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畢業(yè)設(shè)計(論文)題目摘要【從這里鍵入摘要內(nèi)容。字體和格式均不需要修改。頁面格式已經(jīng)設(shè)置完畢(小四號宋體)?!慷笠爬ó厴I(yè)設(shè)計(論文)主要設(shè)計了什么內(nèi)容,如何設(shè)計的,設(shè)計效果如何。語言精練、明確,語句流暢。中文摘要約300個漢字,關(guān)鍵詞要反映畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)的主要內(nèi)容,數(shù)量一般為3-5個。先不要刪除,也不要先寫,等整篇論文寫完再寫摘要。對于整個模板,不要急于刪除沒有用到的內(nèi)容,你要書寫的論文按照模板來套用,一旦刪除,標(biāo)準(zhǔn)的格式將不復(fù)存在。關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞1,關(guān)鍵詞2,關(guān)鍵詞3,關(guān)鍵詞4,關(guān)鍵詞5頁眉設(shè)置:洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)頁碼設(shè)置:前言之前部分用PAGEI,Ⅱ,Ⅲ…編號從前言開始用阿拉伯?dāng)?shù)字1,2,3…編號,前言為第1頁

英文題目ABSTRACT【從這里鍵入英文摘要內(nèi)容】英文摘要須與中文摘要內(nèi)容相對應(yīng),英文摘要約250個實詞;關(guān)鍵詞要反映畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)的主要內(nèi)容,數(shù)量一般為3-5個。KEYWORDS:關(guān)鍵詞1,關(guān)鍵詞2,關(guān)鍵詞3,關(guān)鍵詞4,關(guān)鍵詞5目錄前言1第1章××××××21.1××××××21.1.1××××××21.1.2××××××21.1.3××××××2第2章××××××42.1××××××42.1.1××××××42.1.2××××××42.2××××××52.2.1××××××5第3章××××××63.1××××××63.1.1××××××63.1.2××××××63.2××××××6第4章××××××74.1××××××74.1.1××××××74.1.2××××××74.2××××××7第5章××××××85.1××××××85.1.1××××××85.1.2××××××85.2××××××85.2.1××××××85.2.2××××××8結(jié)論9謝辭10參考文獻11附錄13外文資料翻譯14前言【標(biāo)題上下各空一行,從這里輸入前言內(nèi)容,前言格式已設(shè)置好,不需要修改?!壳把詰?yīng)說明本課題的意義、目的、研究范圍及要達(dá)到的技術(shù)要求;簡述本課題在國內(nèi)外的發(fā)展概況及存在的問題;說明本課題的指導(dǎo)思想;闡述本課題應(yīng)解決的主要問題和采用的研究方法,要求自然、概括、簡潔、確切。在文字量上要比摘要多。第0章論文書寫規(guī)范0.1WORD設(shè)置0.1.1顯示隱含字符首先找到WORD選項,在顯示一欄中將制表符、空格、段落標(biāo)記、隱含文字、顯示所有格式標(biāo)記等,打上對勾。圖1-1WORD選項設(shè)置(空一行)0.1.2顯示文檔結(jié)構(gòu)圖在視圖菜單中找到“文檔結(jié)構(gòu)圖”選項,打上對勾。這時文檔結(jié)構(gòu)圖就會顯示出來,如圖1-2的左側(cè)。圖1-2顯示文檔結(jié)構(gòu)圖高規(guī)格××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。(空一行)0.1.3××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。0.2書寫規(guī)范0.2.1標(biāo)題學(xué)校的論文規(guī)范中對各級標(biāo)題及其字體進行了定義,不得使用學(xué)校規(guī)范意外的其它格式。每章標(biāo)題下空兩行(正文格式的空行)寫內(nèi)容,每章另起一頁。正文各章、節(jié)、小節(jié)標(biāo)題與前面的標(biāo)號之間均空一格,每節(jié)、小節(jié)均與前面內(nèi)容之間空一行。標(biāo)題不能獨自一行出現(xiàn)在某一頁的底部,標(biāo)題不要多于三級(),若需要有四級標(biāo)題,則用1、2、3…來表示。如:1.××××××2.××××××如果是陳述問題的幾個項目,直接使用帶括號的項目符號,比如:××××××的基本方法和原則:(1)××××××。(2)××××××。(3)××××××。(4)××××××。(5)××××××。(6)××××××。(空一行)0.2.2正文格式××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。(空一行)0.2.3參考文獻參考文獻的數(shù)量必須大于15篇,必須是引用和參考的文獻,排列順序按引用順序排列。引用時在引用文字之后(標(biāo)點符號之前)用上角標(biāo)標(biāo)注,標(biāo)注不能出現(xiàn)在標(biāo)題上,下面一段是一個正確的引用標(biāo)注示例,注意方括號是“[]”而不是“【】”。人類工業(yè)化進程以來,化石能源(煤、石油、天然氣等)是主要能源,時至今日,依然如此。二戰(zhàn)以后,和平與發(fā)展成為世界的主題,我國也不例外,但化石能源畢竟是有限的,而且生態(tài)、環(huán)境也會對發(fā)展有著一定的約束約束[1],新能源就成為了發(fā)展的新寵,主要有核電、水電、風(fēng)能、太陽能、生物能等。各個國家的能源戰(zhàn)略也不斷地向清潔能源轉(zhuǎn)變,這是時代的必然結(jié)果,綠色低碳環(huán)保的理念也慢慢深入人心,成為時代的趨勢[2]?!痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢?。0.3論文中的圖與表0.3.1原理圖論文正文第二章中的原理圖和第四章中的程序流程圖用VISIO畫,然后復(fù)制粘貼到WORD文檔中,注意圖中的字體不得比論文正文大,圖和圖標(biāo)題必須在同一頁。圖必須有編號和標(biāo)題,在圖下方,用五號楷體居中,圖表皆按照章的順序編號。如第二章第一圖編號為圖2-1圖2-1××××××表居中排版,在表上方必須加表的標(biāo)注,用五號楷體居中,表中文字為五號宋體,居中,如第二章第一表編號為表2-1表2-1××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。(空一行)0.3.2線路圖也就是設(shè)計圖紙,圖紙模板在公共郵箱內(nèi)。PROTEL設(shè)計的圖紙使用PROTEL模板,圖紙需要出現(xiàn)在論文中的,可以以圖片的形式粘貼到WORD中。PLC方面的題目,必須設(shè)計全套電氣圖紙,用AUTOCAD畫,包括封面、目錄、控制柜設(shè)計(正面、側(cè)面、俯視等尺寸圖)、面板圖、布局圖、配電圖、I/O接線圖。圖紙設(shè)計必須符合國家規(guī)范。配電圖中要標(biāo)注線的規(guī)格,所有的連接線都要有標(biāo)號。CAD設(shè)計圖紙需要出現(xiàn)在論文中的,必須復(fù)制粘貼到WORD中,不得使用圖片,圖和圖標(biāo)題必須在同一頁。例如我們要將圖1-4電氣圖紙中的某一PLC接線圖復(fù)制到WORD文檔中,過程如下:圖1-4電氣圖紙(1)將要復(fù)制的部分放大,然后將AUTOCAD窗口還原,縮小使其剛好包含要復(fù)制的圖形(不帶邊框),如圖1-5所示。此時,要復(fù)制的圖形充滿了整個窗口,有沒有任何圖形或文字在窗口之外,如圖1-5中的L和M。一定要執(zhí)行此步,否則粘貼到WORD文檔中的圖形會非常小。圖1-5要復(fù)制的圖形充滿窗口(2)選擇“編輯”,“全部選擇”,“復(fù)制”,然后在WORD文檔的相應(yīng)位置粘貼,如圖1-6所示。圖1-6粘貼后的圖形××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。0.4關(guān)于答疑0.4.1答疑記錄每周固定2天進行答疑,每次答疑時必須自備筆記本做記錄,2次不帶筆記本或不記錄,成績降檔。(空一行)0.4.2提交文件名稱每次提交文件名稱必須是:“學(xué)號+姓名+論文題目”?!痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢??!痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢?。(每章另起新頁)第1章××××××論文的第一章可以參考碩士論文的第一章,主要介紹你要做的事,你所做的事情的主要意義,目前的應(yīng)用情況以及研究的狀況。可以先寫行業(yè)的應(yīng)用,或者某件東西的應(yīng)用前景,目前研究的狀況,你要做的是什么事情,主要解決的是哪些問題?你打算怎么去做。1.1×××原理與應(yīng)用×××原理假設(shè)說你要做的課題是機器人,這里主要介紹機器人都有哪些分類?主要應(yīng)用在哪些行業(yè),它們的結(jié)構(gòu)和控制原理有什么不同?然后簡單介紹你的要做的機器人的簡單原理,詳細(xì)的原理會在第二章中介紹。這里也可以介紹某個產(chǎn)品加工流程或者是生產(chǎn)線的工作原理,進而提出某個裝備在其中的關(guān)鍵作用,這個裝備就是你要設(shè)計的產(chǎn)品。每章標(biāo)題下空兩行(正文格式的空行)寫內(nèi)容,每章另起一頁。正文各章、節(jié)、小節(jié)標(biāo)題與前面的標(biāo)號之間均空一格,每節(jié)、小節(jié)均與前面內(nèi)容之間空一行。標(biāo)題不要多于三級(),若需要有四級標(biāo)題,則用1、2、3…來表示。如:1.××××××2.××××××如果是陳述問題的幾個項目,直接使用帶括號的項目符號,比如:××××××的基本方法和原則:(1)××××××。(2)××××××。(3)××××××。(4)××××××。(5)××××××。(6)××××××。(空一行)1.1.2×××應(yīng)用這里主要講你設(shè)計的產(chǎn)品,它的應(yīng)用的情況,主要解決哪些問題?有哪些經(jīng)濟和社會效益?!痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢?。(空一行)1.2×××研究現(xiàn)狀主要講,都有哪些方面的研究?或者他們做的控制系統(tǒng),都是由什么構(gòu)成的,是PLC控制的還是單片機控制的,主要有哪些功能???有哪些優(yōu)點?和缺點?控制精度。.1×××每章標(biāo)題下空兩行(正文格式的空行)寫內(nèi)容,每章另起一頁。正文各章、節(jié)、小節(jié)標(biāo)題與前面的標(biāo)號之間均空一格,每節(jié)、小節(jié)均與前面內(nèi)容之間空一行。標(biāo)題不要多于三級(),若需要有四級標(biāo)題,則用1、2、3…來表示。如:1.××××××2.××××××如果是陳述問題的幾個項目,直接使用帶括號的項目符號,比如:××××××的基本方法和原則:(1)××××××。(2)××××××。(3)××××××。(4)××××××。(5)××××××。(6)××××××。(空一行).2×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。(空一行).3××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。(每章另起新頁)1.2本文的主要工作論文的主要工作包括如下幾個方面:(1)第二章主要內(nèi)容(2)第三章主要內(nèi)容(3)第四章主要內(nèi)容(4)第五章主要內(nèi)容第2章控制方案控制原理分析本節(jié)也可以寫成設(shè)計思路。參見2.3.1。在進行總體方案設(shè)計時,首先應(yīng)對控制對象的工作過程作深入細(xì)致的分析,要熟悉其工藝過程,詳細(xì)分析各生產(chǎn)環(huán)節(jié)對工藝參數(shù)要求,充分考慮用戶(操作者)對生產(chǎn)過程(或裝置)進行控制時的操作規(guī)律。這樣,才能根據(jù)實際應(yīng)用中的問題提出具體合理的控制要求,確定系統(tǒng)所要完成的任務(wù),最后制訂出整個計算機控制系統(tǒng)的控制方案,作為各項設(shè)計的依據(jù)。最好用VISIO畫出原理圖進行分析。控制要求主要功能根據(jù)生產(chǎn)過程(或裝置)的實際情況提出控制要求,包括:(1)控制回路數(shù)的確定和要求;(2)檢測回路數(shù)的確定和要求;(3)需要顯示和打印信號的確定和要求;(4)保護裝置的確定和要求;(5)報警信號點的確定和要求;(6)動作順序,是否需要連鎖;(7)其它需要考慮的特殊要求?!痢痢痢痢?.2.2性能指標(biāo)性能指標(biāo)指的是設(shè)備或項目必須達(dá)到的參數(shù),如:(1)環(huán)境溫度、濕度、防腐蝕、壽命等指標(biāo);(2)防護等級;(3)定位精度;(4)測量精度;(5)控制精度等。表2-1是一套機械設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)示例:表2-1主要技術(shù)參數(shù)及性能1適應(yīng)淬火零件直徑范圍Φ400~Φ152適應(yīng)淬火零件最大重量303適應(yīng)淬火零件最大厚度400mm4工作臺(花盤)直徑Φ15005回轉(zhuǎn)支撐直徑Φ8006工件支撐點數(shù)3個7齒輪逐齒掃描淬火移動速度60~2400mm/min8逐齒掃描淬火重復(fù)定位精度≤9齒輪逐齒分度線速度60~3000mm/min10轉(zhuǎn)盤分度定位精度≤11電源功率300KW12控制系統(tǒng)工業(yè)控制計算機+三坐標(biāo)伺服系統(tǒng)13電源頻率總體設(shè)計總體方案設(shè)計需要考慮的內(nèi)容主要是系統(tǒng)的計算機選型、控制回路、檢測元件、采樣周期、控制算法、字長的選擇、操作規(guī)范以及系統(tǒng)運行的可靠性、通用性和可擴充性。設(shè)備選型時要倍加關(guān)注設(shè)備參數(shù)如:電源的輸入電壓和電流、最大輸出電壓和電流、MTBF(MeanTimeBetweenFailure)是指各次故障間隔的平均值,即各段連續(xù)工作時間的平均值等;模擬量輸入輸出的范圍(電壓:0~10;電流:4~20mA等),速度(通過率),精度(分辨率或AD、DA芯片的位數(shù))等;開關(guān)量輸入輸出電平(觸點容量)、速度等。2.3.1設(shè)計思路(可選)應(yīng)通過控制原理分析和控制要求,寫出控制思路。有的題目在控制原理分析時已經(jīng)寫出了控制思路,所以可以省略,下面是一個停車場空車位檢測系統(tǒng)的設(shè)計思路。本篇設(shè)計以一層停車場的設(shè)計為例,第二層的設(shè)計均同第一層:圖2-1停車場的布局框圖停車場共兩層,每層128個車位。如果按照傳統(tǒng)設(shè)計,那么就需要有大量的輸入點和輸出點,這樣就要求PLC的輸入輸出點數(shù)是相當(dāng)大的,滿足此要求的PLC價格較高。因此,我設(shè)計如圖2-1所示的停車場分布。在圖中有輸入點數(shù)16個,輸出點數(shù)8個,每條線與線的交接點就是一輛轎車的停放位置,并且在交接點處安裝傳感器。每輛車的停放位置都可以由傳感器感應(yīng)并傳送到停車場入口的顯示器上,這樣每位車主在入口處的顯示器上就可以看到是否有空位,若有,就能看到空位的具體位置,車主就可以直接行駛至目的地,無需在停車場內(nèi)亂轉(zhuǎn),節(jié)省了大量的時間和精力。而且所需的PLC輸入輸出點數(shù)少,進行的編程也簡單,節(jié)省硬件資源,大大提升了設(shè)計要求。I/O分析指的是測控點分析,包括開關(guān)量輸入輸出、模擬量輸入輸出、脈沖量等,分析時一定要加上操作按鈕,如:自動、手動、急停等。分析時要分析出I/O點數(shù)和類型,例如:開關(guān)量輸入信號,是觸點型的還是電平信號?開關(guān)或繼電器應(yīng)轉(zhuǎn)換為高低電平。對位置型的開關(guān)量信號,是采用行程開關(guān)、接近開關(guān)、干簧繼電器還是光電開關(guān)?對脈沖型的信號,脈沖速度是多少?脈沖幅值?選擇什么計數(shù)器?是否需要隔離?光電開關(guān)的速度?測量轉(zhuǎn)速可使用光電對管、霍爾傳感器或光電編碼器等,測量位移是可使用光柵、磁柵等。對于開關(guān)量輸出,控制對象需要的驅(qū)動電流為多大?I/O點分析之后,列出I/O點表,如表2所示。表2-2主要技術(shù)參數(shù)及性能序號I/O類型信號類型信號范圍數(shù)量1DI電平0~24VDC2DI電平220VAC3DI觸點4DO電平0~24VDC5DO觸點6AI電壓0~5V7AI電壓±5V8AI電流4~20mA9AI熱電阻10AI熱電偶9AO電壓0~10V10AO電流4~20mA。。。2.3.3計算機的機型選擇要實現(xiàn)系統(tǒng)的控制,首先要確定采用什么類型的計算機,如IPC、PLC、PAC、單片機、ARM、DSP等。選用IPC、PLC、PAC時,要根據(jù)系統(tǒng)的特點、I/O點數(shù)和類型確定用哪個公司的哪一個系列的產(chǎn)品。一定要記住,不要為了湊篇幅介紹一堆PLC的工作原理或PLC的特點,只寫系統(tǒng)需要多少路開關(guān)量的輸入和輸出,所以選擇****系列PLC,型號是#####,又因為需要多少路模擬量輸入和輸出,精度是多少,所以選擇***模塊,其轉(zhuǎn)換精度和速度分別是多少,能夠滿足系統(tǒng)要求即可。1.以下為PLC選型過程示例:本設(shè)計中輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的個數(shù)分別為:輸入設(shè)備接口:車輛檢測器(光電傳感器):16個;欄桿手動按鈕:8個;雨棚信號燈按鈕:16個;霧燈按鈕:4個;行程開關(guān):16個;共計:64個;輸出設(shè)備接口:聲光報警器:4個;車道信號通行燈:16個;雨棚信號燈:16個;自動欄桿:16個;霧燈:4個;共計:56個;輸入和輸出設(shè)備共計:60+56=116個;以上的輸入和輸出控制量確定了PLC的控制規(guī)模,另外還要考慮一定的裕量,以適應(yīng)工藝流程的變動及控制系統(tǒng)功能的擴充,一般按10%-15%的裕量考慮,則輸入和輸出設(shè)備共計128個。綜上所述,選用的PLC的型號為:FX2N-128MR-001。該型號PLC帶64點輸入/64點繼電器輸出,可滿足該控制系統(tǒng)的需求。FX2N-128MR-001的具體參數(shù)為:交流電源AC100V-240V;DC24V7mA/5mA無電壓觸點或者NPN開集電極晶體管輸入類型;2A/1點、8A/4點COM、8A/8點COM,AC250V、DC30V以下輸出類型;64點漏型輸入和64點繼電器型輸出;RS-232C、RS-485、RS-422通信接口。2.以下以單片機、ARM、DSP為例說明計算機選型原則。機型選擇的準(zhǔn)則是,字長適宜,速度較快,指令豐富和中斷功能強。計算機的字長應(yīng)符合兩個要求,一是要符合精度要求,二是要與數(shù)據(jù)總線的線數(shù)相適配。字長長則處理數(shù)值的范圍寬、精度也高,但要求的存儲空間就會增加,因此應(yīng)該根據(jù)設(shè)計的控制系統(tǒng)精度要求來確定字長,不宜一味追求字長長的微型機。目前在控制系統(tǒng)中常用的有8位計算機和16位計算機,8位計算機通常用于具有較復(fù)雜數(shù)據(jù)運算及處理的控制系統(tǒng),16位計算機則主要用于數(shù)據(jù)處理十分復(fù)雜的場合和實時性要求很高的系統(tǒng)。鑒于目前大部分可用作計算機外圍芯片的TTL、HMOS、CMOS集成電路都以8位總線設(shè)計,為了方便與其適配,字長為8位的計算機無疑應(yīng)是首先考慮的選擇機型。計算機的運行速度,主要根據(jù)實時控制的要求來選擇。一般來說,計算機的時鐘速率(即CPU的時鐘頻率)越高,CPU執(zhí)行指令的速度也就越快,所以應(yīng)該選擇時鐘頻率較高的計算機或微處理器。2.3.4控制回路控制回路需要解決的問題是確定回路數(shù)和對輸出控制信號的要求。確定控制回路首先確定是開環(huán)控制還是閉環(huán)控制,閉環(huán)控制應(yīng)畫出控制的原理框圖。圖2-2是一個示例。圖2-2閉環(huán)控制框圖根據(jù)控制對象選擇相應(yīng)的執(zhí)行器,例如控制對象是電機,又需要調(diào)速,則根據(jù)電機的功率選擇對應(yīng)的變頻器;如果對定位精度有較高的要求,應(yīng)該使用伺服電機和伺服控制器,目前市場上伺服電機和控制器都是成套出售的,主要廠商有西門子、施耐德、三菱電機、松下電工、ABB、發(fā)那科、臺達(dá)等。輸出控制信號的形式是根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)的要求確定的。常用的執(zhí)行機構(gòu)有電動的、氣動的和液動的幾大類,電動執(zhí)行機構(gòu)直接由控制電信號驅(qū)動,如交直流電機、步進電機和各種電磁開關(guān)型器件(如繼電器、接觸器、電磁閥等),氣動或液動的執(zhí)行機構(gòu)由控制電信號經(jīng)電/氣或電/液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)壓力的壓縮空氣或壓力油去驅(qū)動。不同的執(zhí)行器對輸出控制信號會提出不同的要求(如模擬量、數(shù)字量、開關(guān)量還是脈沖量,電平高低,負(fù)載大小,是否隔離等等)??傮w設(shè)計時應(yīng)該根據(jù)這些要求來配置系統(tǒng)的輸出接口。PLC的開關(guān)量輸出通常有兩種形式:集電極開路輸出和繼電器輸出。集電極開路輸出因驅(qū)動電流有限,通常用于驅(qū)動發(fā)光二極管、LED顯示器、繼電器等,主要特點是動作速度快。對于這種類型的輸出如果要控制電機等大功率負(fù)載,需要外接繼電器(通常為24V的)作為中間繼電器,再帶接觸器(交流220V輸入)去控制電機。對于動作速度要求不快的場合,一般情況下選用繼電器輸出的開關(guān)量輸出模塊(或PLC自帶繼電器輸出),這種輸出不能用于驅(qū)動變化較快的開關(guān)量。即便是帶電機這樣的設(shè)備,也不能直接帶接觸器去控制電機,而應(yīng)該外接繼電器(通常為24V的)作為中間繼電器,再帶接觸器(交流220V輸入)去控制電機。主要原因:(1)PLC的繼電器輸出通常都是8路輸出,一個公共端,對于每一路輸出觸點容量為2A/每點,但是8點的最大容量為8A/8點,也就是說只有在4點以下同時輸出時才能保證觸點容量為2A/每點,4點以上同時輸出時不能保證正常工作。(2)外部接的設(shè)備種類繁雜,有繼電器、接觸器、電磁閥、變頻器等,各個設(shè)備的輸入信號要求不同,有的盡管要求是觸點,但是觸點通的電有的是交流220V,有的是DC24V,因為PLC是8路輸出一個公共端,這樣就會將AC220V零線與DC24V的地短接,造成不可預(yù)計的后果。2.3.5檢測元件檢測元件就是傳感器,又稱“一次測量元件”。它是把控制對象的原始狀態(tài)的非電參數(shù)轉(zhuǎn)化成電量的重要設(shè)備,其轉(zhuǎn)換精度影響到整個控制系統(tǒng)的精度。選擇傳感器時應(yīng)也可以采用數(shù)字化傳感器,采用通信方式直接向計算機提供數(shù)字信號,減少了A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),進而減少布線。在有多個輸入通道的情況下,各通道傳感器的輸出滿標(biāo)值應(yīng)盡量一致,并能兼容于系統(tǒng)的輸入量程,以避免增加條件化裝置,減少軟硬件調(diào)整措施。2.3.6采樣周期采樣周期按香農(nóng)定理來確定,由于實際上按香農(nóng)采樣定理來確定一個控制系統(tǒng)的采樣周期十分困難,一般實際設(shè)計時都按經(jīng)驗來確定系統(tǒng)的采樣周期。采樣周期的確定需要設(shè)計人員統(tǒng)籌考慮,周期取大會使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)品質(zhì)變差,而取小了則會受到CPU運算速度、控制程序運行時間和執(zhí)行機構(gòu)動作響應(yīng)速度的限制。僅有檢測回路時要考慮計算機的檢測速度,包括模擬量通道速度和計算機計算的時間,通道速度又稱通過率,轉(zhuǎn)換時間=A/D+采保+多路開關(guān)+可編程放大等。對于控制回路,還要考慮控制輸出時間和執(zhí)行器的執(zhí)行時間。下面是采樣周期的選取原則:①采樣周期T的選取必須要滿足香農(nóng)定理②采樣周期T必須大于系統(tǒng)采樣時間、數(shù)據(jù)處理時間和控制輸出時間的總和。③采樣周期T必須大于執(zhí)行器執(zhí)行時間。④對于純滯后的系統(tǒng),采樣周期T應(yīng)盡量接近或等于系統(tǒng)滯后時間的整數(shù)倍。⑤采樣周期T應(yīng)盡量小于控制對象擾動信號周期??刂扑惴ㄔ诖_定控制算法之前,首先要確定控制策略,即使用串級控制、史密斯預(yù)估、前饋控制以及比值控制。確定控制算法是計算機控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計的一個重要內(nèi)容。用計算機控制一個生產(chǎn)過程時,必須先根據(jù)被控制過程的特性選擇一種控制規(guī)律,這種規(guī)律反映控制器輸入的系統(tǒng)反饋量和輸出控制量的變化關(guān)系,用以描述這一關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱為控制算法,將這種算法編寫成的計算機程序則成為實現(xiàn)這一控制規(guī)律的控制程序,利用計算機實施控制時,實際上是計算機在不斷反復(fù)執(zhí)行上述控制程序,通過它輸出的控制量作用于執(zhí)行機構(gòu),達(dá)到對生產(chǎn)過程控制的目的,所以控制規(guī)律或控制算法是計算機進行控制運算和處理的依據(jù)。字長的選擇本節(jié)也可以包含在控制回路的選型中。字長的選擇包括A/D轉(zhuǎn)換器字長的選擇、D/A轉(zhuǎn)換器字長的選擇以及算術(shù)邏輯部件的選擇。一般情況下,A/D的字長由系統(tǒng)的測量精度決定,A/D的轉(zhuǎn)換誤差應(yīng)小于測量精度的1/2。如要求測量精度為1‰,考慮到A/D采樣的誤碼(1LSB)及精度為1/2LSB,采用8位以上的A/D較為合適。D/A轉(zhuǎn)換的字長一般取A/D的字長減去兩位。算術(shù)邏輯部件的字長取A/D字長加上4位。操作規(guī)范操作規(guī)范是計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)人機對話的規(guī)定形式,是系統(tǒng)軟件設(shè)計的主要依據(jù)。操作規(guī)范的使用者是用戶(操作人員),所以制訂操作規(guī)范時必須充分尊重用戶的職業(yè)習(xí)慣,力求方便易學(xué)。操作規(guī)范應(yīng)該越詳盡越好,一旦制定,不要輕易變動,否則將會造成軟件設(shè)計的重大反工。操作規(guī)范需要明確規(guī)定的主要內(nèi)容是:(1)計算機控制系統(tǒng)開機運行時的操作步驟;(2)用鍵盤輸入信息和修改參數(shù)的方法;(3)顯示的內(nèi)容、格式、時間及其含義;(4)打印制表的內(nèi)容、格式和時間;(5)報警值的確定和報警形式;(6)發(fā)生故障時的應(yīng)急處理辦法。電源、隔離變壓器選型控制系統(tǒng)中常用的電源有:DC/DC電源、開關(guān)電源、穩(wěn)壓電源以及PLC電源等。由于工業(yè)現(xiàn)場運行的大功率設(shè)備極多,特別是大感性負(fù)載的啟動和停止會造成電網(wǎng)的嚴(yán)重污染,使得電網(wǎng)電壓大幅度漲落(浪涌),工業(yè)電網(wǎng)電壓的欠壓或過壓常常達(dá)到15%以上。這就對工業(yè)控制計算機的電源的可靠性和抗擾性提出了極高的要求。PLC電源選型應(yīng)首先選擇各種模塊,根據(jù)各模塊耗電量的總和加上一定的裕量選擇PLC電源。目前,控制用直流電源主要設(shè)計成如下兩種形式:普通直流電源和高抗擾性開關(guān)電源。普通直流電源是直接用市電先經(jīng)交流穩(wěn)壓,降壓后再進行整流、直流穩(wěn)壓輸出而成,結(jié)構(gòu)簡單,造價低,適用于電網(wǎng)電壓波動小,要求容量小,電源種類少的場合。容量較大、電源種類較多的情況下,一般采用高抗擾性的開關(guān)電源。這種電源采用20MHz的脈寬調(diào)制技術(shù),首先將市網(wǎng)220V交流電壓經(jīng)降壓、整流產(chǎn)生一定幅值的直流電壓,然后調(diào)制成20MHz的交流電壓,再經(jīng)降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓后輸出。這種電源輸入范圍廣(120V~260V),抗擾性強,效率高,工業(yè)上使用很廣。開關(guān)電源選型要根據(jù)使用其供電的各種模塊、電路、按鈕、開關(guān)、傳感器、繼電器等用電總和加上一定的裕量選擇。要有計算過程。用于生產(chǎn)過程控制的計算機控制系統(tǒng),為了防止電源串入干擾,一般都宜與照明、動力供電線路分開,使用單獨的變壓器供電。在電源選型時,電源設(shè)備的容量一般要留有余量(50%~100%),以保證長期工作的需要。隔離變壓器和穩(wěn)壓電源根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場情況及整個控制系統(tǒng)耗電量選型,不要包含變頻器等高耗電設(shè)備,僅給計算機系統(tǒng)供電。系統(tǒng)運行的可靠性、通用性和可擴充性系統(tǒng)運行的可靠性是總體設(shè)計的重要內(nèi)容。一般的計算機控制系統(tǒng)都是不間斷長期運行的,所以在確定各部分的具體設(shè)計方案和元器件選用時必須考慮這個因素,留有足夠的余量,以適應(yīng)長期運行的需要。一旦系統(tǒng)發(fā)生故障,必須考慮故障處理的應(yīng)急措施,避免造成更大的危害。一個計算機控制系統(tǒng),一般要控制多個設(shè)備和不同的過程參數(shù),但各個設(shè)備和控制對象的要求是不同的,控制設(shè)備會更新、控制對象會有增減,系統(tǒng)總體設(shè)計時應(yīng)考慮能適應(yīng)各種不同設(shè)備和各種不同的控制對象,使系統(tǒng)不必大改動就能很快適應(yīng)新的情況,這就要求系統(tǒng)的通用性強、能靈活地進行擴充。為了達(dá)到此目的。總體方案設(shè)計時應(yīng)盡量使系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化,盡可能采用通用的系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu),以便在需要擴充時,只要增加插件板便可實現(xiàn)。接口和外圍部件最好都采用通用的LSI集成芯片,以方便互換。系統(tǒng)設(shè)計時,對電源功率、CPU的工作速度、內(nèi)存容量、輸入輸出通道等指標(biāo),均應(yīng)留有一定的余量,以增加整個控制系統(tǒng)的可擴充性。2系統(tǒng)的造價可以說在進行總體設(shè)計時,費用問題貫穿始終。對于一個工程,考慮最多的是可靠性和時間,對于一個產(chǎn)品,考慮最多的則是價格和可靠性。在設(shè)計時如果軟件和硬件都能實現(xiàn)的功能應(yīng)盡量用軟件實現(xiàn);實現(xiàn)同一功能的兩個硬件線路,在可靠性基本相同的情況下,應(yīng)該考慮的也應(yīng)是其價格;只有這樣,才能降低系統(tǒng)的造價,提高產(chǎn)品的競爭力。2.4控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖和系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)計算機控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計完成后,便可確定整個控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。建立結(jié)構(gòu)框圖是為了以后的硬件和軟件的具體設(shè)計規(guī)定正確方向,同時明確計算機與各外部設(shè)備間的關(guān)系。結(jié)構(gòu)框圖要用VISIO畫。圖2-3是一個用于機床的計算機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖,使用的計算機是三菱FX2N-128MR。系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)是硬、軟件具體設(shè)計的數(shù)據(jù)依據(jù),確定主要技術(shù)指標(biāo)的具體數(shù)據(jù)時要十分慎重。由于整個系統(tǒng)最終達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)是由各個環(huán)節(jié)共同作用后完成的,只要有一個環(huán)節(jié)達(dá)不到指標(biāo)的水平,整個系統(tǒng)就無法完成指標(biāo)要求,所以,技術(shù)指標(biāo)的確定必須前后兼顧,通盤考慮。圖2-3某計算機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖第3章硬件設(shè)計控制柜設(shè)計3.1.1控制柜尺寸根據(jù)每個設(shè)備尺寸決定控制柜尺寸,也可以選擇標(biāo)準(zhǔn)控制柜(一般寬800*深600*高2200mm),以便節(jié)省成本。控制柜設(shè)計時應(yīng)該考慮應(yīng)用的場合是室內(nèi)還是室外?是否需要工業(yè)空調(diào)?是否需要隔離變壓器?……如果設(shè)備較大或較多,可以設(shè)計多個控制柜。為了預(yù)防干擾,計算機柜往往與配電柜分開,變頻器等設(shè)備一般不要與計算機放在同一個控制柜中。本章所有圖紙必須用CAD畫,并復(fù)制粘貼到WORD文檔中??刂乒衩姘蹇刂撇僮髋_是計算機控制系統(tǒng)中人機交往的重要設(shè)備,控制操作臺(控制面板)的設(shè)計,應(yīng)該遵循安全方便的原則,根據(jù)實際需要而確定。操作器件主要是鍵盤或按鈕。給定值的設(shè)定、控制參數(shù)的修改、各種功能的執(zhí)行都要通過鍵盤或按鈕向計算機輸入??刂泼姘暹€可設(shè)置各種按鈕和開關(guān),開關(guān)的形式可有撥動開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、撥盤開關(guān)和滑動開關(guān)等多種,有些需要連鎖的開關(guān)還可采用琴鍵式組合開關(guān)??刂泼姘宓娘@示器件主要是指示燈和LED數(shù)碼管,較高級的控制操作臺還可配置LED彩色或單色顯示器以及觸摸屏。顯示器件用于計算機對各被測參數(shù)和控制操作臺輸入的各功能參數(shù)的顯示,配有較高級軟件包的LED顯示器還可以形象、直觀地顯示整個生產(chǎn)過程和控制系統(tǒng)的流程圖??刂泼姘逡话愣及惭b警鈴或揚聲器等報警裝置,一旦各控制參數(shù)或測量值越限,警鈴或揚聲器發(fā)出聲響,報警燈閃爍、聲光同時報警,使操作人員能及時發(fā)現(xiàn)并處理。……控制柜布局……配電電路3.2.1系統(tǒng)配電整個系統(tǒng)的配電要考慮是否需要隔離變壓器,變壓器的容量,系統(tǒng)總開關(guān)的選型等?!?.2.2電機控制要畫出電機的控制電路圖,包括接觸器、熔斷器的選型,還有配電電纜的選擇,粗細(xì),線質(zhì)?!璉/O接口.1開關(guān)量輸出電路對于開關(guān)量輸出,控制對象需要的驅(qū)動電流為多大?是否需要繼電器輸出?這里不能單純畫一個電路就算完事兒,還要說明你的選型原則。例如你為什么要選擇繼電器?繼電器的觸點電流是多大?是直流繼電器還是交流繼電器,是24伏的還是220伏的。.2開關(guān)量輸入電路開關(guān)量信號的拾取,是觸點型的還是電平信號?開關(guān)或繼電器應(yīng)轉(zhuǎn)換為高低電平。對位置型的開關(guān)量信號,是采用行程開關(guān)、接近開關(guān)、干簧繼電器還是光電開關(guān)?對脈沖型的信號,脈沖速度是多少?脈沖幅值?選擇什么計數(shù)器?是否需要隔離?光電開關(guān)的速度?測量轉(zhuǎn)速可使用光電對管、霍爾傳感器或光電編碼器等,測量位移是可使用光柵、磁柵等?!?.3.3模擬量輸出電路……3.3.4模擬量輸入電路主要是要介紹要采樣的信號都有哪些,信號的形式是什么樣子的?要進行哪些處理?如何與模擬量輸入電路相連接,如果你做的是單片機項目,就要考慮下面的問題,(1)模擬量輸入通道的設(shè)計。主要是根據(jù)系統(tǒng)的測量精度和速度確定A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)和類型,根據(jù)輸入通道的多少確定A/D芯片的多少或多路模擬開關(guān)的路數(shù)。一般情況下,A/D轉(zhuǎn)換器的精度與測量傳感器的精度應(yīng)為同一數(shù)量級,比要求達(dá)到的精度高一個數(shù)量級。對于大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用場合,逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器都可以滿足速度上的要求。一般的控制系統(tǒng)都有多路模擬量輸入,為了降低造價,一般采樣一塊A/D芯片,用多路開關(guān)切換模擬量輸入。多路開關(guān)有單端輸入和雙端輸入兩種,雙端輸入抗擾性強,造價高。(2)模擬量輸出通道的設(shè)計。D/A芯片的位數(shù)根據(jù)控制精度選擇,一般D/A的位數(shù)比A/D的位數(shù)少兩位。對于多路模擬量輸出通道,也可以采用一塊D/A芯片加多路開關(guān)轉(zhuǎn)換及保持電路實現(xiàn),但由于D/A芯片造價不高,D/A輸出保持時間長等原因,目前基本不用此種方法。一般情況下,有幾路D/A輸出就用幾塊D/A芯片。(3)通道與計算機的接口設(shè)計。經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號要通過接口輸入計算機,計算機的輸出信號也要由接口輸出,接口設(shè)計的重要性由此可見。A/D、D/A通道與計算機之間的接口主要采用并行接口?!虚g繼電器一般情況下,我們要用到中間繼電器,特別是電機的驅(qū)動,先用中間繼電器,再帶接觸器,再連接電機,要寫出原因,比如為什么我們要用中間的繼電器驅(qū)動接觸器,而不是直接輸出驅(qū)動接觸器。……第4章軟件設(shè)計設(shè)計規(guī)劃功能規(guī)劃功能規(guī)劃指的是根據(jù)控制要求要實現(xiàn)功能,每一個功能都對應(yīng)一個程序塊或子程序,最好用框圖形式顯示出來,本章的圖形要求用VISIO畫,畫面組態(tài)部分可以直接抓屏?!Y源分配1.單片機類CPU計算機控制系統(tǒng)的資源包括ROM、RAM、定時器/計數(shù)器、中斷源等。由于硬件設(shè)計時已經(jīng)確定了計算機接口和其它引腳的連接方式,一些資源實際上已經(jīng)分配,所以軟件設(shè)計主要解決ROM和RAM的資源分配問題。一般來說,ROM用于存放程序和表格已屬定論,RAM的資源分配則引起設(shè)計人員的充分注意。在8031單片機控制的計算機控制系統(tǒng)中,片外RAM的容量比片內(nèi)RAM大得多,所以通常用來存放批量大的數(shù)據(jù)如采樣數(shù)據(jù)等。至于片內(nèi)RAM的128個字節(jié),由于其功能不完全相同,分配時應(yīng)注意充分發(fā)揮其特長,做到物盡其用。一般而言,片內(nèi)RAM中具有指針功能的單元,具有位尋址功能的單元和用作堆棧區(qū)的單元應(yīng)該盡量不存放普通數(shù)據(jù)。RAM資源分配要列出詳細(xì)清單,該清單作為編寫程序的依據(jù)。2.PLCPLC的資源分配包括幾個方面:I/O端口的分配、內(nèi)部繼電器、定時器、存儲器等資源分配,包括中間計算用的存儲器,數(shù)據(jù)存放區(qū)等,這些資源可能同時被PLC程序和HMI使用?!璓LC程序設(shè)計本節(jié)主要寫各功能的實現(xiàn)過程,要有說明和程序流程圖,PLC的梯形圖放到附錄中。程序流程圖的設(shè)計是程序設(shè)計的一個重要組成部分,產(chǎn)生程序流程圖的過程就是程序的邏輯設(shè)計過程,流程圖的任何疏忽和錯誤均導(dǎo)致程序出錯或可靠性下降。正確的流程圖設(shè)計過程應(yīng)該是先粗后細(xì),先簡后繁;先繪制系統(tǒng)總體程序框圖,然后畫出各部分的程序流程圖。總體流程圖反映的是整套程序的邏輯結(jié)構(gòu),它的每一個方框表示的是一個子程序或一組指令所要達(dá)到的功能。繪制總體流程圖時,要考慮整套程序的結(jié)構(gòu),從根本上保證程序的合理性和可靠性,把總體任務(wù)分解成若干個子任務(wù),安排好它們間的相互關(guān)系,暫不考慮各個子任務(wù)如何完成。子程序流程圖主要對各部分任務(wù)進行細(xì)化,同時為每一個參數(shù)、中間結(jié)果、各種指針和計數(shù)器恰當(dāng)分配工作單元,定義數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)。在這個流程圖上,每一個量都是具體的,使用的各寄存器或地址單元都已注明,因此,以子程序流程圖為依據(jù)來編寫指令可以水到渠成。自動/手動切換功能實現(xiàn)溫度控制回路……4.1.3壓力控制回路……速度控制……4.1.5位置控制……4.2畫面組態(tài)首先說明組態(tài)軟件要實現(xiàn)的功能,需要設(shè)計的畫面,然后逐個介紹設(shè)計過程和結(jié)果。例如:數(shù)控系統(tǒng)采用日本光洋GP477R帶觸摸屏的顯示操作終端作為人機界面,設(shè)有六個顯示畫面:①自動運行畫面,用于淬火工件選擇,自動淬火過程監(jiān)視;②工件型號設(shè)置畫面,用于淬火工件管理;③手動運行畫面用于手動運行監(jiān)視;④淬火參數(shù)設(shè)置用于淬火程序編制,需要輸入的參數(shù)包括:工件淬火過程中的位置、速度、加熱時間、噴液時間等;⑤系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置用于設(shè)定手動速度、回零速度、位移當(dāng)量、最大速度等;⑥狀態(tài)監(jiān)視:包括PLC、伺服驅(qū)動器運行狀態(tài)監(jiān)視,以及設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)視(停止、正常運行、上升、下降、加熱、噴液、缺水和急停等)。組態(tài)軟件沒有必要進行介紹,直接寫組態(tài)過程?!?章調(diào)試替代設(shè)備指的是在實驗室沒有的設(shè)備用什么來替代,前提是能夠間接達(dá)到所要的結(jié)果?!痢痢痢痢痢痢痢痢痢{(diào)試過程要逐個功能測試,并附有照片?!痢痢凉δ軠y試……×××功能測試……5.3調(diào)試結(jié)果及其說明對沒有實現(xiàn)的功能說明原因。……5.3.1××××××……5.3.2××××××……結(jié)論【結(jié)論兩字格式不需修改。直接在標(biāo)題下空一行添加內(nèi)容即可?!拷Y(jié)論是對整個研究工作進行歸納和綜合而得出的總結(jié),對所得結(jié)果與已有結(jié)果的比較和課題尚存在的問題,以及進一步開展研究的見解與建議。結(jié)論要寫得概括、簡短。謝辭【下空一行直接添加致謝內(nèi)容?!恐轮x應(yīng)以簡短的文字對在課題研究和設(shè)計說明書(論文)撰寫過程中曾直接給予幫助的人員(例如指導(dǎo)教師、答疑教師及其他人員)表示自己的謝意,這不僅是一種禮貌,也是對他人勞動的尊重,是治學(xué)者應(yīng)有的思想作風(fēng)。文字要簡捷、實事求是,切忌浮夸和庸俗之詞。

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