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自動化PLC相關畢業論文(共五則)

時間:2019-05-13 04:03:56下載本文作者:會員上傳
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第一篇:自動化PLC相關畢業論文

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第二篇:Lspqsa自動化PLC相關畢業論文

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懶惰是很奇怪的東西,它使你以為那是安逸,是休息,是福氣;但實際上它所給你的是無聊,是倦怠,是消沉;它剝奪你對前途的希望,割斷你和別人之間的友情,使你心胸日漸狹窄,對人生也越來越懷疑。

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第三篇:Aetvdaa自動化PLC相關畢業論文

Time will pierce the surface or youth, will be on the beauty of the ditch dug a shallow groove;Jane will eat rare!A born beauty, anything to escape his sickle sweep

.--Shakespeare

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第四篇:Fomeiba自動化PLC相關畢業論文

七夕,古今詩人慣詠星月與悲情。吾生雖晚,世態炎涼卻已看透矣。情也成空,且 作“揮手袖底風”罷。是夜,窗外風雨如晦,吾獨坐陋室,聽一曲《塵緣》,合成詩 韻一首,覺放諸古今,亦獨有風韻也。乃書于紙上。畢而臥。凄然入夢。乙酉年七 月初七。-----嘯之記。

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第五篇:PLC電梯控制系統畢業論文

四川工程職業技術學院

電氣信息工程系

畢業論文

題 目 PLC電梯控制系統 班 級 電氣自動化技術1班 姓 名 學 號 指導老師

前 言

隨著現代社會的迅速發展,微電子技術和計算機技術也隨之迅速發展.當前數字電器系統的設計正朝著速度快、容量大、體積小、重量輕的方向發展。其中,有著代表性的是日趨進步和完善的PLC設計技術。PLC(即可編程控制器)在工業控制領域內得到十分廣泛的應用。PLC是一種基于數字計算機技術、專為在工業環境下應用而設計的電子控制裝置,它采用可編程序的存儲器,用來存儲用戶指令,通過數字或模擬的輸入/輸出,完成一系列邏輯、順序、定時、記數、運算等確定的功能,來控制各種類型的機電一體化設備和生產過程。

PLC的設計和開發,已經有多種類型和款式。傳統的PLC各有特點,它們適合在現場做手工測量,要完成遠程測量并要對測量數據做進一步分析出來,傳統PLC是無法完成的。然而基于PC通信的PLC,既可以完成測量數據的傳遞,又可借助PC,做測量數據的處理。所以這種類型的PLC無論在功能和世界應用上,都具有傳統PLC無法比擬的特點,這使得它的開發和應用具有良好的前景。

第一章 電梯的簡介

一、電梯的起源與發展

1、電梯的起源

現代社會中,電梯已經成為不可短少的運輸設備。電梯是隨著高層建筑的興建而發展起來的一種垂直運輸工具。多層廠房和多層倉庫需要有貨梯;高層住宅需要有住宅梯;百貨大樓和賓館需要有客梯,自動扶梯等。在現代社會,電梯已像汽車、輪船一樣,成為人類不可缺少的交通運輸工具。

電梯在漢語詞典中的解釋為:建筑物中用電作動力的升降機,代替步行上下的樓梯。

說到電梯的起源要從公元2600年埃及人在建造金字塔時使用了最原始的提升系統說起,但這一類起重機的能源均為人力。到了1203年,法國的二修道院安裝了一臺起重機,有所不同的是該機器是利用驢作為動力,載荷由繞在一個大滾筒上的繩子進行起吊。此種方法一直沿用到近代直到瓦特發明了蒸汽機,約在1800年,煤礦主才能利用起重機把礦井中的煤輸送上來。

數百年來人們制造過各種類型的升降機,它們都具有一個共同的缺陷:只要起吊繩突然斷裂,升降機便急速地墜落到底層。1854年奧迪斯設計了一種制動器:在升降機的平臺頂部安裝一個貨車用的彈簧及一個制動桿與升降梯井道兩側的導軌相連接,起吊繩與貨車彈簧連接,這樣僅是起重平臺的重量就足以拉開彈簧,避免與制動桿接觸。如果繩子斷裂,貨車彈簧會將拉力減弱,兩端立刻與制動桿咬合,即可將平臺牢固地原地固定,免了繼續下墜。這樣,第一臺“安全”升降梯就產生了,然而真正能夠稱為電梯的產品應該是在20世紀初才出現。

2、電梯技術的發展

(1)電梯的速度要求越來越快,告訴,超高速電梯的數量越來越多。(2)電梯的拖動技術有了圈套的發展,直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點。逐步被交流電梯所替代,液壓電梯由于運行平穩,機房位置靈活等特點,使得在低樓層場合得到越來越廣泛的應用。交流拖動電梯更是得到迅速發展。

(3)電梯的邏輯控制已從過去簡單的繼電器-接觸器控制發展為可編程序控制(PLC)和計算機控制,控制方式也從手柄控制、信號控制發展為集選控制、并聯控制、群控等,電梯可靠性得到很大的提高。

(4)電梯的管理功能不斷加強,電梯廣泛采用計算機控制技術,不斷滿足用戶的使用功能要求。如停車操作、消防員專用等。

第二章 PLC的簡介

一、PLC的定義

可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統,專業在工業環境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器,用于其內部存儲程序,執行邏輯運算,順序控制,定時,技術與算術操作等方面向用戶的指令,并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編程控制器及其有關外部設備,都按易于與工業控制系統聯成一個整體,易于擴充其功能的原則設計。

總之,可編程控制器是一臺計算機,它是專為工業環境應用而而設計制造的計算機。它具有豐富的輸入/輸出接口,并且具有較強的驅動能力。但可編程控制器產品并不針對某一具體工業應用,在實際應用時,其硬件需根據實際需要進行選用配置,其軟件需根據控制要求進行設計編制。

二、PLC的基本結構和組成

1、PLC的結構圖如下所示:

交流/直流現場設備擴展單元電源基本I/OI/O擴展接CPU存儲器外圍接口數據總線外設編程器通信網絡

圖2 PLC的結構圖

(1)中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞,在系統監控程序的控制下工作,承擔著將外部輸入信號的狀態寫入輸入映像寄存器區域,然后將接過送到輸

出映像寄存器區域。

(2)存儲器由只讀存儲器ROM和隨機存儲器RAM兩大部分組成,存放系統軟件的存儲器稱為系統程序的存儲器ROM,存放應用軟件或中間運行數據的存儲器稱為用戶程序存儲器RAM。

(3)基本I/O接口電路

A.PLC內部輸入電路作用是將PLC外部電路提供的、符合PLC輸入電路要求的電壓信號,通過光耦電路送到PLC內部電路。

B.PLC輸出電路用來將CPU運算的結果換成一定形式的功率輸出,驅動被控負載。

(4)接口電路:PLC接口電路分為I/O擴展接口電路和外設通信接口電路兩大類。

A.I/O擴展接口電路用于連接I/O擴展單元,可以用來擴充開關量I/O點數和增加模擬量的I/O端子。I/O擴展接口電路采用并行接口和串行接口兩種電路形式。

B.外設通信接口電路用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器,并能組成PLC的控制網絡。

(5)電源:PLC內部配有一個專用開關式穩壓電源,將交流/直流供電電源轉化為PLC內部電路需要的工作電源(5V直流)。

2.PLC控制系統的組成

PLC控制系統像一般的計算機控制系統一樣,也是由硬件和軟件兩個部分組成的,硬件是指PLC本身及其外圍設備,軟件是指管理PLC的系統軟件,PLC的應用程序,編程語言和編程支持工具軟件。

圖3 PLC控制系統的組成

PLC控制系統的軟件主要是系統軟件,應用軟件,編程語言及編程支持工具軟件幾個部分組成。

PLC系統軟件是PLC工作所必須的軟件。在系統軟件的支持西,PLC對用戶程序進行逐條的解釋,并加以執行,直到用戶程序結束,然后返回到程序的起始又開始新的一輪掃描。PLC的這種工作方式就稱之為循環掃描。

圖4 PLC內部工作示意圖

0的輸入端子的通斷狀態或輸入數據讀入,并將其寫入各對應的輸入狀態寄存器中,即刷新輸入。隨機關閉輸入端口,進入程序執行階段。

PLC在程序執行階段:按用戶程序指令存放的先后順序掃描執行每條指令,經相應的運算和處理后,其結果再寫入輸出狀態寄存器中,輸出狀態寄存器中所有的內容隨著程序的執行而改變。

輸出刷新階段:當所有指令執行完畢,輸出狀態寄存器的通斷狀態在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中,并通過一定的方式輸出,驅動相應輸出設備工作。

四、PLC的特點

PLC是一種用于工業自動化控制的專用計算機,實質上屬于計算機控制方式。PLC與普通計算機一樣,以通用或專用CPU作為處理器,實現通道的運算和數據的存儲,另外還有位處理器,進行點(位)的運算與控制。

PLC控制一般具有可靠性高,易操作、維修、編程簡單、靈活性強等特點。

五、PLC系統的發展趨勢

PLC當初是針對工業順序控制發展而研制的。經過30幾年的迅速發展,PLC已不僅能進行開關量控制,而且還能進行模擬量控制,位置控制。特別是PLC的通信網絡技術的發展,使得PLC如虎添翼,由單機控制向多機控制,由集中控制向多層次分布式控制系統發展。現在PLC的足跡已遍布了國民經濟的各個領域,形成了滿足各種需要的PLC應用系統。

電梯結構不斷緊湊化,體積不斷輕型化、小巧化隨著新技術、新結構、新材料、新工藝的發展,電梯的機械系統結構簡單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進化、外觀漂亮化。同時,無機房電梯在新世紀將會有較大速度發展。

今后PLC控制系統將朝著兩個方向發展:一是向小型化,微型化系統方向發展。作為控制系統的關鍵設備,PLC將朝著體積更小,速度更快,功能更強,價格更低的方向發展。二是向大型化,網絡化,多功能的方向發展。

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第四章 PLC控制系統的設計方案

一、PLC控制系統基本方案

隨著城市建設的不斷發展,高層建筑不斷增多,電梯在國民經濟和生活中有著廣泛的應用。電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實際上電梯是根據外部呼叫信號以及自身控制規律等運行的,而呼叫是隨機的,電梯實際上是一個人機交互式的控制系統,單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的,因此,電梯控制系統采用隨機邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式,一是采用微機作為信號控制單元,完成電梯信號的采集、運行狀態和功能的設定,實現電梯的自動調度和集選運行功能,拖動控制則由變頻器來完成;第二種控制方式用可編程控制器(PLC)取代微機實現信號集選控制。從控制方式和性能上來說,這兩種方法并沒有太大的區別。國內廠家大多選擇第二種方式,其原因在于生產規模較小,自己設計和制造微機控制裝置成本較高;而PLC可靠性高,程序設計方便靈活,抗干擾能力強、運行穩定可靠等特點,所以現在的電梯控制系統廣泛采用可編程控制器來實現。

本文將用四層樓作為背景進行設計。

1.轎廂樓層位置檢測方法

主要方法有以下幾種:

(1)用于簧管磁感應器或其他位置開關:這種方法直觀、簡單,但由于每層需使用一個磁感應器,當樓層較高時,會占用PLC太多的輸入點。

(2)利用穩態磁保開關:這種方法需對磁保開關的不同狀態進行編碼,在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼,但是它是無權代碼,進行運算時需采用PLC指令譯碼,比較麻煩,軟件譯碼也使程序變的龐大。

(3)利用旋轉編碼器:目前,PLC一般都有高速脈沖輸入端或專用計數單元,計數準確,使用方便,因此在電梯PLC控制系統中,可用編碼器測取電梯運行過程中的準確位置,編碼器可直接與PLC高速脈沖輸入端相連,電源可利用PLC內置的24V直流電源,硬件連接可謂簡單方便。

由以上分析可見,用旋轉編碼器檢測轎廂的位置優于其他方法,故本設計采用此方法

2.PLC的選型

根據以上選擇的轎廂樓層位置檢測方法,要求可編程控制器必須且有高數計數器。又因為電梯時雙向運行的,所以PLC還需具有可逆計數器。綜合考慮后,本設計選擇西門子公司生產的S7—200系列機。

S7—200系列機具有以下優點: 1.體積極小

2.先進美觀的外部結構 3.提供多種子系列供用戶選用 4.靈活多變的系統配置 5.功能強、使用方便

二、PLC電梯控制系統設計方向

1.電梯控制系統的基本結構組成

電梯PLC的控制系統和其他類型的電梯控制系統一樣主要由信號控制系統和拖運控制系統兩部分組成。圖7為電梯PLC控制系統的基本結構圖,主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統、轎箱操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調速裝置與主拖動系統等。系統控制核心為PLC主機,操縱盤、呼梯盤、井道及安全信號通過PLC輸入接口送入PLC,存儲在存儲器及召喚指示燈等發出顯示信號,向拖動和門機控制系統發出控制信號。

電梯控制系統可分為電力拖動系統和電氣控制系統兩個主要部分。電力拖動系統主要包括電梯垂直方向主動拖動電路和轎廂開關電路。二者均采用易于控制的直流電動機作為拖動動力源。主拖動電路采用PWM調試方式,達到了無級調速的目的。而開關門電路上電機僅需一種速度進行運動。電氣控制系統則由眾多呼叫按鈕、傳感器、控制用繼電器、指示燈、LED七段數碼管和控制部分的核心器件等組成。PLC集信號采集、信號輸出及邏輯控制于一體,與電梯電力拖動系統一起實現了電梯控制的所有功能。十層電梯控制系統由呼叫到響應形成一次工作循環,電梯工作過程又可細致分為自檢、正常工作、強制工作等三種工作狀態。電梯在三種工作狀態之間來回切換,構成了完整的電梯工作過程。

如下圖:

圖7 電梯PLC控制系統的基本結構

2.電梯控制系統原理框圖

電梯控制系統原理框圖如下圖所示,主要由轎廂內指令電路、門廳呼叫電路、主拖動電機電路、開關門電路、檔層顯示電路、按鈕記憶燈電路、樓層檢測與平層檢測傳感器及PLC電路等組成的。

圖8 電梯控制系統原理框圖

到PLC的控制信號有:運行方式選擇、運行控制、轎內指令、層站召喚、安全保護信息、旋轉編碼器光電脈沖、開關門及限位信號、門區和平層信號等。

圖10 電梯信號控制系統

6.拖動控制系統

電梯主要由直流和交流兩種拖動方式,PLC控制的拖動系統主電路及調速裝置與繼電器控制系統相比無需做很多改動。拖動系統的工作狀態及部分反饋信號可直接送入PLC,由PLC向拖動系統發出速度切換、起動、運行、平層等控制信號。

7.電梯上行

(1)電梯停在1F,2F呼叫時,則上行,碰到2F的行程開關后停止。(2)電梯停在1F或2F時,3F呼叫,則上行,碰到3F的行程開關后停止。(3)當電梯停在1F或2F、3F時,4F呼叫,則上行到4F碰到行程開關后停止。

(4)電梯停在1F,2F、3F同時呼叫時,則電梯上行到2F后停5s,繼續上行到3F后停止。

(5)電梯停在1F,2F、3F同時呼叫時,電梯上行到2F停5s,繼續上行到3F停止。

(6)電梯停在1F,3F、4F同時呼叫時,電梯上行到3F停止5s,繼續上行

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系統會根據外呼和內選信號及門鎖信號綜合判斷電梯的運行方向。5.執行上行程序

此段程序包括控制電梯上行,檢測是否應該減速或者停止電梯正轉并且執行。6.執行下行程序

此段程序包括控制電梯下行,檢測是否應該減速或者停止電梯正轉并且執行。

四、I/O點的分配

根據需要控制的開關、設備大約有15個輸入點,11個輸出點。如圖15:

圖15 I/O點的分配

五、硬件系統調試

在硬件調試時,我們主要調試的內容有: 1.在接線端子上。

2.在PLC擴展單元上。3.在電源接線上。

注:特別是在電源接線時,一定要注意哪些端子接24V,哪些接地。

六、軟件系統調試

在軟件調試時,主要是結合硬件設備觀察程序的過程是否與我們設計的原理一致。如果出現不正常運行和不運行時我們得回到程序編制,依次檢查與修改。

七、程序梯形圖

0

圖16 PLC控制程序梯形圖

注:

M0.1 電梯在一層時停止指令 M0.2 電梯在二層時停止指令 M0.3 電梯在三層時停止指令 M0.4 電梯在四層時停止指令 M1.1 電梯在一層時向上運行指令 M1.2 電梯在二層時向上運行指令 M1.3 電梯在三層時向上運行指令

E2亮,電梯停止。

11.按SB6,SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯仍上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯仍上升,再按SQ4,E3,E4亮,電梯停止2s后下降,按SQ2,E3滅,E2亮,電梯停止。

12.按SB7(SB2),SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2滅,電梯停止2s后上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯仍上升,再按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止。

13.按SB6,SB8,SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯停止2s后上升,再按SQ3,E1滅,E2亮,電梯仍上升,在按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止2s后下降,按SQ3,E4滅,E3亮,電梯仍下降,按SQ2,E2滅,E2亮,電梯停止。

14.按SB6,SB8,SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯停止2s后上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯仍上升,再按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止2s后下降,按SQ3,E4滅,E3亮,電梯仍下降,按SQ2,E3滅,E2亮,電梯停止。

15.按SB6,SB8,SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯停止2s后上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯仍上升,再按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止2s后下降,按SQ3,E4滅,電梯提高至2s后下降,按SQ3,E4滅,E3亮,電梯停止。

16.按SB6,SB9(SB3),SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯仍上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止2s后上升,再按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止2s后下降,按SQ3,E4滅,E3亮,電梯仍下降,按SQ2,E3滅,E2亮,電梯停止。

17.按SB7(SB2),SB9(SB3),SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯停止2s后上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止2s后上升,再按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止。

18.按SB6,SB7(SB2),SB8,SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯停止2s后上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯仍上升,再按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止2s后下降,再按SQ3,E4滅,E3亮,電梯上升,再按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止2s后下降,再按SQ3,E4滅,E3亮,電梯停止2s后下降,再按SQ2,E3滅,E2亮,電梯停止。

19.按SB6,SB7(SB2),SB9(SB3),SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯停止2s后上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止2s后上升,再按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止2s后下降,按SQ3,E4滅,E3亮,電梯仍下

降,再按SQ2,E3滅,E2亮,電梯停止。

20.按SB6,SB7(SB2),SB8,SB9(SB3),SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯停止2s后上升,按SQ3,E2滅,E3亮,E4亮,電梯停止2s后下降,按SQ3,E4滅,E3亮,電梯停止2s后下降,再按SQ2,E3滅,E2亮,電梯停止。

21.按SB8,SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯仍上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯仍上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止2s后上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止。

22.按SB8,SB9(SB3),SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯仍上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止2s后上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止。

23.按SB8,SB9(SB3),SB10(SB4),電梯上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯仍上升,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止2s后上升,再按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止2s后下降,按SQ3,E4滅,E3亮,電梯停止。

電梯停留在二層:

1.按SB8或SB9(SB3)或SB8或SB9(SB3),電梯上升,反方向呼叫無效,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止。

2.按SB10(SB4),電梯上升,反方向呼叫無效,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止。

3.按SB5(SB1), 電梯上升,反方向呼叫無效,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止。

4.按SB8,SB10(SB4),電梯上升,反方向呼叫無效,按SQ3,E2滅,E3滅,E4亮,電梯停止。

5.按SB9(SB3),SB10(SB4),電梯上升,反方向呼叫無效,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止2s后上升,再按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止。

6.按SB8,SB9(SB3),SB10(SB4),電梯上升,反方向呼叫無效,按SQ3,E2滅,E3亮,電梯停止2s后上升,再按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止2s后下降,按SQ3,E4滅,E3亮,電梯停止。

電梯停留在三層:

1.按SB10(SB4),電梯上升,反方向呼叫無效,按SQ4,E3滅,E4亮,電梯停止。

2.按SB6或SB7(SB2)或SB6,SB7(SB2),電梯下降反方向呼叫無效,按SQ2,E3亮,電梯停止。

3.按SB5(SB1), 電梯下降,反方向呼叫無效,按SQ2,E3滅,E2亮,電梯仍下降,按SQ1,E2滅,E1亮,電梯停止。

4.按SB7,SB5(SB1), 電梯下降,反方向呼叫無效,按SQ2,E3滅,E2亮,電梯仍下降,按SQ1,E2滅,E1亮,電梯停止2s后上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯停止。

5.按SB7,SB6(SB2),SB5(SB1),電梯下降,反方向呼叫無效,按SQ2,E3滅,E2亮,電梯停止2s后下降,按SQ1,E2滅,E1亮,電梯停止。

6.按SB7,SB6(SB2),SB5(SB1),電梯下降,反方向呼叫無效,按SQ2,E3滅,E2亮,電梯停止2s后下降,再按SQ1,E2滅,E1亮,電梯停止2s后上升,按SQ2,E1滅,E2亮,電梯停止。

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