可编程控制系统设计师考证教程

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江凌云过志强 著
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店铺: 玖创图书专营店
出版社: 东南大学出版社
ISBN:9787564167226
商品编码:29880772382
包装:平装-胶订
出版时间:2016-11-01

具体描述

基本信息

书名:可编程控制系统设计师考证教程

定价:32.00元

作者:江凌云过志强

出版社:东南大学出版社

出版日期:2016-11-01

ISBN:9787564167226

字数:

页码:

版次:1

装帧:平装-胶订

开本:16开

商品重量:0.4kg

编辑推荐


内容提要


可编程控制系统设计师是我国*近兴起的职业。
可编程控制系统设计师是指从事可编程控制器(PLC )选型、编程,并对应用系统进行设计、整体集成和维护的工程人员。可编程控制系统设计师考证涉及内容丰富,以工控产品使用及系统开发为核心,以可编程控制器应用技术、HMI应用技术、控制电机应用技术、传感检测技术、机电液气装拆运维技术等单元技术作为支撑;机电如两翼,控制是核心,软件为灵魂。本书通过一系列任务,系统地介绍了可编程控制系统设计师培训内容,培养学生可编程控制系统设计的技能。
江凌云、过志强主编的《可编程控制系统设计师考证教程》可用作高职高专院校机电一体化技术专业、工控技术专业的教材,也可作为高等院校本科机械电子工程、机械制造及自动化、机械设计及理论专业的教材,还可供从事机电一体化设计制作的工程技术人员参考。

目录


作者介绍


文摘


序言



《可编程控制系统设计师考证教程》—— 深入解析自动化控制核心技术,助力专业技能腾飞 在这个日新月异的工业自动化时代,可编程控制系统(Programmable Logic Controller,简称PLC)已成为现代工业生产中不可或缺的核心技术。从精密的制造业到复杂的楼宇自动化,再到能源管理和环境保护,PLC的应用无处不在,深刻地改变着我们生产和生活的方方面面。正是基于对这一重要性的深刻认知,我们精心打造了《可编程控制系统设计师考证教程》,旨在为广大从事或有志于从事工业自动化控制领域的工程师、技术人员、在校学生以及希望系统学习PLC技术的专业人士,提供一套全面、深入、实用的学习指南。 本书并非仅仅罗列技术术语或堆砌枯燥的理论,而是以“考证”为导向,深度融合了考取相关职业资格证书所需的核心知识与技能,更注重培养读者在实际应用中的分析、设计、编程、调试和维护能力。我们将工业自动化控制系统的设计理念、PLC的工作原理、指令系统、硬件构成、软件开发、故障诊断以及项目实践等关键环节,进行了系统化的梳理和详尽的阐述。 一、 PLC基础理论与硬件构成:构筑坚实的技术基石 学习任何一项技术,扎实的基础理论是不可或缺的。本书首先从PLC的基本概念入手,阐释其在自动化控制中的地位和作用,并追溯其发展历程,帮助读者理解PLC为何成为现代工业自动化控制的主流选择。我们将深入剖析PLC的核心组成部分,包括中央处理器(CPU)、存储器(Memory)、输入/输出(I/O)模块、电源模块以及通信模块等。对于每一个模块,我们都将详细介绍其工作原理、技术规格、选型依据以及在实际系统中的功能。例如,在CPU部分,我们会讲解其扫描周期、执行指令的方式以及如何处理中断;在I/O模块部分,我们将区分数字量和模拟量输入/输出,并探讨不同类型I/O模块的特点和应用场景,如隔离、滤波、电流/电压信号的处理等。通过对硬件构成的深入了解,读者将能够清晰地认识到PLC作为一个智能控制单元是如何与外部世界进行信息交互的。 二、 PLC编程语言与指令系统:掌握指令的精髓与应用 PLC的强大之处在于其灵活的编程能力,本书将重点讲解目前业界主流的PLC编程语言,包括梯形图(Ladder Diagram, LD)、指令表(Instruction List, IL)、顺序功能图(Sequential Function Chart, SFC)、结构化文本(Structured Text, ST)和功能块图(Function Block Diagram, FBD)。我们不仅会介绍每种语言的基本语法和特点,更会结合丰富的工程实例,演示如何运用这些语言来表达控制逻辑。 尤其值得一提的是,本书将系统性地梳理和讲解PLC的核心指令系统。这部分内容是PLC编程的基石,我们将把指令分为逻辑指令(如AND, OR, NOT)、定时器指令(TON, TOF, TP)、计数器指令(CTU, CTD)、数据传送指令(MOV, INC, DEC)、比较指令(<, >, =, <=, >=, <>)、算术指令(ADD, SUB, MUL, DIV)以及位操作指令、字操作指令等。对于每一类指令,我们都会给出清晰的定义、功能描述、具体操作数及格式,并通过大量的实际操作示例,展示其在不同控制场景下的应用。例如,在讲解定时器时,我们将演示如何利用不同类型的定时器来实现延时启动、周期性触发等功能;在讲解计数器时,我们会展示如何通过计数器来实现产品计数、位置检测等应用。本书强调的不是机械记忆指令,而是理解指令背后的逻辑,从而能够灵活组合指令,实现复杂的控制需求。 三、 PLC控制系统设计与实施:从需求分析到系统落地 一个成功的PLC控制系统,离不开科学的设计流程。本书将带领读者一步步掌握PLC控制系统的设计方法。首先,我们会讲解如何进行需求分析,明确控制对象、控制功能、工艺流程以及安全要求。接着,我们将深入探讨控制方案的设计,包括选择合适的PLC型号、确定I/O点数、设计控制逻辑、编写PLC程序以及选择合适的HMI(人机界面)和通信方式。 在硬件选型方面,我们将分析不同品牌、不同系列PLC的优缺点,以及如何根据负载能力、环境条件、通信需求和成本预算进行合理选择。在I/O配置上,我们将详细讲解如何根据输入输出信号的类型、数量、电气特性和隔离要求,进行精确的I/O点分配和模块选型。 在软件设计方面,本书将引导读者遵循良好的编程规范,编写结构清晰、易于理解和维护的PLC程序。我们将强调模块化编程、子程序和功能块的应用,以及如何合理利用注释和变量命名,提高程序的可读性。此外,我们还将涉及PLC与HMI(人机界面)的集成,包括HMI的设计原则、画面布局、数据交互以及报警处理等,以及PLC与其他自动化设备(如变频器、伺服驱动器、传感器、执行器)之间的通信连接和协议(如Modbus, Profibus, Ethernet/IP)的应用。 四、 PLC系统调试与故障诊断:保障系统稳定运行的关键 一个设计精良的PLC系统,其稳定可靠的运行离不开细致的调试和高效的故障诊断。本书将花费大量篇幅讲解PLC系统的调试技术。我们会从单模块测试、I/O通道验证、基本功能测试到整体系统联调,层层深入,指导读者如何系统地验证PLC程序的正确性和系统的可靠性。 在故障诊断方面,我们将介绍多种常用的诊断方法和工具。读者将学会如何利用PLC自带的诊断功能(如PLC的LED指示灯、诊断寄存器)、在线监控软件(如PLC编程软件的在线监视、变量监视、报警查看)以及外部检测设备,来快速定位和分析故障。本书将重点讲解PLC常见的故障类型,如程序错误、硬件故障(I/O模块损坏、CPU故障、通信故障)、外部干扰(电源不稳定、电磁干扰)以及线路连接问题,并提供详细的排查思路和解决方案。通过学习这些内容,读者将能够具备独立解决PLC系统运行中遇到的各种疑难杂症的能力,最大限度地减少停机时间,保障生产的连续性。 五、 典型应用案例分析与项目实践:理论与实践的深度融合 为了让读者更直观地理解PLC技术的应用,本书精心挑选了多个不同行业、不同规模的典型PLC控制系统应用案例进行深度剖析。这些案例涵盖了工业生产线自动化、物料输送系统、食品饮料生产线控制、楼宇自动化(如空调、照明、给排水控制)、水处理系统以及消防报警系统等。对于每一个案例,我们都将详细介绍其工艺流程、控制需求、PLC硬件选型、I/O配置、详细的控制逻辑设计、PLC程序编写过程以及最终的调试与运行效果。 此外,本书还鼓励读者进行项目实践。我们将提供一些基础的PLC项目设计和编程练习题目,并给出参考答案和分析。通过动手实践,读者可以将书本上的理论知识转化为实际操作技能,进一步巩固所学内容,提升解决实际工程问题的能力。我们相信,理论学习与实践操作相结合,是掌握PLC技术的最佳途径。 六、 考证导向与未来展望:助力职业发展与技术进阶 《可编程控制系统设计师考证教程》在内容编排和深度上,充分考虑了当前市场上主流的PLC相关职业资格认证考试的要求。本书的知识体系和讲解方式,能够帮助考生系统地梳理知识脉络,掌握考试重点和难点,提高通过率。同时,本书的内容超越了单纯的考证范畴,更注重培养学员的综合工程能力和解决实际问题的能力。 随着工业4.0、智能制造和物联网(IoT)概念的不断深入,PLC技术也在持续发展和演进。本书在讲解传统PLC技术的同时,也对PLC在工业互联网、边缘计算、云平台等新兴技术下的应用进行了前瞻性的介绍,帮助读者了解PLC技术的未来发展趋势,为职业生涯的持续发展和技术进阶打下坚实的基础。 总而言之,《可编程控制系统设计师考证教程》是一本集理论深度、实践指导、考证价值和前瞻性于一体的权威教材。我们希望通过本书,能够帮助更多的从业者和学习者,在可编程控制系统的设计、应用和维护领域,不断提升专业技能,实现职业腾飞,为推动中国工业自动化进程贡献力量。

用户评价

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我之前一直在制造业一线摸爬滚打,虽然接触过一些自动化设备,但对于PLC的具体原理和编程方法一直知之甚少,感觉这块知识像是工业的“黑匣子”,只知道它在起作用,却不清楚它为何如此。这本书,真的颠覆了我过去的认知!它不是那种上来就讲高难度算法或者晦涩代码的书,而是非常接地气,从PLC的基本架构,到各个模块的功能,再到PLC通信原理,几乎把一个完整的PLC系统剖析得淋漓尽致。我尤其欣赏书中关于PLC扫描周期的讲解,之前我一直很困惑PLC是如何实时响应输入的,看完这部分内容,我才恍然大悟,原来PLC的工作流程是如此的精妙。而且,它不仅仅是“讲”,更注重“教”。书中的编程示例,从最简单的开关控制,到复杂的PID控制,每一个步骤都讲解得非常详细,代码的每一个指令都给出了清晰的注释,让我这个编程新手也能轻松理解。我花了一个周末的时间,跟着书里的例子,在自己的电脑上安装了仿真软件,从零开始编写了一个简单的恒温控制程序,当我看到温度传感器输入的数据能够准确地控制加热器的启停时,那种喜悦感,让我觉得自己终于触碰到了工业自动化的核心。这本书还花了很大的篇幅介绍了几种常见的PLC编程语言,比如梯形图(LD)、指令表(IL)、功能块图(FBD)、结构化文本(ST)和顺序功能图(SFC),并且通过对比分析,让我清楚地了解了它们的特点和适用场景。这对于我这样想要全面了解PLC编程的人来说,简直是太宝贵的信息了。书中的一些案例,还涉及到安全相关的设计原则,以及如何优化程序以提高效率,这些都是在学校里学不到的,却是真正进入工业界所必需的。

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这本书简直打开了我的新世界大门!在此之前,我对可编程控制系统,也就是PLC,的认知基本停留在“听过”的层面,总觉得那是工业自动化领域里高深莫测的东西,跟我的日常工作没什么太大关联。但自从翻开这本《可编程控制系统设计师考证教程》后,我才意识到自己错得有多离谱。书里没有那种枯燥乏味的理论堆砌,而是从最基础的概念讲起,比如什么是PLC,它有哪些核心部件,它们又是如何协同工作的。我特别喜欢它用通俗易懂的语言解释了像CPU、内存、输入/输出模块这些抽象的术语,还配上了大量的图示,简直就像在看一本图解百科全书。更让我惊喜的是,书中并没有止步于理论,而是很快就进入了实操的部分。它详细介绍了各种主流PLC品牌的基本操作和编程软件的使用方法,从一个简单的呼吸灯程序开始,一步步引导读者完成更复杂的逻辑控制,例如计时器、计数器、比较指令等等。我跟着书里的步骤,在模拟软件上敲下了第一个完整的程序,看到指示灯按照我的设想闪烁时,那种成就感简直无法用言语形容!这本书的魅力就在于,它让你感觉学习PLC并没有那么遥不可及,而是可以通过系统性的学习,逐步掌握这项关键技能。它不仅仅是一本教材,更像是一位耐心细致的老师,时刻在你身边指导,让你在实践中不断进步。即使我只是一个初学者,也能感受到这本书的编排逻辑非常清晰,知识点的循序渐进也做得恰到好处,不会让你感到 overwhelmed,反而会让你越学越有兴趣,越学越想深入下去。书中的案例也贴近实际工业应用,比如简单的传送带控制,水泵启停控制等等,这些都能让我看到PLC在实际生产中的重要作用,也激发了我对未来职业发展的更多可能性。

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阅读这本《可编程控制系统设计师考证教程》,我仿佛置身于一个现代化的工厂车间,亲手操作着那些驱动自动化运转的“大脑”。这本书的编写风格非常注重逻辑的严谨性和知识的连贯性。它并没有将PLC的各个部分割裂开来讲解,而是将它们有机地结合在一起,形成一个完整的体系。我特别欣赏书中关于PLC程序控制逻辑的讲解,它将复杂的控制算法,如PID控制、模糊控制等,都用非常直观的方式呈现出来,并提供了相应的程序设计方法。我跟着书中的例子,尝试编写了一个简单的温度控制程序,通过对PID参数的调整,我看到了程序能够将温度稳定在一个非常精确的范围内,这让我对PLC的强大控制能力有了深刻的体验。这本书还涵盖了PLC的系统集成和项目实施方面的内容,它详细介绍了如何根据项目需求选择合适的PLC型号、如何进行硬件组态、以及如何进行软件调试和系统优化。这些内容对于我这样一个想要从理论走向实践的学习者来说,无疑是极其宝贵的。它还提及了一些关于PLC系统的维护和故障排除的技巧,这让我意识到,掌握PLC技术,不仅仅是会编程,更要能够保证系统的稳定运行。

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我一直对工业自动化领域抱有浓厚的兴趣,但苦于没有找到一本合适的入门书籍。偶然间,我发现了这本《可编程控制系统设计师考证教程》,它给了我莫大的启发。这本书的结构设计非常精巧,它并没有按照传统的“一二三”模式来讲述,而是将知识点融入到实际的工业场景中。例如,在讲解PLC的输入输出模块时,它会先描述一个简单的工厂自动化流程,然后解释PLC的I/O模块是如何接收传感器信号并输出控制信号的。这种“情景式”的学习方式,让我能够更深刻地理解PLC在实际应用中的作用。书中的编程示例也非常丰富,从最简单的开关量控制,到复杂的模拟量控制,再到 PID 控制,每一个例子都讲解得非常细致,代码注释也十分到位,让我这个编程新手也能轻松理解。我印象最深刻的是关于 PLC 运动控制的章节,它详细讲解了伺服电机和步进电机的控制原理,以及如何通过 PLC 实现精确的位置控制和速度控制。这让我对工业机器人和自动化生产线有了更深的认识。这本书还非常注重 PLC 的可靠性和安全性设计,它介绍了很多在实际工程中必须考虑的因素,比如冗余设计、安全编码规范等等。这让我意识到,成为一名合格的 PLC 设计师,不仅仅是掌握编程技术,更要具备严谨的工程思维。

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我一直对那些能够驱动现代化工业运转的“幕后英雄”感到好奇,而PLC就是其中最重要的一员。这本《可编程控制系统设计师考证教程》恰好满足了我的求知欲。它用一种非常系统的方式,将PLC的方方面面都展现了出来。书的开头就阐述了PLC在不同行业中的应用,让我对它的重要性有了初步的认识。接着,它深入剖析了PLC的硬件结构,包括CPU的工作原理、内存的管理方式、以及I/O模块的类型和特点。我尤其喜欢它关于PLC扫描周期的讲解,它清晰地描绘了PLC如何依次读取输入、执行程序、更新输出,这个过程让我对PLC的实时性有了更深的理解。书中的编程部分更是让人受益匪浅,它详细介绍了Ladder Diagram(梯形图)、Function Block Diagram(功能块图)等主流的PLC编程语言,并且提供了大量实际的编程案例。我跟着书中的例子,编写了一个简单的液位控制程序,实现了对水泵的自动启停,当我看到程序能够准确地根据水位变化来控制水泵运行时,那种满足感不言而喻。这本书还涉及到了PLC的通信协议,比如RS-232、RS-485以及以太网通信,这让我了解了PLC是如何与其他设备进行信息交换的,也为我理解更复杂的工业自动化网络奠定了基础。

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在翻阅这本《可编程控制系统设计师考证教程》之前,我对PLC的理解仅仅停留在“工业界的电脑”这个层面,总觉得它离我有些遥远。但这本书的出现,彻底改变了我的看法。它从最根本的逻辑层面,循序渐进地引导我认识PLC。我特别喜欢它用类比的方式来解释PLC的核心概念,比如将CPU比作工厂的大脑,将内存比作工作台,将输入输出模块比作连接外界的“触角”。这种生动形象的解释,让我一下子就理解了PLC的架构和功能。书中的编程教学部分更是让人印象深刻,它并没有直接给出大量的代码,而是先讲解了各种编程指令的逻辑,然后结合实际应用场景,一步步指导读者完成编程。我跟着书中的案例,编写了一个简单的自动售货机控制程序,实现了商品选择、金额输入、找零等功能,当程序成功运行时,我内心充满了成就感。这本书还涵盖了PLC系统的设计流程,从需求分析到方案设计,再到程序编写和系统调试,每一个环节都讲解得非常详细,让我对整个项目的生命周期有了清晰的认识。它还介绍了一些关于PLC的功耗和散热的考虑,以及如何选择合适的PLC型号来满足不同应用的需求,这些都是在理论学习中很少涉及到的实践性内容。

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说实话,在购买这本书之前,我有点犹豫,因为“考证教程”这个名字听起来总是有点死板,担心会是一本枯燥乏味的教条式书籍。但事实证明,我的顾虑是多余的!这本书的编写风格非常独特,它没有采用传统的章节划分,而是根据不同的主题,以一种非常流畅的方式展开。例如,它会先介绍一个实际的工业场景,然后引出在这个场景中PLC需要解决的问题,再一步步讲解如何利用PLC的各种功能来完成这个任务。这种“问题导向”的学习方式,让我能够更好地理解PLC的应用价值,而不是孤立地记忆那些指令和符号。书中的配图也非常用心,很多都是实际的PLC硬件接线图和控制面板示意图,让我能够清晰地看到PLC在真实设备中的“身影”,也更容易理解硬件与软件之间的联系。我特别喜欢它关于“故障诊断”那一章节,里面列举了很多常见的PLC故障及其排查方法,并给出了相应的程序调试技巧,这对于我将来独立解决实际问题非常有帮助。这本书还强调了PLC编程的规范性和可读性,教我如何写出清晰、易懂、易于维护的程序,这对于团队协作和项目长期维护来说至关重要。它不仅仅是教你如何“做”,更重要的是教你如何“做好”。书中还穿插了一些PLC行业的发展趋势和未来展望,让我对这个领域有了更宏观的认识,也更加坚定了学习下去的决心。我还会时不时地翻阅书中的一些关键概念解释,因为它的表述非常到位,能够帮助我加深理解。

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在这本《可编程控制系统设计师考证教程》的指引下,我终于克服了对PLC编程的畏难情绪。这本书最大的亮点在于,它将看似复杂的PLC世界,通过层层剥离,变得清晰可见。它不像一些理论书籍那样,上来就抛出一堆晦涩难懂的概念,而是从最基本的“是什么”开始,然后逐步深入到“怎么做”。我印象最深刻的是关于PLC通信的章节,它详细解释了RS-485、Ethernet/IP等常见的通信协议,并且通过图解的方式,让我清楚地看到了不同设备之间是如何通过PLC进行信息交互的。这对于理解大型自动化系统至关重要。书中的编程部分,更是“手把手”的教学模式。它不仅仅是给出代码,还会详细讲解每一行代码的作用,以及为什么这样写。例如,在讲解定时器和计数器时,它不仅给出了标准的指令用法,还结合了实际应用场景,比如如何用定时器实现延时启动,如何用计数器统计产品数量。我跟着书中的案例,在模拟器上反复练习,很快就掌握了PLC编程的基本功。这本书还包含了一些关于PLC系统集成和项目实施的经验分享,这些都是在学校里学不到的,对于将来从事相关工作非常有帮助。它还强调了PLC故障诊断和排除的重要性,并提供了一些实用的方法和技巧。总的来说,这本书的内容非常全面,从理论基础到实践应用,再到项目经验,几乎涵盖了一个PLC设计师所需的所有关键知识点。

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我是一名在校大学生,专业与自动化沾边,但对于PLC这一块一直缺乏系统性的认识,感觉课程内容太零散,学了也记不住。偶然的机会,我看到了这本《可编程控制系统设计师考证教程》,抱着试一试的心态买了下来。没想到,这本书给我带来了巨大的惊喜!它打破了我对传统教材的刻板印象,用一种非常生动形象的方式,将PLC的原理和应用展现在我面前。书的开篇就用了一个非常贴近生活的例子,比如智能家居的控制系统,来引入PLC的概念,这让我一下子就觉得PLC并不是那么遥不可及,而是与我们的生活息息相关。然后,它非常系统地介绍了PLC的硬件构成,输入输出的类型,以及PLC的扫描周期和工作流程。我最喜欢的是关于PLC指令系统的讲解,它将复杂的指令按照功能进行了分类,并且为每一种指令都提供了清晰的解释和实际的应用案例。我还跟着书中的步骤,在计算机上模拟编写了一些程序,比如控制电机的正反转、星三角启动等等,这些操作让我对PLC编程有了直观的感受,也锻炼了我的逻辑思维能力。这本书还非常注重理论与实践相结合,不仅仅讲解了编程,还涉及到PLC的选型、组态、以及调试技巧,这些都是我们在课堂上很难学到的宝贵知识。书中的章节安排非常合理,知识点循序渐进,不会让你感到压力过大。而且,它还引入了一些关于PLC的安全性设计和网络通信的内容,这对于我们未来的职业发展非常有益。

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作为一名资深的技术爱好者,我一直对能够改变世界的科技充满好奇,而可编程控制系统(PLC)无疑是现代工业的基石。这本《可编程控制系统设计师考证教程》简直是为我量身定做的!它并没有用过于学术化的语言来轰炸读者,而是用一种非常亲切、深入浅出的方式,将PLC的奥秘层层揭开。我尤其赞赏书中关于PLC的内部工作原理的讲解,比如 CPU 如何执行程序,存储器如何管理数据,以及输入输出模块如何实现电气隔离和信号转换。这些细节的解释,让我对PLC的“黑盒子”有了更清晰的认识。书中的编程部分更是精彩绝伦,它不仅仅提供了大量的编程实例,还会深入分析每个实例背后的逻辑,以及如何根据实际需求进行优化。我跟着书中的例子,在自己的电脑上搭建了PLC仿真环境,成功地实现了对一个虚拟生产线的控制,那种感觉,就像是自己拥有了驾驭工业机器的能力。这本书还涉及到了 PLC 的通信网络,比如 Modbus TCP/IP 和 Profinet,这让我了解到不同品牌的 PLC 之间是如何协同工作的,也为我理解更复杂的分布式控制系统打下了基础。它还分享了一些关于 PLC 系统调试和故障排除的实用技巧,这些经验对于实际工作非常有价值。

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