然移動(dòng) - PROFIBUS FC 拖纜:
于在拖纜中強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)控制的總線電纜,例如在連續(xù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器部件中(絞合導(dǎo)線) - PROFIBUS FC FRNC 電纜:
雙芯屏蔽,阻燃設(shè)計(jì),無鹵總線電纜,有一個(gè)共聚物外殼 FRNC(阻燃無腐蝕)
不采用快速連接技術(shù)的總線電纜(取決于結(jié)構(gòu)類型)
- PROFIBUS 彩色電纜:
軟總線電纜(成束線),用于花彩線。
用于圓電纜,推薦用于電纜運(yùn)輸車模式 - PROFIBUS 扭轉(zhuǎn)電纜
高度靈活用總線電纜:
用于移動(dòng)機(jī)器部件的拖纜(絞線)
(在長 1 m電纜上能至少扭轉(zhuǎn) 500 萬次,± 180º) - PROFIBUS 混合電纜 GP:
適合拖曳的堅(jiān)固混合電纜,帶有兩條用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)你~導(dǎo)線和兩條用于 ET 200pro 的電源的銅導(dǎo)線 - SIENOPYR FR 船用電纜
無鹵素、抗踩壓、阻燃、經(jīng)過船級(jí)社認(rèn)證的光纖電纜,可安裝在船甲板及船艙內(nèi)。按米銷售
1 引言
sibas 32是德國西門子公司專為鐵路機(jī)車動(dòng)車控制而研制的微機(jī)控制系統(tǒng),它的全稱為siemens bahn automatisierungs system (西門子鐵路自動(dòng)化系統(tǒng))。sibas 32系統(tǒng)針對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置控制主要功能的發(fā)展遠(yuǎn)景來考慮的,因此對(duì)系統(tǒng)提出了極苛刻的要求。sibas 32系統(tǒng)是一種高功能通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它通過標(biāo)準(zhǔn)和外圍組件可與任意設(shè)備相連,基本能夠完成機(jī)車動(dòng)車所有的控制和監(jiān)控任務(wù)。sibas 32系統(tǒng)可根據(jù)司機(jī)指令和牽引回路狀態(tài)以及響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理,對(duì)各接觸器、繼電器、電磁閥、發(fā)光二極管或數(shù)碼管、斬波器等發(fā)出控制信號(hào)??刂茊卧瑫r(shí)還能夠完成多種監(jiān)測(cè)功能,包括對(duì)自身功能的診斷和外部數(shù)值的超限監(jiān)測(cè)。當(dāng)牽引電路在運(yùn)行中超過預(yù)先在程序中設(shè)置的上 (或下)限值時(shí),系統(tǒng)將根據(jù)故障的嚴(yán)重程度做出相應(yīng)的處理,自動(dòng)記錄這一故障、產(chǎn)生相應(yīng)的保護(hù)并告知司機(jī)。sibas 32系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是適用于對(duì)各種車輛的控制,不論是相控整流機(jī)車、斬波機(jī)車還是交流傳動(dòng)機(jī)車都可以在其硬件結(jié)構(gòu)基本不變的情況下,通過簡單地改換相應(yīng)的控制程序從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車的控制。
在德國巴伐利亞州東部小城紐倫堡,有一座外形毫不起眼的電子制造工廠,卻被稱為歐洲乃至的工廠之一。
Simatic控制器。攝影:熊少翀
依賴于自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)效率提升,自投產(chǎn)至今,安貝格在工廠生產(chǎn)面積始終保持約一萬平方米、員工數(shù)量保持約1200名不變的情況下,產(chǎn)能提升了八倍。在三班制生產(chǎn)中,安貝格每年生產(chǎn)約1500萬件Simatic產(chǎn)品。按每年生產(chǎn)230天計(jì)算,平均每秒就能生產(chǎn)出一臺(tái)控制設(shè)備。
產(chǎn)品合格率亦大幅提高。相比于該工廠成每百萬次電子產(chǎn)品加工過程出錯(cuò)500次,現(xiàn)在出錯(cuò)率只有12次。
“安貝格是自己生產(chǎn)自己。”該工廠產(chǎn)品工程師ChristophRaum介紹稱,Simatic設(shè)備不僅在安貝格工廠被大量生產(chǎn),而且遍布自身生產(chǎn)線,控制Simatic產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,從而實(shí)現(xiàn)自身生產(chǎn)的高度自動(dòng)化。
在安貝格工廠內(nèi)部,所有生產(chǎn)線和員工辦公區(qū)域有機(jī)分布其中。尚處于生產(chǎn)過程中的設(shè)備工件,在錯(cuò)綜復(fù)雜的自動(dòng)化傳輸線上有序流轉(zhuǎn),它們像“自然人”一樣,明確知道自己的目的地。在每一個(gè)分岔路口,工件會(huì)暫停1-2秒,然后選擇正確的去向。
工件在生產(chǎn)線上自動(dòng)流轉(zhuǎn)。攝影:熊少翀
Christoph解釋稱,生產(chǎn)線上的所有工件都已在虛擬環(huán)境中進(jìn)行規(guī)劃,有自己的“名稱”和“地址”,具備各自的身份信息,因此“知道”什么時(shí)候、哪條生產(chǎn)線或哪個(gè)工藝過程需要它們。工件在運(yùn)輸線分岔路口暫停,是在識(shí)別去向信息。
到達(dá)加工中心后,工件被識(shí)別出來,生產(chǎn)設(shè)備實(shí)時(shí)調(diào)用所需要的全部加工信息,并自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。加工過程中,產(chǎn)品的所有相關(guān)數(shù)據(jù),都儲(chǔ)存在自己的“數(shù)字化產(chǎn)品記憶庫”中,以便精確追蹤生產(chǎn)的每個(gè)步驟。加工完成后,通過光學(xué)設(shè)備或其它測(cè)量設(shè)備對(duì)工件自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè),在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)并剔除不合格的產(chǎn)品。
如果機(jī)器設(shè)備需要補(bǔ)給或者維護(hù)保養(yǎng),則在缺料或故障產(chǎn)生之前發(fā)出請(qǐng)求。系統(tǒng)會(huì)記錄所使用的資源數(shù)量,并對(duì)庫存及時(shí)更新。