PLC模塊三(二)基本電路編程(課堂用)_第1頁(yè)
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1、項(xiàng)目項(xiàng)目3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的起??刂迫喈惒诫妱?dòng)機(jī)的起??刂?P92)圖3-1三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)繼電器接觸器控制原理圖1). 輸入與輸出點(diǎn)分配輸入與輸出點(diǎn)分配 輸入輸入輸出輸出設(shè)備名稱設(shè)備名稱代號(hào)代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備名稱代號(hào)代號(hào)輸出點(diǎn)輸出點(diǎn)編號(hào)編號(hào)啟動(dòng)按鈕(常開觸點(diǎn))啟動(dòng)按鈕(常開觸點(diǎn))SB1SB1X0X0接觸器線圈接觸器線圈KMKMY0Y0停止按鈕(常開觸點(diǎn))停止按鈕(常開觸點(diǎn))SB2SB2X1X1熱繼電器(常開觸點(diǎn))熱繼電器(常開觸點(diǎn))FRFRX2X22). PLC接線示意圖接線示意圖圖3-2三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的PLC控制系統(tǒng)外部接線示意圖3).梯形圖方案和指令

2、程序設(shè)計(jì)3Z12A.TIF熱繼電器過(guò)載信號(hào)的處理熱繼電器過(guò)載信號(hào)的處理v一般將熱繼電器的常閉觸點(diǎn)或常開觸點(diǎn)接在一般將熱繼電器的常閉觸點(diǎn)或常開觸點(diǎn)接在PLCPLC的輸入端,借的輸入端,借助于梯形圖程序來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)助于梯形圖程序來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。v若熱繼電器屬于手動(dòng)復(fù)位型,即熱繼電器動(dòng)作后要按一下它自帶的若熱繼電器屬于手動(dòng)復(fù)位型,即熱繼電器動(dòng)作后要按一下它自帶的復(fù)位按鈕,其觸點(diǎn)才會(huì)恢復(fù)原狀(即常開觸點(diǎn)斷開,常閉觸點(diǎn)閉合)復(fù)位按鈕,其觸點(diǎn)才會(huì)恢復(fù)原狀(即常開觸點(diǎn)斷開,常閉觸點(diǎn)閉合)。這種熱繼電器的常閉觸點(diǎn)可以接在。這種熱繼電器的常閉觸點(diǎn)可以接在PLCPLC的輸出電路中,亦可接在的輸出電路中,亦可接在

3、PLCPLC的輸入電路中,這種方案還可以節(jié)約的輸入電路中,這種方案還可以節(jié)約PLCPLC的一個(gè)輸入點(diǎn)。的一個(gè)輸入點(diǎn)。在方法一的梯形圖中,用X1、X2的常閉觸點(diǎn);而在方法2中,用X1、X2的常開觸點(diǎn),但它們的外部輸入接線卻完全相同。圖3-12電動(dòng)機(jī)起??刂铺菪螆D和指令程序(停止優(yōu)先)4). 運(yùn)行并調(diào)試程序運(yùn)行并調(diào)試程序1)在斷電狀態(tài)下,連接好在斷電狀態(tài)下,連接好PCPPI電纜。電纜。2)將將PLC運(yùn)行模式選擇開關(guān)撥到運(yùn)行模式選擇開關(guān)撥到STOP位置,此時(shí)位置,此時(shí)PLC處于停止?fàn)钐幱谕V範(fàn)顟B(tài),可以進(jìn)行程序編寫。態(tài),可以進(jìn)行程序編寫。3)在作為編程器的計(jì)算機(jī)上,運(yùn)行在作為編程器的計(jì)算機(jī)上,運(yùn)行SW

4、OPC-FXGP/WIN-C或或GX Developer編程軟件。編程軟件。4) 分別將圖分別將圖3-12和和3-13所示的梯形圖程序或指令程序輸入到計(jì)算機(jī)所示的梯形圖程序或指令程序輸入到計(jì)算機(jī)中。中。5) 執(zhí)行執(zhí)行“PLC”“”“傳送傳送”“”“寫出寫出”命令,將程序文件下載到命令,將程序文件下載到PLC6) 將將PLC運(yùn)行模式的開關(guān)撥到運(yùn)行模式的開關(guān)撥到RUN位置,使位置,使PLC進(jìn)入運(yùn)行方式。進(jìn)入運(yùn)行方式。7)分別按下起動(dòng)按鈕分別按下起動(dòng)按鈕SB1和停止按鈕和停止按鈕SB2,對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行,對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行,觀察程序的運(yùn)行情況。,觀察程序的運(yùn)行情況。8)記錄程序調(diào)試的結(jié)果記錄程序調(diào)

5、試的結(jié)果。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社(三)常用基本環(huán)節(jié)梯形圖程序(三)常用基本環(huán)節(jié)梯形圖程序v 1.1.起動(dòng)、保持和停止電路起動(dòng)、保持和停止電路(P100)(P100)v 2.2.三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路控制電路 ( (互鎖控制)互鎖控制) v 3.3.多地控制電路多地控制電路 v 4.4.順序起動(dòng)控制電路順序起動(dòng)控制電路v 5 5 閃光電路(振蕩電路)閃光電路(振蕩電路) (P126)(P126)v 6.6.計(jì)時(shí)電路計(jì)時(shí)電路v 7.7.定時(shí)范圍擴(kuò)展電路定時(shí)范圍擴(kuò)展電路v 8.8.大容量計(jì)數(shù)電路大容量計(jì)數(shù)電路 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社1 1、啟動(dòng)、保持和停止電路(

6、、啟動(dòng)、保持和停止電路(P100)P100)v 這些梯形圖均能實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、保持和停止的功能。v X0為啟動(dòng)信號(hào),X1為停止信號(hào)。v 圖a、c是利用Y10 常開觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自鎖保持,而圖b、d是利用SET、RST指令實(shí)現(xiàn)自鎖保持。v 若輸入為常閉觸頭,梯形圖設(shè)計(jì)應(yīng)剛好相反 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第四章第四章 可編程控制器程序設(shè)計(jì)可編程控制器程序設(shè)計(jì)清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理(P100)(P100)v 如果輸入信號(hào)只能由常開觸點(diǎn)提供,梯形圖中的觸點(diǎn)類型與繼電器電路的觸點(diǎn)類型完全一致。v 如果接入PLC的是輸入信號(hào)的常閉觸點(diǎn),這時(shí)在梯形圖中所用的X1的觸

7、點(diǎn)的類型與PLC外接SB2的常開觸點(diǎn)時(shí)剛好相反,與繼電器電路圖中的習(xí)慣也是相反的。建議盡可能采用常開觸點(diǎn)作為PLC的輸入信號(hào)。 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社2.2.互鎖控制電路互鎖控制電路v 下圖是3個(gè)輸出線圈的互鎖電路。其中X0、X1和X2是起動(dòng)按鈕,X3是停止按鈕。由于Y0、Y1、Y2每次只能有一個(gè)接通,所以將Y0、Y1、Y2的常閉觸點(diǎn)分別串聯(lián)到其它兩個(gè)線圈的控制電路中。v 在各自的線圈電路中分別串入對(duì)方的常閉清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路v 不僅在軟件程序中需要互鎖,在PLC外部接線的輸出端口也需要互鎖,確保電源不會(huì)短路清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社3

8、 3、多繼電器線圈控制電路、多繼電器線圈控制電路v 下圖是可以自鎖的同時(shí)控制4個(gè)繼電器線圈的電路圖。其中X0是起動(dòng)按鈕,X1是停止按鈕。v 將被控的線圈并聯(lián)清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社4 4、多地控制電路、多地控制電路v 下圖是兩個(gè)地方控制一個(gè)繼電器線圈的程序。其中X0和X1是一個(gè)地方的起動(dòng)和停止控制按鈕,X2和X3是另一個(gè)地方的起動(dòng)和停止控制按鈕。v 將啟動(dòng)按鈕常開并聯(lián),將停止按鈕常閉串聯(lián)清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社5 5、順序起動(dòng)控制電路、順序起動(dòng)控制電路v 如圖所示。Y0的常開觸點(diǎn)串在Y1的控制回路中,Y1的接通是以Y0的接通為條件。這樣,只有Y0接通才允許Y1接通。v 將要求先通電的元

9、件的常開串入后通電的元件的線圈6.計(jì)時(shí)電路(延和延分電路)(P126)圖3-49得電延時(shí)閉合梯形圖及時(shí)序圖圖3-50失電延時(shí)斷開梯形圖及時(shí)序圖v 定時(shí)器的自鎖需借助輔助繼電器完成v PLC中斷電延時(shí)的定時(shí)器的獲得方法。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社7 7、振蕩電路(閃爍電路)、振蕩電路(閃爍電路)(P128)(P128)v 當(dāng)撥動(dòng)開關(guān)將X0接通,啟動(dòng)脈沖發(fā)生器。延時(shí)2s后Y0接通,再延時(shí)3s后Y0斷開。這一過(guò)程周期性地重復(fù)。Y0輸出一系列脈沖信號(hào),其周期為5s,脈寬為3s。v 振蕩電路可以產(chǎn)生特定的通斷時(shí)鐘脈沖,它應(yīng)用在脈沖信號(hào)源或閃光振蕩電路可以產(chǎn)生特定的通斷時(shí)鐘脈沖,它應(yīng)用在脈沖信號(hào)源或閃光

10、報(bào)警電路中報(bào)警電路中圖3-56振蕩電路二的梯形圖和輸出波形M8012是以100毫秒的頻率周期震蕩,M8013是以一秒的頻率周期震蕩,也就是在一秒鐘接通一次, M8014是以一分鐘的頻率周期震蕩,也就是一分鐘接通一次.圖3-57應(yīng)用M8013的振蕩電路梯形圖清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社8 8、定時(shí)范圍擴(kuò)展電路、定時(shí)范圍擴(kuò)展電路v FX2N系列PLC定時(shí)器的最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為3276.7s,如果需要更長(zhǎng)的定時(shí)時(shí)間,可以采用以下方法以獲得較長(zhǎng)延時(shí)時(shí)間。v多個(gè)定時(shí)器組合電路多個(gè)定時(shí)器組合電路v定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組合定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組合清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社多個(gè)定時(shí)器組合電路多個(gè)定時(shí)器組合電路v 如圖所示。

11、當(dāng)X0接通,T0線圈得電并開始延時(shí),延時(shí)到T0常開觸點(diǎn)閉合,又使T1線圈得電,并開始延時(shí),當(dāng)定時(shí)器T1延時(shí)到,其常開觸點(diǎn)閉合,再使T2線圈得電,并開始延時(shí),當(dāng)定時(shí)器T2延時(shí)到,其常開觸點(diǎn)閉合,才使Y0接通。因此,從X0為ON開始到Y(jié)0接通共延時(shí)9000s。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組合定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組合v 當(dāng)X1為ON時(shí),T1開始定時(shí),0.6s后T1定時(shí)時(shí)間到,其常閉觸點(diǎn)斷開,使它自己復(fù)位,復(fù)位后T1的當(dāng)前值變?yōu)?,同時(shí)它的常閉觸點(diǎn)接通,使它自己的線圈重新通電,又開始定時(shí)。T1將這樣周而復(fù)始地工作,直至X1變?yōu)镺FF。從分析中可看出,1最上面一行電路是一個(gè)脈沖信號(hào)發(fā)生器,脈沖周

12、期等于T1的設(shè)定值。 v 產(chǎn)生的脈沖列送給C0計(jì)數(shù),計(jì)滿3個(gè)數(shù)后,C0的當(dāng)前值等于設(shè)定值,它的常開觸點(diǎn)閉合,Y0開始輸出。 9、大容量計(jì)數(shù)電路FX2N系列PLC的16位計(jì)數(shù)器的最大值計(jì)數(shù)次數(shù)為32767。圖3-53兩個(gè)計(jì)數(shù)器相加串級(jí)圖3-54兩個(gè)計(jì)數(shù)器相乘串級(jí)項(xiàng)目項(xiàng)目3.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的星三相異步電動(dòng)機(jī)的星-三角形啟動(dòng)控制三角形啟動(dòng)控制圖3-16三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)控制原理圖1.輸入與輸出點(diǎn)分配輸入與輸出點(diǎn)分配表3-7三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)PLC控制系統(tǒng)的輸入/輸出(I/O)端口地址分配表 輸入輸入輸出輸出設(shè)備名稱設(shè)備名稱代號(hào)代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備名稱代

13、代號(hào)號(hào)輸出點(diǎn)編輸出點(diǎn)編號(hào)號(hào)啟動(dòng)按鈕(常開觸點(diǎn))啟動(dòng)按鈕(常開觸點(diǎn))SB2SB2X0X0線路接觸器線路接觸器KM1KM1Y0Y0停止按鈕(常開觸點(diǎn))停止按鈕(常開觸點(diǎn))SB1SB1X1X1星形接觸器星形接觸器KM2KM2Y1Y1熱繼電器(常開觸點(diǎn))熱繼電器(常開觸點(diǎn))FRFRX2X2三角形接觸器三角形接觸器KM3KM3Y2Y22.PLC接線示意圖接線示意圖圖3-17三相異步電動(dòng)機(jī)星形-三角形減壓起動(dòng)PLC控制接線示意圖3.梯形圖和指令程序設(shè)計(jì)(1)用堆棧指令和基本指令編程圖3-23梯形圖和指令程序(2)用輔助繼電器優(yōu)化在圖3-23中,要用到ANB、MPS等指令,因此,可進(jìn)一步將梯形圖和指令程序優(yōu)

14、化成如圖3-24所示的梯形圖和指令程序。圖3-24用輔助繼電器優(yōu)化后的梯形圖和指令程序(3)用主控觸點(diǎn)指令優(yōu)化若用主控觸點(diǎn)指令優(yōu)化,可得圖3-25所示的梯形圖和指令程序。圖3-25用主控觸點(diǎn)指令優(yōu)化后的梯形圖和指令程序項(xiàng)目項(xiàng)目3.33.3:彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的:彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的PLCPLC控制控制v 控制要求如下:控制要求如下:1 1)打開開關(guān))打開開關(guān)SB1SB1,六盞彩燈開始按間隔,六盞彩燈開始按間隔3S3S依依次點(diǎn)亮次點(diǎn)亮。2)2)當(dāng)彩燈全部點(diǎn)亮,維持當(dāng)彩燈全部點(diǎn)亮,維持5S5S,然后全部熄滅。,然后全部熄滅。3 3)全部熄滅)全部熄滅2S2S后,自動(dòng)重復(fù)下一輪循環(huán)。后,自動(dòng)重復(fù)下一輪循環(huán)。4

15、4)重復(fù)循環(huán)滿)重復(fù)循環(huán)滿5 5次時(shí),讓彩燈全部熄滅時(shí)間次時(shí),讓彩燈全部熄滅時(shí)間延長(zhǎng)至延長(zhǎng)至8S8S,再重復(fù)下一輪循環(huán)。,再重復(fù)下一輪循環(huán)。5 5)關(guān)閉開關(guān))關(guān)閉開關(guān)SB1SB1時(shí),彩燈全部熄滅。時(shí),彩燈全部熄滅。工作原理分析工作原理分析v小循環(huán):打開開關(guān)小循環(huán):打開開關(guān)SB1SB1彩燈開始依次循環(huán)點(diǎn)亮(間隔彩燈開始依次循環(huán)點(diǎn)亮(間隔3s3s)彩燈全部點(diǎn)亮(維持彩燈全部點(diǎn)亮(維持5s5s)彩燈全部熄滅(維持彩燈全部熄滅(維持2s2s)重復(fù)小重復(fù)小循環(huán)循環(huán)5 5次次v大循環(huán):小循環(huán)滿大循環(huán):小循環(huán)滿5 5次次彩燈全部熄滅(維持彩燈全部熄滅(維持8s8s)重復(fù)小循重復(fù)小循環(huán)環(huán)v只要關(guān)閉開關(guān)只要關(guān)閉

16、開關(guān)SB1SB1,彩燈立即無(wú)條件全部熄滅。,彩燈立即無(wú)條件全部熄滅。1.輸入與輸出點(diǎn)分配輸入與輸出點(diǎn)分配表3-13彩燈循環(huán)點(diǎn)亮PLC控制系統(tǒng)的IO端口地址分配表2.PLC接線圖接線圖圖3-31PLC接線示意圖3. PLC控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序設(shè)計(jì)v彩燈循環(huán)點(diǎn)亮彩燈循環(huán)點(diǎn)亮PLCPLC控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序如圖控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序如圖3 33838所示。所示。打開開關(guān)打開開關(guān)SB1SB1,X0X0常開觸點(diǎn)接通,輔助繼電器常開觸點(diǎn)接通,輔助繼電器M0M0線圈接通,輸出線圈接通,輸出繼電器繼電器Y0Y0線圈接通,第一只彩燈點(diǎn)亮,接著,線圈接通,第一只彩燈點(diǎn)亮,接著

17、,Y1Y1、Y2Y2、Y3Y3、Y4Y4、Y5Y5間隔間隔3s3s依次導(dǎo)通,用定時(shí)器依次導(dǎo)通,用定時(shí)器T0T0T4T4實(shí)現(xiàn)彩燈循環(huán)點(diǎn)亮間隔實(shí)現(xiàn)彩燈循環(huán)點(diǎn)亮間隔3s3s的定時(shí)的定時(shí); ;當(dāng)彩燈全部點(diǎn)亮后,由定時(shí)器當(dāng)彩燈全部點(diǎn)亮后,由定時(shí)器T5T5實(shí)現(xiàn)延時(shí)實(shí)現(xiàn)延時(shí)5s5s,彩燈全,彩燈全部熄滅維持部熄滅維持2s2s,由定時(shí)器,由定時(shí)器T6T6實(shí)現(xiàn)延時(shí)實(shí)現(xiàn)延時(shí)2s2s,由,由C1C1實(shí)現(xiàn)循環(huán)記數(shù)實(shí)現(xiàn)循環(huán)記數(shù)5 5次次,彩燈全部熄滅維持,彩燈全部熄滅維持8s8s,由定時(shí)器,由定時(shí)器T7T7實(shí)現(xiàn)延時(shí)實(shí)現(xiàn)延時(shí)8s;8s8s;8s到后,到后,Y0Y0Y4Y4又依次點(diǎn)亮,開始新一輪循環(huán)。又依次點(diǎn)亮,開始新一輪

18、循環(huán)。只要關(guān)閉開關(guān)只要關(guān)閉開關(guān)SB1SB1,X0X0常開觸點(diǎn)恢復(fù)斷開,彩燈立即全部熄滅。常開觸點(diǎn)恢復(fù)斷開,彩燈立即全部熄滅。圖3-38梯形圖和指令程序 梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法(P139)(P139)v 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法也叫試湊法,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法需要設(shè)計(jì)者掌握大量的典型電路,在掌握這些典型電路的基礎(chǔ)上,充分理解實(shí)際的控制問(wèn)題,將實(shí)際控制問(wèn)題分解成典型控制電路,然后用典型電路或修改的的典型電路進(jìn)行拼湊梯形圖。v 一般用于較簡(jiǎn)單的梯形圖設(shè)計(jì)一般用于較簡(jiǎn)單的梯形圖設(shè)計(jì) 項(xiàng)目項(xiàng)目3.5 3.5 繼電器控制電路移植法繼電器控制電路移植法( (轉(zhuǎn)換法)改造搖臂鉆床轉(zhuǎn)換法)改造搖臂鉆床主軸電動(dòng)機(jī):正反轉(zhuǎn)、

19、調(diào)速、制動(dòng)由液壓系統(tǒng)和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī):正反轉(zhuǎn)、調(diào)速、制動(dòng)由液壓系統(tǒng)和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)搖臂升降電動(dòng)機(jī):沿外立柱由電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn),不設(shè)過(guò)載保護(hù)搖臂升降電動(dòng)機(jī):沿外立柱由電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn),不設(shè)過(guò)載保護(hù)液壓泵電動(dòng)機(jī):帶動(dòng)液壓泵送出壓力油實(shí)現(xiàn)搖臂的松開與夾緊液壓泵電動(dòng)機(jī):帶動(dòng)液壓泵送出壓力油實(shí)現(xiàn)搖臂的松開與夾緊搖臂升降到位后,延時(shí)搖臂升降到位后,延時(shí)1-3S1-3S再夾緊,再夾緊,電磁閥線圈:油路開關(guān),斷電時(shí)送油。電磁閥線圈:油路開關(guān),斷電時(shí)送油。控制電路分析:1、主軸電動(dòng)機(jī)的控制:2、搖臂的升降控制:由升降電動(dòng)機(jī)和搖臂夾緊機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)配合,自動(dòng)完成搖臂松開搖臂上升(下降)-搖臂夾緊的工作過(guò)程。升降電動(dòng)機(jī)由KM2,KM3控制正反轉(zhuǎn);搖臂松開與夾緊由KM4和KM5控制。以上升為例:1)搖臂放松:按下上升按鈕SB3,時(shí)間繼電器(斷電延時(shí))通電吸合。2)當(dāng)上升到所需位置時(shí),松開SB3,延時(shí)后接通KM5,搖臂夾緊 繼電器控制電路移植法設(shè)計(jì)梯形圖繼電器控制電路移植法設(shè)計(jì)梯形圖設(shè)計(jì)步驟v 1. 了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過(guò)程和機(jī)械的 動(dòng)作情況。v 2.確定PLC的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載,畫出PLC外部接線圖。繼電器電路中的按鈕,行程開關(guān)和各種傳感器信號(hào)的觸點(diǎn)接在PLC的輸入端,用PLC的輸入繼電器替代,用來(lái)給PLC提供控制命令;而交流接觸器和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu) 的硬件線圈接在輸出端,用輸出

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