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西门子PLC模块 , 变频器 , 触摸屏 , 交换机
西门子6ES7223-1BH22-0XA8常备现货

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燃煤输送是火力发电厂运行的一个重要环节,如何保证设备运行的可靠性、减少操作人员与维护人员劳动强度、提高经济效益,成为一个值得研究的课题。北京华富惠通技术有限公司为电厂输煤程控提供了完美的解决方案。上位controX(开物)2000监控系统通过RS- 485串行总线与欧姆龙PLC(可编程逻辑控制器)进行通讯,负责整个系统管理,通过人机界面,可对输煤程控系统实现互动操作。用 controX(开物)2000软件开发的输煤程控系统,不但实现了设备运行的自动化管理和监控,提高了系统的可靠性和安全性,而且改善了工作环境,提高了企业经济效益和工作效率。


1、 采用集散型结构,开放性好、易于扩展、性能稳定可靠;

2、 controX(开物)2000监控系统功能强大、实时采集、及时显示运行工况及有关数据,画面形象逼真,动感强,组态制作简单方便;

3、 故障响应准确及时,可自动显示或打印故障时间、性质和地点,并进行多重报警;

4、 设备启停或故障时,可自动切换监视画面,使控制室内的监视器显示相关区域的图像;

5、 上煤控制分程控自动、程控手动和就地三种操作方式,具有流程选择自动判断及自动执行功能;

6、 配煤控制具有程控自动配煤、程控手动配煤和就地配煤三种工作方式;

7、 程控配煤中,低煤位优先、顺序配煤和余煤配煤三种方式相结合;

8、 为确保安全运行,系统对被测设备设置各种检测和联锁保护功能;

逼真的动画监视界面:现场设备电机的运行状态和故障信号输入PLC,再由PLC将数据送入串口, controX(开物)2000上位监控软件采集串口数据,应用controX(开物)2000监控软件的强大制图功能,根据工艺流程设置立体图页画面,设置图元的动画属性,连接对应的现场数据信号。给电机设置转动效果,皮带设置传动效果。当皮带电机运行时,电机符号开始转动,皮带开始传动,界面模拟仪表盘可显示电机的工作电流,使上位监控界面形象逼真的监控设备的运行情况 。制作过程简单方便,流动和转动效果流畅自然、形象逼真。

安全的联锁保护控制功能:系统中的输煤电机启停是有严格控制顺序的,彼此间有相应的联锁互动关系,当启动某台输煤设备时,从该设备下面流程的终输煤设备开始向上逐级启动,后才能使该台设备启动;当停止某台输煤设备或某台设备故障时,从该设备上面流程的源头给煤设备开始向下逐级停车,后才能使该台设备停止。这样,就保证了上煤传输的正常运行,避免了皮带上煤的堆积,也保护了皮带。对于变频调速控制电机,由变频器控制。变频器的输出受控于PLC的输出信号。控制电机调速时,通过在上位界面点击相应设备符号弹出电机调频操作窗口,将输出给定值写入PLC,再经PLC输出给变频器调节电机转速。整个系统的运行可以通过程控自动启停,可以通过手动操作启停。在上位监控界面可以实现手自动操作切换。


多重故障检测及报警功能:应用controX(开物)2000软件提供的报警机制,在每幅监控画面上放置实时报警窗口,通过报警区域和报警级别的设定显示各自图页部分的设备报警状态信息,简单明了。当出现皮带跑偏、煤堵、皮带承载过重、电机过负荷等故障状态时,根据联锁保护顺序停车,在报警窗口出现报警检测点的报警信息,同时,监视画面自动切换到报警画面,相应设备图形处将出现故障状态提示符,清楚具体的指出故障设备。采用controX(开物)200系统还设置了实时、历史报警汇总窗口,可以查看系统所 有的实时报警信息和历史报警信息。可对报警进行确认、打印、形成历史报表等。



应用controX(开物)2000通用监控软件,实现输煤程控系统的上位监控方便快捷。只有 controX(开物)2000软件的强大功能,才使得输煤程控的整个自动化生产变的如此简单,其强大的动 画界面制作,简单快捷的组态方法是同类产品所无法比拟的

    武汉钢铁公司为了增加钢铁产量,提高工作效率,2006年底对转炉远程数据传送设备进行了改造。
  系统介绍:
  转炉远程数据传送系统要把分布在各个车间的转炉信号集中起来送给中控室。武钢共有15个转炉,分布距离总长为4200米。要求把各个转炉当前炼铁的工艺发送到中控室,中控室根据每个转炉发来的数据对各个转炉的炼钢成分进行分析,同时根据需要还向各个转炉发送下批需要炼铁的工艺,操作工根据传输过来的数据进行工作。因而中控室与各转炉之间的数据交换尤为重要,整个网络要求高可靠性和实时性。
  武钢转炉原采用RS485通讯,但存在很多弊病,例如通讯距离很有限,通讯速率较低,信号不稳定等。
科威嵌入式PLC芯片组带有CANBUS通讯功能,基于该芯片组,根据武钢转炉改造需求,外围加上相应的数码显示单元和指令控制按键,就开发出了式样号发生器。该产品通讯速率5—500K可以自由设定,通讯距离远可达10公里,可靠性高,且具有可编程性,灵活性好,取代原有的通讯设备后,彻底解决了原有问题。
     转炉远程数据传送系统结构如图1所示,该系统包括一台PC机,一台科威带CAN通讯的32点的PLC,以及放置于现场的15台式样号发生器。


这几个层主要的工作包括:
  1、底层为现场控制层,操作工将当前转炉炼钢的工艺用数字表示的方式,传送给中控室。同时操作工根据中控室发过来的指令进行下步作业。数据全部通过CANBUS进行传输。
  2、上层为中控操作室,中控室有一台带CAN通讯的PLC,这台PLC作为CAN主站与现场的15个式样号发生器进行数据交换。根据此现场要求,CAN通讯设置如下:通讯速率为20K,0级任务为100ms,带扩展效验。 由于需交换的数据量较大,为了保证通讯效果,PC与PLC之间采用了RS485通讯。
   现场使用效果:
   现场测试的数据显示:单个从站发送数据,在1秒钟内中控室可以收到并反送指令给此从站。10个以上从站同时发送数据给中控室,在3秒之内可以完成跟所有从站的数据交换。此设备在武钢现场已经使用1年多,运行状况良好。

一、概述
   袋式除尘器很久以前就已广泛应用于各个工业部门中,用以捕集非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物,捕获粉尘微粒可达0.1微米。袋式除尘器具有很高的净化效率,就是捕集细微的粉尘效率也可达99%以上,而且其效率比高。电机旋转产生风压,带动烟气流运动,当烟气流通过布袋时其中的颗粒就被截留下来。布袋通过脉冲喷吹的方式进行清理。
    
  
  二、除尘系统结构和要求
   铁合金分公司除尘项目包括的区域有原料倾翻机、液压混料机、机械混料机、翻饼区、放渣区、钛铁筛粉机、成品破碎区、钛铁筛粉\破碎机、加料站、炉筒打结、分料器、反应室门、钛铁加料平台、中频炉、球磨机、lvsuanjia破碎机、石灰破碎机、双辊破碎机、颚式破碎机、破碎区域1、破碎区域2等。
   现场由两台由变频带动的电机,各负责一部分除尘任务,当有一台变频故障暂时无法工作时,可以打开中间的连通阀门,由一台电机实现所有区域的除尘。
  各区域都有运行信号指示,传给PLC的DI。各区域都有独自的风门,风门处于自动状态时由PLC控制其开和关,处于手动状态时由现场控制开和关。当风门打开且对应的电机处于运行状态时就可以对该区域进行除尘了。
   各区域风门面积不一样,现在要求打开的风门面积总和和变频器输出频率成一定阶梯关系。并要求各区域开始工作后延时一段才开风门,各区域停止工作后也延时一段才关风门,各区域对应的时间不尽相同。
   要求在工作日的每天上午8点开启变频器,每天下午5点半关掉变频,当设备处于自动运行且风门已经打开时对应变频器会自动启动。
  在变频柜和PLC柜面板上有系统状态/报警指示灯,报警蜂鸣器、急停按钮、启动/停止按钮等,方便观察和紧急处理。
   上位机工程师/操作员站要求能直观、全面地展示整个系统的运行状态,显示参数,实时报警、并能查询历史数据记录和历史报警,还要求能在局域网的其他机器通过IE能浏览工程师站的数据和画面。
  三、自控部分硬件和软件选取
  1.硬件选择
   PLC采用西门子300系列,CPU为314。S7-300是模块化中小型 PLC 系统,它能满足中等性能要求的应用。模块化,无排风扇结构,易于实现分布,易于用户掌握等特点使得S7-300成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的解决方案。多种的性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块,使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块。 当任务规模扩大并且愈加复杂时,可随时使用附加模块对PLC进行扩展。314CPU集成一个MPI接口,供编程和与上位机通讯。由于本系统IO模块较多,用到了一对IM365作两组模块之间的桥接。
   两组变频器都采用了西门子MM430。MM430传动平稳,是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家。功率范围7.5kW至250kW。它按照专用要求设计,具有高度可靠性和灵活性。控制软件可以实现专用功能:多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。牢固的EMC设计; 控制信号的快速响应;线性v/f控制,并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制(FCC),多点 v/f控制; 内置PID控制器; 快速电流限制,防止运行中不应有的跳闸; 数字量输入6个,模拟量输入2个,模拟量输出2个,继电器输出3个; 具有15个固定频率,4个跳转频率,可编程; 采用BiCo技术,实现I/O端口自由连接; 集成RS485通讯接口,可选PROFIBUS-DP通讯模块。
  
  2.软件选择
   上位机软件选择的是组态软件力控PCAuto网络版。力控软件是一个高度集成化、可视化及具有友好的界面风格的软件,其功能特点如下:
  1 动画功能
   软件的开发环境具有多种动面功能,使浏览器画面更加的生动形象。
  2 图库
   集成化的开发环境、增强的图形功能,丰富的图形元素及超级子图精灵图库集,提供子图精灵开发工具,用户可以方便地生成自己的图库;优化设计的图库,提供了丰富的子图和“子图精灵”。
  3 趋势曲线
   实时趋势曲线:能够显示采集来的实时值的当前趋势情况
   历史趋势曲线:能够显示数值的历史趋势情况,可能作为查询采集数值的历值的工具,也可以作为分析工具。       
  4 内部组件
   视频组件:进行视频的捕捉和回放;
   温控曲线组件:可以进行温度的自动升温和保温控制;
   浏览器组件:可以作为标准的浏览器客户端;
   标准bbbbbbS组件:支持标准的文本框、单选框、列表框等组件;
   增强的报警组件:集成的报警管理和查询;
   X—Y曲线组件:可以自由的进行曲线分析和查询;
   幻灯片组件:灵活的幻灯片播放,可进行自由控制;
   自由曲线组件:方便的绘制各种曲线和动画连接;
   报表组件:类EXCEL的报表工具,方便您完成管理报表;
   立体棒图组件:直方图的分析工具;
   历史追忆组件:可以追忆带毫秒标签的数据,方便事故查询;
   手机短信组件:简单的手机短信发送组件;
  5 报表组件
   历史报表,报表,内置数据表等多种报表形式。
  6 查询功能
  7 打印功能
   支持多种打印功能主要有:浏览面面整体打印、选择区域打印以及对打印机的在线设置等。
  8 与其它数据库系统的数据交换
   提供了包括ODBC、OPC、ActiveX控件编程接口在内的多种开放接口。
  9 网路发布功能
   力控网络版发布后的内容通过IE能在局域网或互联网上进行浏览。
  
  四、控制系统的体系机构
   如下图所示,控制系统由变频柜I、变频柜II,PLC柜、上位机组成。
   PLC与上位机通过MPI协议通讯,采用了一根西门子的MPI串口适配器,上位机为研华工控机,操作系统为Win2000SP4 Professional,并安装了Step7-V5.3编程软件和力控组态软件。力控软件的驱动程序内置了MPI协议,可直接与PLC通讯。
   CPU的DO和AO端子直接与变频器的端子相连,控制变频器的起停以及变频转速给定。
  变频器带有485串口,直接与上位机组态软件通讯,把变频器的温度,电流电压等信号传给上位机,让用户直观地了解变频器的工作状态。通讯协议为USS,力控软件中也同样内嵌了USS协议,不需要用户自己另外开发。
  



  
  五、结束语
   本系统中难点主要有两个,一是用户对逻辑连锁和时序要求很高,又要求全部在PLC里编程实现;二是变频器参数调整。
   系统正式投入运行至今,一直运转正常,得到了用户的。

 激光测量—在钢铁工业中的应用
    
    激光传感器日益成为在钢铁工业领域中普遍应用于铸造,加工、焊接及机器人等方面的测量工具。它主要针对金属工艺中小尺寸、高频率的测量需求,用于质量监测,不需直接接触金属表面而几乎在任何环境下进行操作。
    
    水平连铸控制
    铸造工艺自动化的提高要求越来越jingque控制水平连铸。填级测量很大程度上依赖于不同种类漂浮系统。但由于这些系统直接接触熔体表面,由于粘接熔体而容易失效。而无接触激光系统提供了完美的解决方案:不直接接触熔体的自由测量特性并提供许多其它优点,比如在金属表面以较大距离进行大范围测量。主要应用领域是熔炉水平连铸的监控,如连铸壳、檐槽,联接件和模具。
    
    厚度测量
    布置两个传感器是进行厚度测量的基础。首先为一个滚筒指定原点,产品在滚筒上移动,与转轴接触的一面被作为零点,接下来的测量是相对于零点测出一个厚度值。另一种厚度测量,产品在位于其上方和下方的两个传感器之间移动,两个传感器测出的距离差得出产品的厚度值,这种测量装置的优点是产品可以在传送时上下振动时不会发生测量误差。空气冷却的OPTIMESS传感器可以对高温材料进行测量。穿梭厚度测量系统可以实现不同轨道的固定厚度测量。
    
    几何测量
    如果产品除厚度外,还需测量宽度、长度和边角,则可以采用点测OPTIMESS和OPTISCAN扫描仪。长度---由无接触长度测量系统独立进行整板几何测量,两个各位于产品上方和下方的扫描仪检测厚度和轮廓,位于产品两侧的两个点测OPTIMESS传感器测定宽度。钢板外形在整板通过在测量架下移动而持续测量。
    
    水平度测量
    水平度是板材的一个重要质量指标。自动化测量和控制系统集成在滚动线上监控水平度。高精度测量轴对这些车间进行控制是必要的。这种测量轴可以实现无接触激光在线测量。由于OPTIMESS传感器带宽高达10KHZ,高精度外形测量甚至可在高速在线进行。在工厂现场,热端采用三个OPTIMESS传感器测量水平度(边部—中间—边部),或者在冷端在两级高速轨道上测量,在这两种情况下产品表面外形由激光传感器检测并用计算机付立叶软件进行分析评估和显示。
    
    焊接接缝测量
    在航空航天工业中,焊接高强度铝合金件时,焊接缝的尺寸和几何位置意义重大。在激光焊接系统中采用两个OPTISCAN传感器,检测焊接尺寸并准确记录存档焊接件位置,可实现焊接件在线检测。另一种主要应用领域是焊接汽车钢板的重叠或间隙检测,单块板材靠锡焊或激光焊接在一起。以上两种情况,观察检测非常细小的公差在整个焊接过程中是非常重要的。因此,恰当的传感器必须应用于扫描焊接线,这时大量应用OPTIMESS或OPTISCAN传感器,焊接位置通过先进的传感器传送焊接控制系统并予以调节焊接头。
    
    直径测量/弯曲半径的确定
    影子法激光测量系统通常测量直径范围为300毫米。特殊的OPTIMESS传感器可用于更大的直径测量,一个装配两个接收器的OPTIMESS传感器,可测量一个半径在两米之内的钢板,两个接收器可将测量jingque度提高两倍。应用装载在冷却室内的四个OPTIMESS传感器测量直径可达8米。三个传感器可从金属管上固定端起测量距离,同时测量直径,在高温红热的表面上测量也可进行

简介
  
  随着国内石油化工行业的飞速发展,原油管道输送行业正面临新的挑战和发展机遇,许多已有的原油或成品油输送管线需改变现有的生产管理状况才能更好地适应新时期的要求。
  中原油田—洛阳炼油厂输油管线(以下简称中洛线)是80年代初期建设原油输送管线,东起中原油田濮阳首站,西至洛阳末站,中间经滑县泵站、卫辉泵站、新乡泵站、武陟泵站、温县泵站共五个中间站,全长255公里,采用油罐—泵—油罐的输送方式,每年输送250万吨原油。原油的生产管理方式是用一台8通道无纸记录仪记录泵站内的生产参数,以人工方式启停泵,值班人员将生产运行和设备的使用情况用电话告知新乡调度中心,徐州输油管理局只能通过打电话方式才能了解中洛线的运行状况。
  

中洛线SCADA系统在硬件上采用了OPTO 22公司的SNAP I/O系统,软件上使用的是其配套软件FactoryFloor Suite软件,系统运行于bbbbbbs NT 4.0平台。新的控制系统全面改变了原有的控制状况,实现了管线超高超低压力的自动保护,自动平衡进出站压力,实现了泵—泵的全密闭输送工艺,使每年输量提高至550万吨。通过微波系统,各泵站自动向新乡调度中心、徐州管理中心上传各泵站的生产参数及设备运行状况并接收下达控制指令,自动巡线并能在原油发生泄漏时马上产生报警及jingque定位,自动产生管线优化运行方式的分析报告,可对水击进行分析及预处理并在发生时实现全线自动保护。
  
  中洛线SCADA控制系统简介
  
  中洛线SNAP SCADA系统分为就地控制层、泵站控制层,新乡调度中心远控,徐州管理中心远程监视四级控制模式,泵站控制层与调度中心采用2MBPS数字与33.6KBPS模拟通讯相互热备份,而调度中心与徐州管理中心采用33.6KBPS模拟通讯方式。
  其中,就地控制层可实现在紧急状态的自动联锁保护停泵,是独立于计算机控制系统之外的保护系统,它包括:管线超高压保护、管线超低压保护、泄漏保护等等;
  泵站控制层实现对输油泵机组、储罐、进出站管线及阀组、加热炉、清管球收发装置、电气装置等设备的状态监控与报警;具备进出站压力PID调节、生产设备异常保护与报警;上传生产信息和数据并接受调度中心下达的指令等功能。
  

新乡调度中心是对中洛线生产运行的直接监管者,通过微波系统将各泵站控制层的生产信息和数据集中显示并保存,监视各站的工艺设备、电气设备的运行状况,实现全线密闭输油。同时,可以实现远程启泵、停泵、顺序停输等功能。
  调度中心可对全线压力状况进行仿真模拟,可以分析压力波的变化趋势,实施水击超前保护,并动态记录保护时20分钟以内的压力变化趋势。
  全线泄漏检测与定位系统可根据管线的压力波分析对管线泄漏状况进行分析与定位,而优化运行系统可以实现全线的生产优化运行。
  

站控系统
  
  站控系统由SNAP I/O、SNAP LCM4控制器、操作员工作站、打印设备、通信设备、防雷设备等组成。全部7个泵站站控系统共实现模拟量参数采控700余点;数字量参数采控970余点。
  SNAP I/O是美国OPTO 22公司新一代的智能模块。它的I/O端与现场端具有4000V光电隔离,模拟量采集模块有15位以上的分辨率,每个模块2-4路输入/输出,且有状态/故障指示灯,PID运算及事件联锁直接在智能底板上运行。当发生故障时,方便更换SNAP I/O 模块,使系统具有更好的可靠性和可维护性。
  


过程控制器
  ·CPU 32位Motorola 处理器 带IEEE数字浮点协处理器
  ·CPU时钟 33MHz
  ·RAM内存 4 MB
  ·Flash EEPROM 2 MB
  ·串口 4个
  高性能SNAP LC-M4控制器用于运行各站控系统的控制方案,SNAP LC-M4控制器通过100Mbps以太网卡接入站控局域网,与I/O端的通信速率为115.2Kbps,其中一个232串口连接调制解调器并以50毫秒为周期上传管线泄漏分析所需数据;一个485串口连入加热炉数据,一个485串口连入电气系统过来的电气参数。
  每个泵站内设有两台SNAP LC-M4控制器,两台互为热备用。
  
  操作员工作站
  
  操作员工作站基于Microsoft bbbbbbs NT 4.0 SP4中文操作系统,上面运行OptoDisplay 3.1d。操作员工作站采用灵活简便的人机交互界面,可实现:
  ○ 分级登录。分操作员/系统维护工程师/系统管理员三级,各级用户可在登录后修改自已的登录密码。
  ○ 站控/远控切换。系统管理员可通过远端暂停本站控制,实现远控。
  ○ 用户管理。系统维护工程师可以在登录后,增删操作员用户,同样,系统管理员可对系统维护工程师进行管理。
  


○ 数据保存及自动打印。数据可自动保存在SQL数据库中,打印可按用户设定的时间自动打印或人工打印,打印时可选择预览功能。
  ○ 事件管理功能。用户可查看不同时期的报警记录,操作员对泵/阀的操作记录,各种登录记录等。
  

○ 其它泵站数据监视。通过网络可以检测其它泵站的生产参数及运行状况。
  

每个泵站站控系统都是一个独立的控制及管理系统。它们拥有自已的硬盘和内存,有本地的实时和历史数据库,有手动调节及系统自保护功能。如果出现站间通信故障,站控控制系统将接管调度中心的控制而进入单站控制模式。
  
  打印设备
  
  站控系统打印设备用来打印记录下来的各种数据,包括生产报表、报警、事件等。
  
  防雷设备
  
  站控制系统可以对来自外部供电线路、外部通信线路、油罐高位线路的雷击起保护作用。
  
  通信设备
  
  每个站控制系统都是一个10/100M局域网,局域网通过路由器与微波设备相连,连接方式有数字方式和模拟两种,并互为备用。数字通信方式的传输速率可达2Mbps,模拟通信方式可达33.6Kbps。
  
  新乡调度中心
  
  新乡调度中心对中洛线进行全线集中监控与管理,包括数据服务器、调度员工作站、泄漏分析工作站、工程师站、打印设备、通信设备。
  数据服务器基于bbbbbbs NT Sever 4.0 SP4,,数据数据库服务器是中洛线SCADA系统生产数据管理的核心,它由两台bbbbbbS NT服务器组成,内置两块阵列硬盘,接收并镜像保存各站控系统中的生产数据,接收的实时数据存入实时数据库,同时进行数据的越限检查,产生越限报警等。并将实时数据发送到历史数据库中作为历史数据存档,向应用或开发子系统提供计算和分析的实时数据。
  


数据服务器运行Opto Display 3.1d/Opto Sever 3.1d/ SQL Sever 7.0软件,直接从各站控制器交换生产数据。
  
  调度员工作站
  
  调度员工作站,采用Microsoft bbbbbbs NT 4.0 Workstation作为操作系统,应用程序运行Opto Display 3.1d,每台调度员工作站具有相同的功能,互为备用。
  调度员工作站具有的主要功能有:
  ○ 显示中洛线全线概貌:
  ○ 各站场概貌及动态实时工艺流程图的生成;
  ○ 各站场电气参数显示;
  ○ 报警、事件生成、通信状态、诊断、故障显示;
  ○ 动态趋势、历史曲线图显示;
  ○ 水击分析及优化分析;
  ○ 具有全线启输、顺序停输、紧急停输等功能;
  ○ 调度员工作站支持安全权限设定,包括:操作员级、运行维护级、工程师级等。
  

工程师工作站
  
  工程师工作站采用Microsoft bbbbbbs NT 4.0作为操作系统,安装Opto FactoryFloor Suite 3.1d组件。在工程师工作站上,系统维护工程师用OptoControl在线修改或下装控制方案,在线诊断通信错误;用OptoDisplay修改或组态显示界面;用OptoSDK进行相应功能的开发。
  工程师工作站还可用于系统管理员监视控制软件的运行情况,开发数据库或应用程序,软件安装等
  
  网络与通信设备
  
  新乡调度中心局域网系统可与新乡办公局域网相连,并作为新乡办公局域网上的一个节点,实现数据共享。
  
  徐州调度管理中心
  
  徐州管理中心是对管道局各条线路实现集中管理的数据中心,对中洛线的生产运行和设备状况进行数据采集和远程监视。
  

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