三菱FX2N系列PLC編程元件與指令系統(tǒng).ppt
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1、第一節(jié) 三菱FX2N系列可編程序控制器,主機(jī)(基本單元):CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出口及電源 主機(jī)擴(kuò)展其輸入輸出: 擴(kuò)展單元(擴(kuò)展I/O口,內(nèi)部有電源) 擴(kuò)展模塊及(擴(kuò)展I/O口,內(nèi)部有電源) 特殊功能模塊單元(溫度控制模塊、計(jì)數(shù)控制模塊等),FX2N系列可編程序控制器型號(hào)名稱體系及其種類,FX2N系列可編程序控制器的基本組成,輸入輸出點(diǎn)數(shù) :指基本單元、擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊的輸入輸出總數(shù)。 基本單元、擴(kuò)展單元輸出形式 R:表示繼電器輸出,有接點(diǎn),交流、直流負(fù)載兩用; S:表示三端雙向可控硅開關(guān)元件輸出,無接點(diǎn),交流負(fù)載用; T:表示晶體管輸出,無接點(diǎn),直流負(fù)載用。,擴(kuò)展模塊輸入
2、輸出形式 R:表示DC輸入,繼電器輸出; X:表示輸入專用,無輸出; YR:表示繼電器輸出專用,無輸出; YT:表示晶體管輸出專用,無輸入; YS:表示三端雙向晶閘管開關(guān)元件輸出專用,無輸入。,FX2N M 系列名稱 輸入輸出點(diǎn)數(shù) 基本單元 輸出形式 其他區(qū)分,基本單元型號(hào)名稱組成及種類,包括內(nèi)部電源、輸入輸出口、CPU及存儲(chǔ)器,,擴(kuò)展單元型號(hào)名稱組成及種類,FX2N E 系列名稱 輸入輸出點(diǎn)數(shù) 擴(kuò)展單元 輸出形式 其他區(qū)分,包括內(nèi)部電源和輸入輸出口,其他區(qū)分 一般無符號(hào),表示AC100V/200V電源,DC24V輸入。,擴(kuò)展模塊型號(hào)名稱組成及種類,FXN
3、E 系列名稱 輸入輸出點(diǎn)數(shù) 擴(kuò)展設(shè)備 輸出形式,包括輸入輸出口,由基本單元或擴(kuò)展單元供電,FX2N系列可編程序控制器技術(shù)指標(biāo),一般技術(shù)指標(biāo) 性能技術(shù)指標(biāo) 輸入技術(shù)指標(biāo),輸出技術(shù)指標(biāo) 電源技術(shù)指標(biāo),FX2N系列PLC編程元件的分類及編號(hào),代表功能的字母。如輸入繼電器用“X”表示、輸出繼電器用“Y”表示。 數(shù)字,數(shù)字為該類器件的序號(hào)。 FX2N系列PLC中輸入、輸出繼電器的序號(hào)為八進(jìn)制,其余為十進(jìn)制。,編程元件的基本特征,編程元件和繼電接觸器的元件類似、具有線圈和常開常閉觸點(diǎn) 。 當(dāng)線圈披選中(通電)時(shí),常開觸點(diǎn)閉合,常閉觸點(diǎn)斷開,當(dāng)線圈失 去選中 件時(shí),常閉接通,常開斷開。 可編
4、程序控制器的編程元件可以有無數(shù)多個(gè)常開、常閉觸點(diǎn) 。,編程元件的功能和作用,數(shù)值的處理 :,十進(jìn)制數(shù)(K),1) 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的設(shè)定值(K常數(shù))。 2) 輔助繼電器(M)、定時(shí)器(T)、計(jì)數(shù)器 (C)、狀態(tài)器等的編號(hào)(軟元件編號(hào))。 3) 指定應(yīng)用指令操作數(shù)中的數(shù)值與指令動(dòng)作(K常數(shù))。,第二節(jié) FX2N系列可編程序控制器主要編程元件,,十六進(jìn)制數(shù)(H): 同十進(jìn)制數(shù)一樣,用于指定應(yīng)用指令操作數(shù)中的數(shù)值與指令動(dòng)作。 二進(jìn)制數(shù)(B):PLC內(nèi)部,這些數(shù)字都是用二進(jìn)制處理的。 八進(jìn)制數(shù)(O):FX2N系列的輸入繼電器、輸出繼電器的軟元件編號(hào)。 以八進(jìn)制數(shù)值進(jìn)行分配。 BCD碼:用于數(shù)字式開
5、關(guān)或七段碼的顯示器控制等。 其他數(shù)值(浮點(diǎn)數(shù)):FX2N系列具有可進(jìn)行高精度的浮點(diǎn)運(yùn)算功能。,輸入輸出繼電器 (FX2N系列輸入、輸出繼電器總點(diǎn)數(shù)不能超過256點(diǎn)。),輸入端子是PLC從外部開關(guān)接受信號(hào)的窗口,輸出端子是PLC向外部負(fù)載發(fā)送信號(hào)的窗口,輔助繼電器,這類輔助繼電器的線圈與輸出繼電器一樣有無數(shù)的電子常開和常閉觸點(diǎn) 該觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載,外部負(fù)載的驅(qū)動(dòng)要通過輸出繼電器進(jìn)行 如果在PLC運(yùn)行過程中停電,輸出繼電器及一般用輔助繼電器都斷開。 再運(yùn)行時(shí),除了輸入條件為ON(接通)的情況以外,都為斷開狀態(tài) 。 分為一般用(M0M499)、停電保持用(M500M3071)和特殊用途 (M
6、8000M8255)輔助繼電器。 FX2N系列PLC內(nèi)的一般用輔助繼電器和部分停電保持用輔助繼電器 (M500M1023 ) 特殊輔助繼電器 分為觸點(diǎn)利用型特殊輔助繼電器和線圈驅(qū)動(dòng)型特殊輔助繼電器 。,狀態(tài)器,一般用(S0S499) 停電保持用(S500S899) 報(bào)警器用( S900S999),S0S9一般用于步進(jìn)梯形圖的初始狀態(tài),S10S19一般用作返回原點(diǎn)的狀態(tài),,,,,定時(shí)器,定時(shí)器相當(dāng)于繼電器系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器,可在程序中用于延時(shí)控制。 定時(shí)器累計(jì)PLC內(nèi)1ms、10ms、100ms等的時(shí)鐘脈沖,當(dāng)達(dá)到所定的設(shè)定值時(shí),輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。,FX2N系列PLC的定時(shí)器(T)有以下4種類型:
7、,100ms定時(shí)器: T0T199,200點(diǎn)。定時(shí)范圍:0.13276.7s; 10ms定時(shí)器: T200T245,46點(diǎn)。定時(shí)范圍:0.01327.67s; 1ms累積型定時(shí)器:T246T249,4點(diǎn),執(zhí)行中斷保持。 定時(shí)范圍:0.00132.767s; 100ms累積型定時(shí)器:T250T255,6點(diǎn),定時(shí)中斷保持, 定時(shí)范圍:0.13276.7s,FX2N系列PLC定時(shí)器設(shè)定值可以采用程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù)(K)直接指定,也可以用數(shù)據(jù)寄存器(D)的內(nèi)容間接指定。使用數(shù)據(jù)寄存器設(shè)定定時(shí)器設(shè)定值時(shí),一般使用具有掉電保持功能的數(shù)據(jù)寄存器,這樣在斷電時(shí)不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。,,,圖a為非累積
8、型定時(shí)器如果X000為ON,T200開始計(jì)時(shí),當(dāng)脈沖數(shù)等于設(shè)定值K123時(shí),定時(shí)器的輸出觸點(diǎn)動(dòng)作,也就是說輸出觸點(diǎn)在線圈驅(qū)動(dòng)1.23s后動(dòng)作。 X000斷開或停電,定時(shí)器復(fù)位,輸出觸點(diǎn)復(fù)位。 圖b為累積型定時(shí)器,如果X001為ON,則T250用當(dāng)前值計(jì)數(shù)器累計(jì)100ms的時(shí)鐘脈沖。當(dāng)達(dá)到設(shè)定值K345時(shí),定時(shí)器的輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。在累計(jì)過程中,即使輸入X001斷開或停電時(shí),再起動(dòng)時(shí),繼續(xù)累計(jì),其累計(jì)時(shí)間為34.5s。如果復(fù)位輸入X002為ON,定時(shí)器復(fù)位,輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。,從右圖可知,驅(qū)動(dòng)線圈開始到觸點(diǎn)動(dòng)作結(jié)束的定時(shí)器觸點(diǎn)動(dòng)作精度,大致可用式 tTT0 其中:,與1ms、10ms、100ms定時(shí)器
9、對(duì)應(yīng),分別為0.001s、0.01s、0.1s; T為定時(shí)器設(shè)定時(shí)間; T0為掃描周期。 編程時(shí),定時(shí)器觸點(diǎn)寫在線圈指令前時(shí),最大誤差為-2T0。當(dāng)定時(shí)器設(shè)定值為0時(shí),在執(zhí)行下一個(gè)掃描的線圈指令時(shí),輸出觸點(diǎn)開始動(dòng)作。此外,中斷執(zhí)行型的1ms定時(shí)器在執(zhí)行線圈指令后,以中斷方式對(duì)1ms時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)。,定時(shí)器 (C) 內(nèi)部信號(hào)計(jì)數(shù)器:是對(duì)機(jī)內(nèi)的元件的信號(hào)計(jì)數(shù) 也稱普通計(jì)數(shù)器 外部信號(hào)計(jì)數(shù)器 :對(duì)機(jī)器的外部信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù) 16位增計(jì)數(shù)器(一般用:C0C99;停電保持用:C100C199 16 位計(jì)數(shù)器其設(shè)定值在K1K32767范圍內(nèi)有效。設(shè)定值K0與K1意義相 同, 均在第一次計(jì)數(shù)時(shí),其觸點(diǎn)
10、動(dòng)作。如果PLC斷電,恢復(fù)電源后,計(jì) 數(shù)器可按上一次數(shù)值累計(jì)計(jì)數(shù)。,如上圖所示,當(dāng)在執(zhí)行第十次的線圈指令時(shí),輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。如果復(fù)位輸入X010為ON,則執(zhí)行RST指令,計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為0,輸出觸點(diǎn)復(fù)位。計(jì)數(shù)器的設(shè)定值,除用常數(shù)K設(shè)定外,還可由數(shù)據(jù)寄存器指定。,32位增/減雙向計(jì)數(shù)器(停電保持用:C200C219;特殊用:C220C234) 32位增/減雙向計(jì)數(shù)器的值有效范圍為-2147483648+2147483647。,利用計(jì)數(shù)輸入X014驅(qū)動(dòng)C200線圈,可增計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)。(增減可由特殊輔助繼電器設(shè)置) 當(dāng)前值的增減與輸出觸點(diǎn)的動(dòng)作無關(guān),但是如果從2147483647開始增計(jì)數(shù),則成為
11、-2147483648,形成循環(huán)計(jì)數(shù)。 如果復(fù)位輸入X013為ON,則執(zhí)行RST指令,計(jì)數(shù)器當(dāng)前值變?yōu)?,輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。,在計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值由-6-5增加時(shí),輸出觸點(diǎn)置位;在由-5-6減少時(shí),輸出觸點(diǎn)復(fù)位,如果從2147483647開始增計(jì)數(shù),則成為-2147483648,形成循環(huán)計(jì)數(shù)。,U表示增計(jì)數(shù)輸入; D表示減計(jì)數(shù)輸入; A表示A相輸入; B表示B相輸入; R表示復(fù)位輸入; S表示啟動(dòng)輸入。,高速計(jì)數(shù)器通過對(duì)特定的輸入作中斷處理來進(jìn)行計(jì)數(shù),與掃描周期無關(guān),可以執(zhí)行數(shù)KHz的計(jì)數(shù)。 根據(jù)不同增/減計(jì)數(shù)切換及控制的方法,分為1相1計(jì)數(shù)輸入、1相2計(jì)數(shù)輸入以及2相2計(jì)數(shù)輸入三種類型。,內(nèi)置高速
12、計(jì)數(shù)器,下圖為FX2N系列PLC內(nèi)置1相1計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用,在X012為ON時(shí),利用計(jì)數(shù)輸入X000,通過中斷,C235按X010設(shè)定的方式增計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值由-6-5增加時(shí),輸出觸點(diǎn)被置位,由-5-6減少時(shí),輸出觸點(diǎn)被復(fù)位。 如果復(fù)位輸入X011為ON,則執(zhí)行RST指令,計(jì)數(shù)器當(dāng)前值變?yōu)?,輸出觸點(diǎn)也復(fù)位 。,C249在X012為ON時(shí),如果X006也為ON,就立即開始計(jì)數(shù),增計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)輸入為X000,減計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)輸入為X001。 可以通過順控程序上的X011執(zhí)行復(fù)位,另外,當(dāng)X002閉合,C249也可立即復(fù)位,不需要該程序。,1相2計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例,2相2計(jì)
13、數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用,這種計(jì)數(shù)器在A相接通的同時(shí),B相輸入為OFFON則為增計(jì)數(shù),ONOFF時(shí)為減計(jì)數(shù),X012為ON時(shí),C251通過中斷,對(duì)A相輸入X000、B相輸入X001的動(dòng)作計(jì)數(shù)。如果X011為ON時(shí),則執(zhí)行RST復(fù)位指令。如果當(dāng)前值超過設(shè)定值,則Y002為ON;如果當(dāng)前值小于設(shè)定值,則為OFF。根據(jù)不同的計(jì)數(shù)方向,Y003接通(增計(jì)數(shù))或斷開(減計(jì)數(shù))。,當(dāng)X012為ON時(shí),如果X006也為ON,則C254立即開始對(duì)A相輸入X000、B相輸入X001的動(dòng)作計(jì)數(shù)??梢酝ㄟ^順控程序上的X011執(zhí)行復(fù)位。 當(dāng)X002閉合,C254也可立即復(fù)位。如果當(dāng)前值超過設(shè)定值(D1,D0),則Y0
14、04為ON;如果當(dāng)前值小于設(shè)定值,則為OFF。根據(jù)不同的計(jì)數(shù)方向,Y005接通(增計(jì)數(shù))或斷開(減計(jì)數(shù))。,數(shù)據(jù)寄存器,數(shù)據(jù)寄存器是存儲(chǔ)數(shù)值數(shù)據(jù)的軟元件,可以處理各種數(shù)值數(shù)據(jù)。 類型:,一般用:D0D199,200點(diǎn),通過參數(shù)設(shè)定可以變更為停電保持型。 停電保持用:D200D511,312點(diǎn),通過參數(shù)設(shè)定可以變?yōu)榉峭k姳3中汀?停電保持專用:D512D7999,7488點(diǎn),無法變更其停電保持特性。根據(jù) 參數(shù)設(shè)定可以將D1000以后的數(shù)據(jù)寄存器以500點(diǎn)為單位設(shè)置文件寄存器。 特殊用:D8000D8255,256點(diǎn)。 變址寄存器 :V0V7,Z0Z7,16點(diǎn)。,這些寄存器都是16位,最高位為符號(hào)
15、位,數(shù)值范圍為-32768+32767。將相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器組合,可存儲(chǔ)32位數(shù)值數(shù)據(jù),最高位為符號(hào)位(高位為大的號(hào)碼,低位為小的號(hào)碼。變址寄存器中,V為高位,Z為低位),可處理-2147483648+2147483647的數(shù)值。,一般用及停電保持用數(shù)據(jù)寄存器,在寄存器中一旦寫入數(shù)據(jù),就不會(huì)變化。 利用外圍設(shè)備的參數(shù)設(shè)定,可以改變一般用與停電保持用數(shù)據(jù)寄存器的分配。而對(duì)于將停電保持專用數(shù)據(jù)寄存器作為一般用途時(shí),則要在程序的起始步采用RST或ZRST指令清除其內(nèi)容。 3) 在使用PC間簡(jiǎn)易鏈接或并聯(lián)鏈接下,一部分?jǐn)?shù)據(jù)寄存器被鏈接所占用。,特殊用途數(shù)據(jù)寄存器,特殊用途數(shù)據(jù)寄存器是指寫入特定目的的數(shù)
16、據(jù),或已事先寫入特定內(nèi)容的數(shù)據(jù)寄存器,其內(nèi)容在電源接通時(shí)被置于初始值。一般初始值為零,需要設(shè)置時(shí),則利用系統(tǒng)ROM將其寫入。,變址寄存器 FX2N系列PLC的變址寄存器V與Z同普通的數(shù)據(jù)寄存器一樣,是進(jìn)行數(shù) 值數(shù)據(jù)的讀入、寫出的16位數(shù)據(jù)寄存器。V0V7、Z0Z7共有16個(gè)。 例如: 對(duì)于十進(jìn)制數(shù)的軟元件、數(shù)值(M、S、T、C、D、KnM、KnS、P、K),若 V0K5,執(zhí)行D20V0時(shí),被執(zhí)行的軟元件編號(hào)為D25【D(205)】;指定 K30V0時(shí),被執(zhí)行的是十進(jìn)制數(shù)值K35【K(305)】。,文件寄存器 FX2N系列PLC的數(shù)據(jù)寄存器D1000D7999是普通停電保持用數(shù)據(jù)寄存器.
17、,指針 分支用指針(P):分支用指針的編號(hào)為P0P127,用作程序跳轉(zhuǎn)和子程 序調(diào)用的編號(hào),其中P63專門用于結(jié)束跳轉(zhuǎn)。 中斷用指針(I):中斷用指針與應(yīng)用指令FNC03(IRET)中斷返回、FNC04 (EI)開中斷和FNC03(DI)關(guān)中斷一起使用有一下三類: 輸入中斷用:與輸入X000X005對(duì)應(yīng)編號(hào)為I00I50,6點(diǎn)。 定時(shí)器中斷:編號(hào)為I6、I7、I8,3點(diǎn) 計(jì)數(shù)器中斷:編號(hào)為I010I060,6點(diǎn)。,,,第三節(jié) FX2N系列可編程序控制器的基本指令,FX2N系列PLC有基本指令27條;步進(jìn)梯形指令2條;應(yīng)用指令128種,298條。本節(jié)介紹
18、其基本順控指令。,LD、LDI、OUT指令,,,,,LD、LDI指令分別用于將常開、常閉觸點(diǎn)連接到母線上.OUT指令是對(duì)輸出繼電器、輔助繼電器、狀態(tài)器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的線圈驅(qū)動(dòng)指令。,LD、LDI、OUT指令的使用,AND、ANI指令,AND、ANI指令分別用于單個(gè)常開、常閉觸點(diǎn)的串聯(lián),串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不受限制,該指令可以連續(xù)多次使用。,AND、ANI指令的應(yīng)用,,OR、ORI指令,OR、ORI指令分別用于單個(gè)常開、常閉觸點(diǎn)的并聯(lián),并聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不受限制,該指令可以連續(xù)多次使用。,OR、ORI指令的應(yīng)用,ORB、ANB指令,,,,若有多個(gè)串聯(lián)回路塊按順序與前面的回路并聯(lián)時(shí),對(duì)每個(gè)回路塊使用ORB
19、指令,則對(duì)并聯(lián)的回路個(gè)數(shù)沒有限制。 若成批使用ORB指令并聯(lián)連接多個(gè)串聯(lián)回路塊時(shí),由于LD、LDI指令的重復(fù)次數(shù)限制在8次以下,因此這種情況下并聯(lián)的回路個(gè)數(shù)限制在8個(gè)以下。,ORB指令的應(yīng)用,ANB指令的應(yīng)用,若有多個(gè)并聯(lián)回路塊按順序與前面的回路串聯(lián)時(shí),對(duì)每個(gè)回路塊使用ANB指令,則對(duì)串聯(lián)的回路個(gè)數(shù)沒有限制。 若成批使用ANB指令串聯(lián)連接多個(gè)并聯(lián)回路塊時(shí),由于LD、LDI指令的重復(fù)次數(shù)限制在8次以下,因此這種情況下串聯(lián)的回路個(gè)數(shù)限制在8個(gè)以下。,,LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令,LDP、ANDP、ORP指令是進(jìn)行上升沿檢出的觸點(diǎn)指令,僅在指定位元件的上升沿時(shí)(OFFO
20、N變化時(shí))接通一個(gè)掃描周期。 LDF、ANDF、ORF指令是進(jìn)行下降沿檢出的觸點(diǎn)指令,僅在指定位元件的下降沿時(shí)(ONOFF變化時(shí))接通一個(gè)掃描周期。,X000X002由OFFON變化或由ONOFF變化時(shí),M0或M1僅接通一個(gè)掃描周期。需要指出的是這些指令的功能有時(shí)與脈沖指令的功能相同,另外,在將輔助繼電器M指定為這些指令的軟元件時(shí),軟元件編號(hào)范圍不同,會(huì)造成動(dòng)作上的差異。,MPS、MRD、MPP指令,MPS指令:將此時(shí)刻的運(yùn)算結(jié)果送入堆棧存儲(chǔ) 。 MPP指令:各數(shù)據(jù)按順序向上移動(dòng),將最上端的數(shù)據(jù)讀出,同時(shí)該數(shù)據(jù)就 從堆棧中消失。 MRD指令:是讀出最上端所存數(shù)據(jù)的專用指令,堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不
21、發(fā)生移動(dòng)。 MPS指令與MPP指令必須成對(duì)使用,連續(xù)使用的次數(shù)應(yīng)小于11。,,一段堆棧與ANB、ORB指令并用,二段堆棧實(shí)例,三段堆棧實(shí)例,MC、MCR指令,,MC為主控指令,用于公共串聯(lián)觸點(diǎn)的連接, MCR為主控復(fù)位指令,即MC的復(fù)位指令。,,,應(yīng)用主控觸點(diǎn)可以解決若在每個(gè)線圈的控制電路中都串入同樣的觸點(diǎn),將多占存儲(chǔ)單元。 它在梯形圖中與一般的觸點(diǎn)垂直。它們是與母線相連的常開觸點(diǎn),是控制一組電路的總開關(guān)。MC、MCR指令的使用如右圖。,INV指令,其功能是將INV指令執(zhí)行之前的運(yùn)算結(jié)果取反,不需要指定軟元件號(hào),,在梯形圖中,只能在能輸入AND或ANI、ANDP、ANDF指令步的相同位置處
22、,才可編寫INV指令,而不能像LD、LDI、LDP、LDF那樣與母線直接相 連,也不能像OR、ORI、ORP、ORF指令那樣單獨(dú)使用。,PLS、PLF指令,使用PLS指令時(shí),僅在驅(qū)動(dòng)輸入為ON的一個(gè)掃描周期內(nèi),軟元件Y、M動(dòng)作。 使用PLF指令時(shí),僅在驅(qū)動(dòng)輸入為OFF的一個(gè)掃描周期內(nèi),軟元件Y、M動(dòng)作。,指令的應(yīng)用 PLS、PLF,,,SET、RST指令,SET為置位指令,使操作保持; RST為復(fù)位指令,使操作保持復(fù)位。,,RST指令一個(gè)重要的用途是對(duì)計(jì)數(shù)器復(fù)位,右圖中,X000一旦接通后,即使它再斷開,Y000仍繼續(xù)動(dòng)作,X001接通時(shí),即使它再斷開,Y000仍保持不被驅(qū)動(dòng)。對(duì)于M、S也是
23、一樣。 對(duì)于同一軟元件。SET、RST可多次使用,順序也隨意,但最后執(zhí)行的有效。 使數(shù)據(jù)寄存器(D)、變址寄存器(V、Z)的內(nèi)容清零,也可使用RST指令,與用常數(shù)K0傳送指令的結(jié)果一樣。,累計(jì)定時(shí)器T246T255的當(dāng)前值以及觸點(diǎn)復(fù)位也可用RST指令。,NOP、END指令:,NOP為空操作指令 在程序中加入NOP指令,有利于修改或增加程序時(shí),減小程序步號(hào)的變化,但是程序要求有余量。 END為程序結(jié)束指令,,第一節(jié) 編程規(guī)則,梯形圖編程規(guī)則,梯形圖的各種符號(hào),要以左母線為起點(diǎn),右母線為終點(diǎn)自上而下依次寫。 觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上,不能畫在垂直分支線上。 幾個(gè)串聯(lián)回路并聯(lián)時(shí),應(yīng)該將串聯(lián)觸點(diǎn)多的回路寫在
24、上方。幾個(gè)并聯(lián)回路串聯(lián)時(shí),應(yīng)該將并聯(lián)觸點(diǎn)多的回路寫在左方。 對(duì)不可編程的電路,必須對(duì)電路進(jìn)行重新安排,便于正確使用PLC基本指令進(jìn)行編程 輸出線圈及運(yùn)算處理框,必須寫在一行的最右面,它們右邊不能再有任何觸點(diǎn)存在,語句表編程規(guī)則,利用PLC基本指令對(duì)梯形圖編程時(shí),務(wù)必按從左到右、自上而下的原則進(jìn)行。在處理較復(fù)雜的觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)時(shí),如觸點(diǎn)塊的串聯(lián)、并聯(lián)或與堆棧相關(guān)指令,指令表的表達(dá)順序?yàn)椋合葘懗鰠⑴c因素的內(nèi)容,再表達(dá)參與因素間的關(guān)系。,雙線圈輸出問題,雙線圈輸出:如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次。 PLC程序順序掃描執(zhí)行的原則規(guī)定, 只有最后一次輸出才是有效的,右圖中,X001ON,X002
25、OFF,起初的Y003,因?yàn)閄001接通,其映象寄存器變?yōu)镺N,輸出Y004也接通。但是第二次的Y003,因?yàn)檩斎隭002斷開,其映象寄存器變?yōu)镺FF,實(shí)際的外部輸出為Y003OFF,Y004ON。將Y003線圈驅(qū)動(dòng)條件X001與X002合并,就能解決Y003雙線圈驅(qū)動(dòng)的問題。,第5章 梯形圖程序的設(shè)計(jì),梯形圖的基本電路 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 根據(jù)繼電器電路設(shè)計(jì)梯形圖的方法* 梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法 順序功能圖,梯形圖的基本電路,啟動(dòng)、保持和停止電路(起保停電路) 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器應(yīng)用程序 常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理,啟動(dòng)、保持和停止電路(起保停電路),特點(diǎn): 短信號(hào)的
26、記憶和自保持功能 啟動(dòng)信號(hào)、停止信號(hào)可以是由多個(gè)觸點(diǎn)組成的串、并聯(lián)電路,異步電動(dòng)機(jī)控制 (起保停電路),三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 (起保停電路),三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 (起保停電路),安全保護(hù):輸出線圈互鎖、按鈕互鎖,定時(shí)范圍的擴(kuò)展,閃爍電路,延時(shí)接通/斷開電路,常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理,方法 建議盡可能用常開觸點(diǎn)開關(guān) 對(duì)只能用常閉觸點(diǎn)輸入開關(guān),可先按常開觸點(diǎn)設(shè)計(jì),最后將其相應(yīng)的觸點(diǎn)改為相反的觸點(diǎn)。,梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法,自動(dòng)往返控制的梯形圖設(shè)計(jì),經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法,在一些典型電路的基礎(chǔ)上,根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求,不斷地修改和完善梯形圖。,特點(diǎn): 沒有普遍的規(guī)律可以遵循,具有很大
27、的試探性和隨意性。 結(jié)果不唯一 設(shè)計(jì)時(shí)間、質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系。,自動(dòng)往返控制的梯形圖設(shè)計(jì),X0: 正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 X1: 反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 X2: 停止按鈕,自動(dòng)往返控制的梯形圖設(shè)計(jì),X0: 正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 X1: 反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 X2: 停止按鈕,自動(dòng)往返控制的梯形圖設(shè)計(jì),,X3,,Y2,X0: 正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 X1: 反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 X2: 停止按鈕,自動(dòng)往返控制的梯形圖設(shè)計(jì),時(shí)序控制電路的的設(shè)計(jì)方法,小 結(jié),梯形圖的基本電路 起動(dòng)-保持-停止電路 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器應(yīng)用 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法,梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的不足,設(shè)計(jì)方法很難掌握,設(shè)計(jì)周期長(zhǎng) 沒有固定的方法和設(shè)計(jì)步驟
28、,具有很大的試探性和隨意性。 裝置交付使用后維修困難,順序控制設(shè)計(jì)法,定義: 順序控制法就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序,在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下,根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序,在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有秩序地進(jìn)行操作。,特點(diǎn): 簡(jiǎn)單易學(xué) 設(shè)計(jì)效率高 調(diào)試、修改和閱讀方便,步:系統(tǒng)所處的階段(狀態(tài)),根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化劃分。任何一步內(nèi),各個(gè)輸出量狀態(tài)保持不變,同時(shí)相鄰的兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。 轉(zhuǎn)移條件:觸發(fā)狀態(tài)變化的條件。 外部輸入信號(hào) 內(nèi)部編程原件觸點(diǎn)信號(hào) 多個(gè)信號(hào)的邏輯組合 轉(zhuǎn)移:系統(tǒng)狀態(tài)變化。,概念:,順序控制本質(zhì),經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法: Y = F(X),順序控制設(shè)
29、計(jì)法: M = G(X), Y = H(M),概述,順序功能圖(Sequential Function Chart):狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖,它是一種通用的技術(shù)語言。 1987年IEC(國際電工委員會(huì)):IEC848 1994年IEC(國際電工委員會(huì)):IEC1131 順序功能圖編程: 步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作(或命令),順序功能圖,步,初始步 與步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或命令 活動(dòng)步,有向連線和轉(zhuǎn)換條件,有向連線(狀態(tài)轉(zhuǎn)移路線和方向) 從上到下,從左到右有向連線上的箭頭可省略。 轉(zhuǎn)換(分割兩個(gè)相鄰步) 轉(zhuǎn)換條件,順序功能圖的基本結(jié)構(gòu),單序列 選擇序列 并行序列,實(shí)例:,,,,順序功能圖中的
30、基本規(guī)則,轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件 (1)該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步 (2)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足 轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作 (1)使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都應(yīng)變?yōu)榛顒?dòng); (2)使得所有有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步。,繪制順序功能圖的注意事項(xiàng),兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連,必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開; 兩個(gè)轉(zhuǎn)換絕對(duì)也不能直接相連,必須用一個(gè)步將它們隔開; 順序功能圖中的初始步一般對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的等待啟動(dòng)的初始狀態(tài); 自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過程(封閉); 在單序列中,只有當(dāng)某一步的前級(jí)步是活動(dòng)時(shí),該步才可能編成活動(dòng)步(M8002)。,小 結(jié),順序控制法 順序功能圖,T
31、HANK YOU,第二節(jié) 常用的PLC單元程序,梯形圖的基本設(shè)計(jì) 一、電動(dòng)機(jī)起??刂凭€路 根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)直接起停控制線路,用PLC程序設(shè)計(jì)相應(yīng)的梯形圖程序。 PLC的接線圖,如圖(b)所示,梯形圖如圖(c)所示。 SB100000(X0)為停止按鈕 SB200001(X1)為起動(dòng)按鈕,(a)主電路,(b)繼電接觸器控制,(b)PLC接線圖,(c)梯形圖,(d)FX2N的SET/RST指令編程,( e)利用輔助繼電器,( a)主電路,( b)繼電接觸器控制,( c)PLC控制,1、互鎖問題 Y0、Y1軟件互鎖:Y0、Y1不能同時(shí)為ON,確保KM1、KM2線圈不能同時(shí)得電。 X1、X2機(jī)械聯(lián)鎖:正
32、、反轉(zhuǎn)切換方便。 問題:1)正、反轉(zhuǎn)切換時(shí)PLC高速,而機(jī)械觸點(diǎn)動(dòng)作低速(短?。?,造成瞬間短路; 2)當(dāng)接觸器發(fā)生熔焊而粘結(jié)時(shí),發(fā)生相間短路。 解決辦法: KM1、KM2硬件互鎖:機(jī)械響應(yīng)速度較慢,動(dòng)作時(shí)間往往大于程序執(zhí)行的一個(gè)掃描周期。,2、過載保護(hù)問題 1)手動(dòng)復(fù)位熱繼電器 按C圖接線,可以節(jié)約PLC的一個(gè)輸入點(diǎn)。,2)自動(dòng)復(fù)位熱繼電器 常閉觸點(diǎn)不能接在PLC的輸出回路,必須接在輸入回路(常閉或常開觸點(diǎn))。,自動(dòng)復(fù)位熱繼電器的接線,3、常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理,說明:輸入觸點(diǎn)即可以接常開,也可以接常閉, 輸入繼電器與輸入觸點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系為 X0=SB X1=SB1,建議使用常開觸點(diǎn)作為PLC的
33、入信號(hào)。,按鈕:松開后復(fù)位,必須使用輔助繼電器及自鎖電路,使定時(shí)器線圈能保持通電,1),延時(shí)5秒接通程序,時(shí)序圖,2、按下起動(dòng)開關(guān)X0,延時(shí)5s后輸出Y0接通;當(dāng)按下停止按鈕X1后,輸出Y0斷開,試設(shè)計(jì)PLC程序。,延時(shí)斷開程序,時(shí)序圖,五、延時(shí)接通延時(shí)斷開程序,X0控制Y1,要求在X0變?yōu)镺N后延時(shí)9S后Y1才變?yōu)镺N,X0變?yōu)镺FF再過7S才變?yōu)镺FF。,延時(shí)接通延時(shí)時(shí)斷開程序,時(shí)序圖,說明:利用定時(shí)器的組合,可以實(shí)現(xiàn)大于3276.7s的定時(shí),但很長(zhǎng)的幾萬秒甚至更長(zhǎng)的定時(shí),需用定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的組合來實(shí)現(xiàn)。 2、定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的組合 為當(dāng)X0接通后,延時(shí)20000s,輸出Y0接通;當(dāng)X0斷開
34、后,輸出Y0斷開。,延時(shí)5000s程序,定時(shí)器加計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)的延時(shí)20000s程序,3、兩個(gè)計(jì)數(shù)器組合 PLC內(nèi)部的特殊輔助繼電器提供了四種時(shí)鐘脈沖:10ms(8011)、100ms(8012)、1s(8013、1min(8014),可利用計(jì)數(shù)器對(duì)這些時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)達(dá)到延時(shí)的作用。 若將M8011的10ms脈沖送給計(jì)數(shù)器,則計(jì)數(shù)常數(shù): K=(36006)0.01=2160000 而一個(gè)計(jì)數(shù)器的K32767,故應(yīng)將兩個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行組合,才能達(dá)到6小時(shí)的延時(shí)。 注意:每次C0計(jì)滿后應(yīng)及時(shí)復(fù)位,否則C1只能得到一個(gè)脈沖。 控制要求為當(dāng)X0接通后,延時(shí)50000s,輸出Y0接通;當(dāng)X0斷開后,輸出Y0斷開
35、,七、順序延時(shí)接通程序 當(dāng)X0接通后,輸出端Y0、Y1、Y2按順序每隔10s輸出接通。 用三個(gè)定時(shí)器T0、T1、T2設(shè)置不同的定時(shí)時(shí)間,可實(shí)現(xiàn)按順序先后接通,當(dāng)X0斷開后同時(shí)停止。,九、脈沖發(fā)生電路 1、試設(shè)計(jì)頻率為10Hz等脈沖發(fā)生器。等脈沖即占空比為1,即輸入信號(hào)X0接通后,輸出Y0產(chǎn)生0.05s接通、0.05s斷開的方波,選擇精度為0.01s的定時(shí)器。,1),2),2、設(shè)計(jì)周期為50s的脈沖發(fā)生器,其中斷開30s,接通20s。 占空比不為1的脈沖,接通和斷開時(shí)間不相等,由于定時(shí)時(shí)間較長(zhǎng),可用0.1s的定時(shí)器,因此只要改變時(shí)間常數(shù)就可實(shí)現(xiàn)。,1),2),,由于PLC程序是按順序執(zhí)行的,所以
36、當(dāng)X0的上升沿到來時(shí), M0接通一個(gè)掃描周期,此時(shí)M1線圈不會(huì)接通, Y0線圈接通并自鎖,而當(dāng)下一個(gè)掃描周期時(shí),雖然Y0是接通的,但此時(shí)M0已經(jīng)斷開,所以M1也不會(huì)接通,直到下一個(gè)X0的上升沿到來時(shí), M1才會(huì)接通,并把Y0斷開,從而實(shí)現(xiàn)二分頻。,1、分析控制要求,確定輸入、輸出設(shè)備,繪制I/O接線圖: 1)要實(shí)現(xiàn)小車的左右往復(fù)運(yùn)動(dòng),只要對(duì)小車的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制即可。這里用兩個(gè)接觸器分別控制小車左行(KM2)右行(KM1)。 2)系統(tǒng)的起動(dòng)(左SB2、右SB1)、停止(SB3)需要三個(gè)按鈕,起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩個(gè)行程開關(guān)是用來自動(dòng)控制小車的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的,也應(yīng)作為輸入設(shè)備,,3、修改、完善以滿
37、足控制要求: 1)小車在兩處裝料、卸料需要延時(shí),應(yīng)增加定時(shí)器。 2)延時(shí)結(jié)束,小車要能自動(dòng)繼續(xù)左行或右行,應(yīng)在Y2和Y3線圈前加入定時(shí)器的延時(shí)觸點(diǎn)。,3)小車到達(dá)SQ1或SQ2處要能自動(dòng)停下,應(yīng)在Y2和Y3線圈前加入相應(yīng)行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)。,4)若小車停在SQ1或SQ2處,就算曾經(jīng)按下停止按鈕,小車仍然會(huì)自行起動(dòng)。 解決方法:增加輔助繼電器記憶起動(dòng)信號(hào)。,二、兩處卸料的小車控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì): 要求:運(yùn)料小車第一次右行在SQ3處卸料;第二次右行在SQ2處卸料。,1、分析控制要求,確定輸入、輸出設(shè)備,繪制I/O接線圖:與上例比較可知,要實(shí)現(xiàn)兩處卸料,增加了行程開關(guān)SQ3,故只要在上例I/0圖的
38、基礎(chǔ)上將SQ3連接到PLC的輸入端X5。 2、修改、完善以滿足控制要求: 1)要實(shí)現(xiàn)兩處卸料,重要的是判斷小車右行時(shí)在SQ3處是否需要停??稍黾右粋€(gè)輔助繼電器(M1)來記憶小車是否到過SQ3(M1+),或SQ2(M1)。 2)小車到達(dá)SQ2處,回頭左行時(shí)會(huì)壓下SQ3,使M1+,導(dǎo)致小車第三次右行壓下SQ3時(shí)不停。,3)小車左行或第二次右行經(jīng)過SQ3時(shí)會(huì)使T1瞬間得電,非控制要求。 4)若小車停在SQ1或SQ2處,就算曾經(jīng)按下停止按鈕,小車仍然會(huì)自行起動(dòng)。,解決方法:增加輔助繼電器記憶起動(dòng)信號(hào),設(shè)計(jì)法的缺點(diǎn):易漏掉某些環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)出的梯形圖可讀性差,只適用來設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的程序。, 順序控制設(shè)計(jì)法
39、 在工業(yè)領(lǐng)域中,許多的控制對(duì)象(過程)都屬于順序控制,其特點(diǎn)是整個(gè)控制過程可劃分為幾個(gè)工步,每個(gè)工步按順序輪流工作,而且任何時(shí)候都只有一個(gè)工步在工作。根據(jù)這種控制特點(diǎn),開發(fā)了專門供編制順序控制程序用的功能表圖,這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法已成為PLC程序設(shè)計(jì)的最主要方法。,二、順序控制設(shè)計(jì)法 狀態(tài)流程(轉(zhuǎn)移)圖:描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性,又稱狀態(tài)圖、流程圖、功能圖。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn):具有直觀、簡(jiǎn)單,是設(shè)計(jì)PLC順序控制程序的一種有力工具。,(一)順序控制設(shè)計(jì)基本概念,1、步 步:根據(jù)系統(tǒng)輸出量的變化,將系統(tǒng)的一個(gè)工作循環(huán)過程分解成若干個(gè)順序相連的階段。,“步”在狀態(tài)流程圖中用方框來表示。編程
40、時(shí)一般用PLC內(nèi)部的軟繼電器表示各步,如 或 。,注意:步是根據(jù)PLC的輸出量是否發(fā)生變化來劃分的,只要系統(tǒng)的輸出量狀態(tài)發(fā)生變化,系統(tǒng)就從原來的步進(jìn)入新的步。,,液壓工作臺(tái)的整個(gè)工作過程可劃分為:原位(SB1)、快進(jìn)(SQ2)、工進(jìn)(SQ3)和快退(SQ1)四步;各步電磁閥YA1、YA2、YA3的狀態(tài)如圖所示。 (1)液壓工作臺(tái)初始狀態(tài):停在原位(壓合SQ1)YA1-、YA2-、YA3-(輸出)。 (2)按SB:快進(jìn)YA1+、YA2-、YA3+(輸出)。。 (3)壓合SQ2:工進(jìn)YA1+、YA2-、YA3-(輸出)。。 (4)壓合SQ3:快退,快退回原位停止YA1-、YA2+、YA3-(輸
41、出)。,結(jié)論: PLC輸出量發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生新的一步。,第五節(jié) 基本指令編程舉例,保持電路,,當(dāng)X000接通一下,輔助繼電器M500接通并保持,Y000有輸出。 停電后再通電,Y000仍有輸出,只有X001接通,其常閉觸點(diǎn)斷開,才能使M500自保持清除,使Y000無輸出。,延時(shí)斷開電路,,輸入X000ON時(shí),Y000=ON,并且輸出Y000的觸點(diǎn)自鎖保持接通,輸入X000OFF后,啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器T0,定時(shí)5s后,定時(shí)器觸點(diǎn)閉合,輸出Y000斷開。,分頻電路,下圖所示為一個(gè)二分頻電路。待分頻的脈沖信號(hào)加在輸入X000上,在第一個(gè)脈沖信號(hào)到來時(shí),M100產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的單脈沖,使M100常開觸點(diǎn)閉
42、合一個(gè)掃描周期。,,第一個(gè)脈沖到來一個(gè)掃描周期后,M100斷開,Y000接通,第二個(gè)支路使Y0保持接通。,當(dāng)?shù)诙€(gè)脈沖到來時(shí),M100 再產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的單脈 沖,使得Y000的狀態(tài)由接通變?yōu)閿嚅_; 通過分析可知,X000每送入兩個(gè)脈沖,Y000產(chǎn)生一個(gè)脈沖,完成對(duì)輸入X000 信號(hào)的二分頻。,振蕩電路,,當(dāng)輸入X000接通時(shí),輸出Y000閃爍,接通與斷開交替運(yùn)行,接通時(shí)間為1s由定時(shí)器T0設(shè)定,斷開時(shí)間為2s由定時(shí)器T1設(shè)定。,報(bào)警電路,,當(dāng)X001接通后,Y000報(bào)警燈由閃爍變?yōu)槌A?,同時(shí)Y001報(bào)警蜂鳴器關(guān)閉。 X002接通則Y000接通。定時(shí)器T0和T1構(gòu)成振蕩電路,每0.5s斷開,0.5s接通反復(fù)。,十字路口交通燈控制,十字路口南北向及東西向均設(shè)有紅、黃、綠三只信號(hào)燈,交通信號(hào)燈啟動(dòng)時(shí)(輸入X000控制啟動(dòng),輸入X001控制停止),6只燈依一定的時(shí)序循環(huán)往復(fù)工作。交通信號(hào)燈的時(shí)序圖如圖所示。,梯形圖設(shè)計(jì)步驟如下: 1) 依圖中所示元件及方式繪出各個(gè)時(shí)間點(diǎn)形成所需支路。這些支路是按時(shí)間點(diǎn)的先后順序繪出的,而且是采用一點(diǎn)連一點(diǎn)的方式。 2) 以時(shí)間點(diǎn)為工作條件繪出各燈的輸出梯形圖。 3) 為實(shí)現(xiàn)交通燈的啟??刂疲谔菪螆D上增加主控環(huán)節(jié)。作為一個(gè)循環(huán)的結(jié)束,第二個(gè)循環(huán)開始控制的T7常閉觸點(diǎn)也作為條件串入主控指令中。 十字路口交通信號(hào)燈的梯形圖控制程序如圖,
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