上海诗幕自动化设备有限公司
西门子6ES72111BE400XB0 原装保内
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产品描述

品牌西门子 结构形式模块式 厂家德国 产地德国 数量1000 特色服务质保一年 加工定制 产品认证CE 哪里发货上海
一、输入输出(I/O)点数的估算
I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,再10%~20%的可扩展
余量后,作为输入输出点数估算数据。实际订货时,还需根据制造厂商PLC的产品特点,对输入输出点数进行圆整。
二、存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常采用存储器容量的估算来替代。
存储器内存容量的估算没有固定的公式,许多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量I/O点数的10~15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),另外再按此数的25%考虑余量。
三、控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。
(一)运算功
简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能;普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他运算功能。随着开放的出现,目前在PLC中都已具有通信功能,有些产品具有与下位机的通信,有些产品具有与同位机或机的通信,有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发,合理选用所需的运算功能。大多数应用,只需要逻辑运算和计时计数功能,有些应用需要数据传送和比较,当用于模拟量检测和控制时,才使用代数运算,数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。
(二)控制功能
控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等,应根据控制要求确定。PLC主要用于顺序逻辑控制,因此,大多数常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制,有时也采用的智能输入输出单元完成所需的控制功能,PLC的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。
(三)通信功能
大中型PLC应支持多种现场总线和通信协议(如TCP/IP),需要时应能与工厂网(TCP/IP)相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信,应是开放的通信网络。
PLC的通信接口应包括串行和并行通信接口(RS2232C/422A/423/485)、RIO通信口、工业以太网、常用DCS接口等;大中型PLC通信总线(含接口设备和电缆)应1:1冗余配置,通信总线应符合,通信距离应装置实际要求
PLC的通信网络中,上级的网络通信速率应大于1Mbps,通信负荷不大于60%。PLC的通信网络主要形式有下列几种形式:1)PC为主站,多台同型号PLC为从站,组成简易PLC网络;2)1台PLC为主站,其他同型号PLC为从站,构成主从式PLC网络;3)PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网;4)PLC网络(各厂商的PLC通信网络)。
为减轻CPU通信任务,根据网络组成的实际需要,应选择具有不同通信功能的(如点对点、现场总
(四)编程功能
离线编程:PLC和编程器公用一个CPU,编程器在编程时,CPU只为编程器提供服务,不对现场设备进行控制。完成编程后,编程器切换到运行,CPU对现场设备进行控制,不能进行编程。离线编程可成本,但使用和调试不方便。在线编程:CPU和编程器有各自的CPU,主机CPU负责现场控制,并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换,编程器把在线编制的程序或数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收到的程序运行。这种成本较高,但调试和操作方便,在大中型PLC中常采用。
五种化编程语言:顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能模块图(FBD)三种图形化语言和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本语言。选用的编程语言应遵守其(IEC6113123),同时,还应支持多种语言编程形式,如C,Basic等,以控制的控制要求。
(五)诊断功能
PLC的诊断功能包括硬件和的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置,诊断分内诊断和外诊断。通过对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断,通过对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断
PS:对于西门子SITOP为什么会有PLC供电电源,可以从三个维度来总结。
① 外观匹配PLC;
② 电气性能上,的SIMATIC电源匹配PLC工作电压上限28.8V;
③ 优异的电磁兼容性,EMC纹波。
2)非西门子PLC:
系统电源:第三方电源/SITOPModular/Smart/Lite
电源: SITOP Modualr/Smart/Lite/PM207
3)专机、单片机、工控机:
系统和电源: SITOP Modualr/Smart/Lite/PM207
无论是哪种情况,SITOP电源无处不在,只是西门子PLC供电电源的选择是毋庸置疑的。
三、从系统的可扩展性和兼容性的方面来说
市场上控制类产品繁多,无论DCS还是PLC,均有很多厂商在生产和销售。对于PLC系统来说,一般没有或很少有扩展的需求,因为PLC系统一般针对于设备来使用。一般来讲,PLC也很少有兼容性的要求,比如两个或以上的系统要求资源共享,对PLC来讲也是很困难的事。而且PLC一般都采用的网络结构,比如西门子的MPI总线性网络,甚至增加一台操作员站都不容易或成本很高。
DCS在发展的过程中也是各厂家自成体系,但大部分的DCS系统,比如西门子、ABB、霍尼维尔、GE、施耐德等等,虽说系统内部(过程级)的通讯协议不尽相同,但操作级的网络平台不约而同的选择了以太网络,采用标准或变形的TCP/IP协议。这样就提供了很方便的可扩展能力。在这种网络中,控制器、计算机均作为一个节点存在,只要网络到达的地方,就可以随意增减节点数量和布置节点位置。另外,基于windows系统的OPC、DDE等开放协议,各系统也可很方便的通讯,以实现资源共享。
四、从数据库来说
DCS一般都提供统一的数据库。换句话说,在DCS系统中一旦一个数据存在于数据库中,就可在任何情况下引用,比如在组态软件中,在软件中,在趋势图中,在报表中……而PLC系统的数据库通常都不是统一的,组态软件和软件甚至归档软件都有自己的数据库。为什么常说西门子的S7 400要到了414以上才称为DCS?因为西门子的PCS7系统才使用统一的数据库,而PCS7要求控制器起码到S7 414-3以上的型号。
五、从时间调度上来说
PLC的程序一般不能按事先设定的循环周期运行。PLC程序是从头到尾执行一次后又从头开始执行。(现在一些新型PLC有所改进,不过对任务周期的数量还是有限制)而DCS可以设定任务周期。
六、从应用对象的规模上来说
西门子CPU1211C参数介绍PLC一般应用在小型自控场所,比如设备的控制或少量的模拟量的控制及联锁,而大型的应用一般都是DCS。当然,这个概念不太准确,但很直观,习惯上我们把大于600点的系统称为DCS,小于这个规模叫做PLC。我们的热泵及QCS、横向产品配套的控制系统一般就是称为PLC。
以上是简单概括了两者的区别之处。严格的说,PLC与DCS现在已经不能完全一刀切开了,两者关系已经很模糊的说。
博途TIA的配置
在博途软件中新建项目,本案选取西门子S7-300PLC,其型号为CPU 313C-2DP,该PLC 为集成式的PLC,自带PROFIBUS-DP口,可以作为主站也可以作为从站,在本案中,PLC作为主站。
西门子6ES72111BE400XB0
1、开关指令信号的输入
变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、段速、点动等运行状态进行控制的开关型指令信号。变频器通常利用继电器接点或具有继电器接点开关特性的元器件(如晶体管)与PLC相连,得到运行状态指令。
在使用继电器接点时,常常因为接触不良而带来误动作;使用晶体管进行连接时,则需考虑晶体管本身的电压、电流容量等因素,以保证系统的可靠性。
在设计变频器的输入信号电路时还应该注意,当输入信号电路连接不当时也会造成变频器的误动作。例如,当输入信号电路采用继电器等感性负载时,继电器开闭产生的浪涌电流有可能引起变频器内部元器件的损坏或失效进而导致变频器误动作,因此应尽量避免这种情况的发生。
当输入开关信号进入变频器时,有时会发生外部电源和变频器控制电源(DC24V)之间的串扰。正确的连接是利用PLC电源,将外部晶体管的集电经过二管接到PLC。
2、数值信号的输入
变频器中也存在一些数值型(如频率、电压等)指令信号的输入,可分为模拟输入和模拟输出两种。模拟输入则通过接线端子由外部给定,通常通过 0~10V/5V的电压信号或0/4~20mA的电流信号输入。由于接口电路因输入信号而异,因此必须根据变频器的输入阻抗选择PLC的输出模块。
当变频器和PLC的电压信号范围不同时,如变频器的输入信号为0~10V,而PLC的输出电压信号范围为0~5V时;或PLC的一侧的输出信号电压范围为0~10V而变频器的输入电压信号范围为0~5V时,由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制,需要用并、串联的方式接入电阻,以次来限制电流或分去部分电压,以保证进行开闭时不超过变频器和PLC相应的容量。此外,在连线时还应注意将控制电路和主电路分开,控制电,保证主电路一侧的噪音不传到控制电路
西门子变频器通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号,如输出电压、转速等。信号的范围为0~10V的直流电压信号。根据用户的需要可以连接电压表或转速表,来显示变频器在运行时输出的电压或转速,但无论哪种情况,都应注意:PLC一侧的输入阻抗的大小要保证电路中电压和电流不超过电路的允许值,以保证系统的可靠性和减少误差。
另外,在使用PLC进行顺序控制时,由于进行数据处理需要时间,以及程序编写时排列的顺序不同和指令的使用不同等都会导致系统在运行时存在一定的时间延迟,故在较的控制时应予以考虑以上因素。
因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰,为保证PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪音而出现故障,故将变频器与PLC相连接时应该注意以下几点:
(1)对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地,而且应注意避免和变频器使用共同的接地线,且在接地时使二者尽可能分开。
(2)当电源条件不太好时,应在PLC的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪音滤波器、电抗器和能降低噪音用的器件等,另外,若有必要,在变频器输入一侧也应采取相应的措施。
(3)当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时,应尽可能使与变频器有关的电线和与PLC有关的电线分开。
(4)通过使用屏蔽线和双绞线达到提高噪音干扰的水平。
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用户多可将 3 个 TS 适配器模块安装到 TSAdapter IE Basic 上。西门子CPU1211C 技术参数:技术数据CPU 1211CAC/DC/继电器CPU 1211CDC/DC/继电器CPU 1211CDC/DC/DC订货号6ES7 211-1BE40-0xB06ES7 211-1HE40-0xB06ES7 211-1AE40-0xB0尺寸 W x H x D (mm)90 x 100 x 7590 x 100 x 7590 x 100 x 75装运重量420 g380 g370 g功耗10 W8 W8 W可用电流(CM 总线)大 750 mA (5 VDC)大 750 mA (5 VDC)大 750 mA (5 VDC)可用电流 (24 VDC)大 300 mA(传感器电源)大 300 mA(传感器电源)大 300 mA(传感器电源)数字量输入电流消耗 (24 VDC)所用的每点输入 4 mA所用的每点输入 4 mA所用的每点输入 4 mA列表: CPU 特征技术数据说明用户存储器工作30 KB负载内置 1 MB,可用 SD 卡扩展,具体视卡容量而定保持性10 KB板载数字 I/O6 点输入/4 点输出板载模拟 I/O2 路输入过程映像大小1024 字节输入 (I)/1024 字节输出 (Q)位存储器 (M)4096 个字节临时(局部)存储器16 KB 用于启动和程序循环(包括相关的 FB 和 FC)6 KB 用于其它各中断优先级(包括 FB 和 FC)信号模块扩展无SB、CB、BB 扩展多 1 个通信模块扩展多 3 个通信模块高速计数器多可组态 6 个使用任意内置或 SB 输入的高速计数器。 请参见表CPU 1211C: HSC 默认地址分配100/180 kHz(Ia.0 到 Ia.5)脉冲输出2多可组态 4 个使用任意内置或 SB 输出的脉冲输出100 kHz(Qa.0 到 Qa.3)脉冲捕捉输入6延时中断共 4 个,精度为 1 ms循环中断共 4 个,精度为 1 ms沿中断6 个上升沿和 6 个下降沿(使用可选信号板时,各为 10 个)存储卡SIMATIC 存储卡(选件)实时时钟精度+/- 60 秒/月实时时钟保持时间通常为 20 天,40 °C 时少为 12 天(免维护超级电容)1将 HSC 组态为正交工作模式时,可应用较慢的速度。2对于具有继电器输出的 CPU 型号,必须安装数字信号板 (SB) 才能使用脉冲输出。列表: 性能指令类型执行速度布尔运算0.08 μs/指令移动字1.7 μs/指令实数数算2.3 μs/指令S7-1200控制器使用灵活、功能强大,可用于控制各种各样的设备以满足您的自动化需求。 S7-1200 设计紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集,这些优势的组合使它成为控制各种应用的解决方案。CPU 将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置 PROFINET、高速运动控制 I/O 以及板载模拟量输入组合到一个设计紧凑的外壳中以形成功能强大的控制器。 在您下载用户程序后,CPU 将包含应用中的设备所需的逻辑。 CPU 根据用户程序逻辑监视输入与更改输出,用户程序逻辑可以包含布尔逻辑、计数、定时、复杂数算以及与其它智能设备的通信。为了与编程设备通信,CPU 提供了一个内置 PROFINET 端口。 借助 PROFINET 网络,CPU 可以与 HMI 面板或其它 CPU 通信。为了确保应用程序安全,每个 S7-1200 CPU 都提供密码保护功能,用户通过它可以组态对 CPU 功能的访问。类型描述订货号CPUCPU1211CPU1212CPU1214C1211 CPU AC/DC/Rly1211 CPU DC/DC/DC1211 CPU DC/DC/Rly1212 CPU AC/DC/Rly1212 CPU DC/DC/DC1212 CPU DC/DC/Rly1214 CPU AC/DC/Rly1214 CPU DC/DC/DC1214 CPU DC/DC/Rly6ES7 211 1BD30 0xB06ES7 211 1AD30 0xB06ES7 211 1HD30 0xB06ES7 212 1BD30 0xB06ES7 212 1AD30 0xB06ES7 212 1HD30 0xB06ES7 214 1BE30 0xB06ES7 214 1AE30 0xB06ES7 214 1HE30 0xB0数字量扩展模块SM 1222SM 1222SM 1223SM 1223SM 1221SM 1222SM 1222SM 1223SM 1223SM 12218 x继电器输出8 x 24V DC输出8 x 24V DC输入/8 x继电器输出8 x 24V DC输入/8 x 24V
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模拟量信号模块可以提供输入信号,或等待表示电压范围或电流范围的输出值。 这些范围是 ±10 V、±5 V、±2.5 V 或 0 - 20 mA。 模块返回的值是整数值,其中,0 到 27648 表示电流的额定范围,-27648 到 27648 表示电压的额定范围。 任何该范围之外的值即表示上溢或下溢。 有关超出范围值的类型的详细信息,请参见模拟量输入表示法和模拟量输出表示法表格。
在控制程序中,很可能需要以工程单位使用这些值,例如表示体积、温度、重量或其它数量值。 要以工程单位使用模拟量输入,必须先将模拟值标准化为由 0.0 到 1.0 的实数(浮点)值。 然后,必须将其标定为其表示的工程单位的小值和值。 对于要转换为模拟量输出值的以工程单位表示的值,应先将以工程单位表示的值标准化为 0.0 和 1.0 之间的值,然后将其标定为 0 到 27648 之间或 -27648 到 27648 之间(取决于模拟模块的范围)的值。 STEP 7 为此提供了 NORM_X 和 SCALE_X 指令。 还可以使用 CALCULATE 指令来标定模拟值。
指令执行时间低可达0.01 μs,为中低端性能设备开创了全新的应用方案。通过全局数据通信 (GD) 实现联网的 CPU 之间的数据包循环交换。SIMATIC HMI 产品 WinCC flexible 和 WinCC 对所有 SIMATIC WinAC 的所有数据和功能具有完全的访问能力,这符合对全集成自动化的要求。它们可以和 SIMATIC WinAC 运行在同一个本地 PC 上,也可以通过系统支持的网络从远端进行工作。(9)在扩展时,原有系统只需要很小的变更;  使用子程序可以将程序分成容易管理的小块,使程序结构简单清晰,易于查错和维护。如程序中只引用参数和局部变量,可以将子程序移植到其他项目。为了移植子程序,应避免使用全局符号和变量,如I、Q、M、SM、Al、AQ、V、T、C、S、AC等存储器中的地址。
(1) PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85—240V,适应电源范围较宽,但为了抗干扰,应加装电源净化元件(如电源滤波器、1:1隔离变压器等);隔离变压器也可以采用双隔离技术,即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地,次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地,以减小高低频脉冲干扰。   2.电源机架、CPU主板都只能在主电源切断时取下。微型箱式 PC SIMATIC IPC227D 和小型箱式 PC SIMATIC IPC427C/427D 或  程序状态故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,冗余控制部分将发挥作用,继续控制生产过程。通过 SD 读卡器并使用 Office 工具,可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据(与控制器之间的双向数据交换)
3.输出处理 连接和控制部件易于接触,并由前盖板提供保护一个系统包含下列组件:通过 CP 443-x 通信处理器,可以将 SIMATIC S7-400 连接至 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。SIMATIC S7-400(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)  二是PLC向高性能小型化方向发展。PLC的功能正越来越丰富,而体积则越来越小。比如三菱的FX-1S系列PLC,小的机种,体积仅为60×90×75mm,相当于一个继电器,但却具有高速计数、斜坡、交替输出及16位四则运算等能力,还具有可调电位器时间设定功能。PLC已不再是早期那种只能进行开关量逻辑运算的产品了,而是具有越来越强的模拟量处理能力,以及其他过去只有在计算机上才能具有的处理能力,如浮点数运算、PID调节、温度控制、定位、步进驱动、报表统计等。从这种意义上说,PLC系统与DCS(集散控制系统)的差别已经越来越小了,用PLC同样可以构成一个过程控制系统。 技术规范  当一个元素被放入网络中时,FBD编辑器自动将元素的逻辑流输入与左侧的任何逻辑流指示器连接。在右侧的网络中。逻辑流的自动扩充并非无条件。上面的个例子显示水平行未扩充至带有“立即”设置的逻辑流输出。  显示所有硫化罐的基本工作状态信息,如内外腔压力、内外腔温度以及硫化时间等。  目前在DCS系统中,一般使用两类通信手段,即同步的和异步的,同步通信依靠一个时钟来调节数据的传输和接收,异步网络采用没有时钟的报告系统。
西门子PLC扩展单元的功能特点
S7-1200系列西门子PLC是模块式结构,可以通过配接各种扩展模块来达到扩展功能、扩大控制能力的目的。目前S7-1200西门子plc主要有类扩展模块。
(1)输入/输出扩展模块 S7-1200系列CPU226CN上已经集成了一定数量的数字量I/O点,但如用户需要多于CPU单元I/O点时,必须对系统做必要的扩展。CPU221无I/O扩展能力,CPU 222多可连接2个扩展模块(数字量或模拟量),而CPU224XP和CPU226CN多可连接7个扩展模块。
S7-1200 系列西门子PLC系列目前总共提供共5大类扩展模块:数字量输入扩展板EM221(8路扩展输入);数字量输出扩展板EM222(8路扩展输出);数字量输入和输出混合扩展板EM223(8I/O,16I/O,32I/O);模拟量输入扩展板EM231,每个EM231可扩展3路模拟量输入通道,A/D转换时间为25μs,12位;模拟量输入和输出混合扩展模板EM235,每个西门子plc模块EM235可同时扩展3路模拟输入和1路模拟量输出通道,其中A/D转换时间为25μs,D/A转换时间]100μs,位数均为12位。基本单元通过其右侧的扩展接口用总线连接器(插件)与扩展单元左侧的扩展接口相连接。扩展单元正常工作需要+5VDC工作电源,此电源由基本单元通过总线连接器提供,扩展单元的24VDC输入点和输出点电源,可由基本单元的24VDC电源供电,但要注意基本单元所提供的大电流能力。
(2)热电偶/热电阻扩展模块 热电偶、热电阻模块(EM231)是为CPU222,CPU224,CPU226设计的,S7-1200与多种热电偶、热电阻的连接备有隔离接口。用户通过模块上的DIP开关来选择热电偶或热电阻的类型,接线方式,测量单位和开路故障的方向。
(3)通讯扩展模块 除了西门子plc的CPU集成通讯口外,S7-1200西门子plc还可以通过通讯扩展模块连接成更大的网络。S7-1200系列目前有两种通讯扩展模块:PROFIBUS-DP扩展从站模块(EM277)和AS-i接口扩展模块(CP243-2)。可以方便的才有TPC1162HI。
CPU 支持以下类型的代码块,使用它们可以创建有效的用户程序结构:
组织块 (OB) 定义程序的结构。 有些 OB 具有预定义的行为和启动事件,但用户也可以创建具有自定义启动事件的 OB。
功能 (FC) 和功能块 (FB) 包含与特定任务或参数组合相对应的程序代码。 每个 FC 或 FB 都提供一组输入和输出参数,用于与调用块共享数据。 FB 还使用相关联的数据块(称为背景数据块)来保存该 FB 调用实例的数据值。 可多次调用 FB,每次调用都采用的背景数据块。 调用带有不同背景数据块的同一 FB 不会对其它任何背景数据块的数据值产生影响。
数据块 (DB) 存储程序块可以使用的数据。
用户程序的执行顺序是:从一个或多个在进入 RUN 模式时运行一次的可选启动组织块 (OB) 开始,然后执行一个或多个循环执行的程序循环 OB。还可以将 OB 与中断事件关联,该事件可以是标准事件或错误事件。当发生相应的标准或错误事件时,即会执行这些 OB。
功能 (FC) 或功能块 (FB) 是指可从 OB 或其它 FC/FB 调用的程序代码块,可下至以下嵌套深度:
16(从程序循环 OB 或启动 OB 开始)
6(从任意中断事件 OB 开始)
注:安全程序使用二级嵌套。因此,用户程序在安全程序中的嵌套深度为四。
FC 不与任何特定数据块 (DB) 相关联。FB 与 DB 直接相关并使用该 DB 传递参数及存储中间值和结果。
用户程序、数据及组态的大小受 CPU 中可用装载存储器和工作存储器的限制。对各个 OB、FC、FB 和 DB 块的数目没有限制。但是块的总数限制在 1024 之内。
每个周期都包括写入输出、读取输入、执行用户程序指令以及执行后台处理。该周期称为扫描周期或扫描。
S7‑1200 自动化解决方案可由配备 S7‑1200 CPU 和附加模块的机架组成。术语“机架”表示 CPU 和关联模块采用导轨或面板式安装。只有在通电时才会对模块(SM、SB、BB、CB、CM 或 CP)进行检测和记录。
不支持通电时在机架中插入或拔出模块(热插拔)。切勿在 CPU 通电时在机架中插入或拔出模块。
http://www.absygs.com

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