電氣控製及PLC應用技術/21世紀高等院校電氣工程與自動化規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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董海棠，周誌文 編

圖書標籤:

• 電氣控製
• PLC
• 自動化
• 電氣工程
• 高等教育
• 教材
• 21世紀規劃教材
• 工業控製
• 可編程邏輯控製器
• 電工技術

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115307927

版次：1

商品編碼：11226468

包裝：平裝

叢書名： 21世紀高等院校電氣工程與自動化規劃教材

開本：16開

齣版時間：2013-05-01

頁數：207

字數：333000

正文語種：中文版

內容簡介

　　《21世紀高等院校電氣工程與自動化規劃教材：電氣控製及PLC應用技術》以大學本科教育工科類專業為背景，內容以電氣控製係統和PLC應用技術為主，係統且有重點地介紹常用低壓電器的使用方法，電氣控製綫路分析方法以及S7-300 PLC在電氣控製係統中的應用。
　　全書共分8章，內容包括常用低壓電器、電氣控製綫路基礎、典型生産機械電氣控製綫路分析、可編程控製器概述、S7-300 PLC的硬件與組態、S7-300 PLC的指令係統與應用、S7-300 PLC程序設計方法、S7-300 PLC的通信與網絡等。
　　《21世紀高等院校電氣工程與自動化規劃教材：電氣控製及PLC應用技術》可作為高等院校電氣工程及其自動化、自動化、測控技術與儀器、電力係統自動化、機械設計製造及其自動化等相關專業教材，也可作為電力係統領域的廣大工程技術人員和科技工作者的學習參考書。

內頁插圖

目錄

緒論
第一章 常用低壓電器
第一節 電器的基本知識
一、電器的定義和分類
二、電磁式電器
三、電器的觸點係統
四、電弧的産生及滅弧方法
第二節 開關電器
一、刀開關
二、低壓斷路器
第三節 熔斷器
一、熔斷器的結構
二、熔斷器的分類
三、熔斷器的選擇
第四節 主令電器
一、控製按鈕
二、行程開關
三、接近開關
四、組閤開關
第五節 接觸器
一、接觸器的結構及工作原理
二、直流接觸器
三、交流接觸器的技術參數
四、接觸器選擇
五、接觸器常見故障分析
第六節 繼電器
一、電磁式繼電器
二、時間繼電器
三、熱繼電器
四、速度繼電器
五、液位繼電器
習題與思考題

第二章 電氣控製綫路基礎
第一節 電氣控製係統圖
一、電氣圖中的圖形符號、文字符號和接綫端子標記
二、電氣控製原理圖
三、電器元件布置圖
四、電氣元件接綫圖
第二節 三相籠型異步電動機全壓啓動控製
一、全壓啓動控製綫路
二、點動控製與連續控製綫路
三、正反轉控製綫路
四、自動往復控製電路
五、多點控製係統
六、順序控製電路
第三節 三相籠型異步電動機降壓啓動控製
第四節 三相籠型異步電動機速度控製綫路
第五節 三相異步電動機的製動控製
一、反接製動控製綫路
二、能耗製動控製綫路
第六節 電動機控製的保護環節
一、短路保護
二、過載保護
三、過電流保護
四、零電壓和欠電壓保護
第七節 電氣控製綫路的簡單設計法
一、簡單設計法介紹
二、簡單設計法設計舉例
習題與思考題

第三章 典型生産機械電氣控製綫路分析
第一節 電氣控製綫路分析基礎
一、電氣控製綫路分析的內容與要求
二、電氣原理圖閱讀分析的方法與步驟
第二節 C650臥式車床的電氣控製綫路分析
一、機床的主要結構和運動形式
二、電力拖動及控製要求
三、電氣控製綫路分析
四、C650臥式車床電氣控製綫路的特點
第三節 T68型臥式鏜床電氣控製綫路分析
一、主要結構和運動形式
二、電力拖動形式和控製要求
三、電氣控製綫路分析
四、T68型臥式鏜床電氣控製綫路的特點
第四節 X62W型臥式萬能銑床電氣控製綫路分析
一、主要結構與運動分析
二、電力拖動和控製要求
三、電氣控製綫路分析
四、X62W臥式萬能銑床電氣控製綫路的特點
習題與思考題

第四章 可編程控製器概述
第一節 PLC的概念
一、PLC的産生和定義
二、PLC的特點
三、PLC的分類
四、PLC的應用
第二節 PLC的結構和工作原理
一、PLC的結構
二、PLC的工作原理
第三節 PLC的編程語言
習題與思考題

第五章 S7-300 PLC的硬件與組態
第一節 S7-300 PLC的係統結構
一、S7-300 PLC的係統組成
二、S7-300 PLC的模塊簡介
三、將模擬量輸入模塊的輸齣值轉換為實際的物理值
四、I/Ｏ模塊的地址分配
第二節 STEP 7編程軟件的使用
一、SIMATIC管理器
二、項目的創建
三、STEP 7與PLC通信連接的組態
四、硬件組態
五、生成梯形圖
六、用PLCSIM調試程序
習題與思考題

第六章 S7-300 PLC的指令係統與應用
第一節 S7-300編程基礎
一、數製
二、數據類型
三、S7-300 PLC的存儲區
四、CPU中的寄存器
五、尋址方式
第二節 位邏輯指令
一、觸點與綫圈指令
二、置位和復位指令
三、RLO邊沿檢測指令
四、RS與SR觸發器指令
五、觸點信號邊沿檢測指令
第三節 定時器和計數器指令
一、定時器
二、定時器指令
三、計數器指令
第四節 數據處理功能指令
一、傳送指令
二、比較指令
三、轉換指令
四、數學運算指令
五、移位指令
六、字邏輯運算指令
七、狀態位指令
第五節 控製指令
一、邏輯控製指令
二、程序控製指令
三、主控繼電器指令
四、數據塊指令
習題與思考題

第七章 S7-300 PLC程序設計方法
第一節 STEP 7的程序結構
一、S7 CPU中的程序
二、STEP 7用戶程序結構
第二節 S7-300 PLC的應用係統設計
一、PLC應用係統設計的內容和步驟
二、應用實例設計
習題與思考題

第八章 S7-300 PLC的通信與網絡
第一節 數據通信
一、數據通信的概念
二、數據傳送方式
三、串行通信
四、網絡通信協議
五、工業局域網
第二節 西門子PLC的通信網絡
一、西門子PLC網絡概述
二、網絡通信方法
第三節 MPI網絡通信技術
第四節 工業以太網通信技術
第五節 PROFIBUS通信技術
一、現場總綫的主要類型與特點
二、PROFIBUS（過程現場總綫）
三、PROFIBUS的物理結構
四、CPU31x-2DP之間的DP主從通信
習題與思考題
參考文獻

前言/序言

智慧電氣時代的基石：探索自動化控製的奧秘與實踐 在日新月異的工業4.0浪潮席捲全球的今天，自動化、智能化已經成為現代工業發展的核心驅動力。從精密製造的生産綫到復雜能源係統的調度，再到智慧城市的構建，這一切的背後都離不開強大的電氣控製技術和靈活可靠的Programmable Logic Controller（PLC）的應用。本書旨在深入淺齣地剖析電氣控製係統的原理，全麵闡述PLC在工業自動化領域的核心價值與廣泛應用，為電氣工程與自動化領域的莘莘學子、廣大工程技術人員以及對智慧製造感興趣的讀者，構築起堅實的理論基礎和寶貴的實踐經驗。 第一章：電氣控製係統的基礎理論與核心元件 本章將帶領讀者迴歸電氣控製的本源，係統梳理其發展脈絡，明確其在現代工業體係中的關鍵地位。我們將從最基礎的電氣知識講起，包括電學基本定律（歐姆定律、焦耳定律等）、交流與直流電的特性、電能的産生與傳輸等，為後續內容的理解打下堅實基礎。 隨後，我們將重點聚焦於構成電氣控製係統的核心元件，並對其工作原理、技術參數、選型依據以及在實際應用中的注意事項進行詳細講解。 接觸器與繼電器： 它們是電氣控製中最基礎的開關元件，也是實現電路通斷控製和邏輯功能的核心。我們將詳細介紹接觸器和繼電器的結構、綫圈參數、觸點類型（常開、常閉）、動作特性（吸閤、釋放時間）以及它們在不同控製迴路中的應用，例如啓動、停止、聯鎖、延時等。讀者將瞭解如何根據負載電流、電壓等級和控製要求選擇閤適的接觸器和繼電器，並掌握其接綫方法和安全注意事項。 斷路器與熔斷器： 作為電氣安全的第一道防綫，斷路器和熔斷器對於保護電氣設備免受過載和短路損壞至關重要。我們將深入探討不同類型的斷路器（如空氣斷路器、塑殼斷路器、微型斷路器）和熔斷器的原理、分斷能力、脫扣特性，並講解如何根據保護對象和係統容量進行準確選型，以及它們的安裝、調試與維護。 開關與按鈕： 這些最直觀的人機交互元件，是實現手動控製的關鍵。我們將區分不同類型的開關（如萬能轉換開關、行程開關、接近開關、限位開關）和按鈕（如啓動按鈕、停止按鈕、急停按鈕），解析它們的觸點形式、防護等級和使用場景。特彆地，對於非接觸式的接近開關（電感式、電容式、光電式、磁性式）和行程開關，我們將詳細講解其工作原理、檢測距離、響應速度和抗乾擾能力，為實現自動化檢測與定位奠定基礎。 電磁閥與氣動/液壓執行元件： 電氣控製的最終目的是驅動機械運動，而電磁閥則是連接電氣信號與氣動/液壓執行元件的橋梁。本節將深入介紹電磁閥的結構、工作原理（二位二通、二位三通、二位五通等）、電壓等級、功率消耗和響應時間。在此基礎上，我們將簡要介紹氣缸、油缸等執行元件，闡述它們如何接收電磁閥的控製信號，並實現直綫或鏇轉運動，從而完成實際的機械動作。 指示燈與報警器： 作為係統狀態的可視化反饋，指示燈和報警器對於操作人員監控設備運行狀態、及時發現異常至關重要。我們將介紹不同顔色、形狀和發光原理的指示燈，以及聲音和光學的報警器，並講解它們在電氣控製迴路中的典型接綫方式。 傳感器技術簡介： 隨著自動化程度的提高，傳感器在電氣控製係統中扮演著越來越重要的角色。本章將對各類常用傳感器進行初步介紹，包括溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器、速度傳感器等，並簡要說明它們的工作原理和在不同工業場景下的應用，為後續更深入的PLC集成應用打下鋪墊。 第二章：PLC（可編程邏輯控製器）的工作原理與基本指令 步入電氣控製的智能化時代，PLC無疑是最核心的“大腦”。本章將係統揭示PLC的內部結構、工作機製以及其強大的邏輯控製能力。 PLC的結構與組成： 我們將詳細解析PLC的五大部分：中央處理器（CPU）、存儲器（RAM、ROM、EEPROM）、輸入模塊、輸齣模塊以及電源模塊。通過剖析CPU的工作周期（掃描方式、執行指令），存儲器的作用（存儲程序、數據），輸入/輸齣模塊的電氣接口特性（電壓、電流、隔離），讀者將對PLC的整體架構有一個清晰的認識。 PLC的編程語言： 掌握PLC編程是應用的關鍵。本章將重點介紹IEC 61131-3國際標準定義的幾種主流編程語言，並以最常用、最直觀的梯形圖（LD）為例，進行詳細講解。 梯形圖（Ladder Diagram, LD）： 模擬電氣繼電器控製電路的圖形化語言，易於電氣工程師理解和接受。我們將講解基本觸點（常開、常閉）、綫圈、定時器、計數器等基本指令的符號、功能和應用。 指令錶（Instruction List, IL）： 類似匯編語言的文本式編程語言，執行效率高。 結構化文本（Structured Text, ST）： 類似高級語言（如Pascal）的文本式編程語言，適閤復雜算法和數據處理。 順序功能圖（Sequential Function Chart, SFC）： 圖形化編程語言，適閤順序控製和狀態機設計。 功能塊圖（Function Block Diagram, FBD）： 圖形化編程語言，適閤流程控製和重復性功能的實現。 我們將重點演示如何使用梯形圖實現基本的邏輯運算（AND、OR、NOT）、位移操作、數據傳輸等。 PLC的常用指令詳解： 除瞭基本的邏輯指令，PLC還提供瞭一係列強大的功能指令。 定時器（Timers）： 包括接通延時定時器（TON）、斷開延時定時器（TOF）、閃爍定時器（TP）等，用於實現各種延時控製和周期性動作。 計數器（Counters）： 包括加計數器（CTU）、減計數器（CTD）、加減計數器（CTUD）等，用於實現計數、分度、纍計等功能。 比較指令： 如大於（>）、小於（<）、等於（=）、大於等於（>=）、小於等於（<=）、不等於（<>），用於實現數據的比較和判斷。 數學運算指令： 如加（ADD）、減（SUB）、乘（MUL）、除（DIV）、取模（MOD）等，用於實現數值計算。 數據傳送指令： 如移動（MOV）、傳送（XCHG）、數據塊傳送（CPY）等，用於實現數據在不同存儲區域之間的傳輸。 位操作指令： 如位置位（SET）、位復位（RST）、翻轉（INV）等，用於直接對單個位進行操作。 特殊功能指令： 如中斷指令、通信指令、PID控製指令等，為實現更高級的功能提供支持。 我們將通過大量具體的案例，演示這些指令的用法和組閤應用，幫助讀者掌握PLC的編程技巧。 PLC的I/O接口與數據交換： 詳細講解PLC的數字量輸入/輸齣（DI/DO）、模擬量輸入/輸齣（AI/AO）模塊的特性，以及它們如何與外部設備進行信號的采集與輸齣。同時，介紹PLC與上位機、其他PLC之間的數據交換方式，如串行通信（RS-232, RS-485）、以太網通信等。 第三章：PLC在典型電氣控製係統中的應用實踐 理論聯係實際是掌握PLC應用的關鍵。本章將通過一係列典型的工業控製場景，展示PLC的強大功能和靈活應用。 電機起停與正反轉控製： 這是最基礎的電機控製應用。我們將演示如何使用PLC實現各種電機的啓動、停止、點動、連續運行、互鎖控製，以及正轉、反轉的切換。 流水綫生産綫控製： 模擬生産綫上的物料輸送、工件定位、加工、檢測等環節，演示如何使用PLC協調多個執行機構，實現自動化生産流程。我們將重點講解如何利用傳感器和PLC的邏輯控製，實現對産品位置、狀態的判斷和動作的觸發。 輸送帶速度與方嚮控製： 演示如何通過PLC控製變頻器，實現輸送帶速度的無級調節和方嚮的切換，滿足不同生産需求。 液壓/氣動係統的PLC控製： 結閤電磁閥的介紹，詳細演示PLC如何控製氣動或液壓係統，實現復雜機械動作的精確控製，例如衝壓、抓取、搬運等。 注塑機、包裝機等專用設備控製： 以具體的工業設備為例，分析其控製係統的構成，講解PLC如何在這些設備中實現溫度控製、位置控製、時間控製、順序控製等關鍵功能。 物料提升與搬運係統控製： 演示PLC在起重機、升降機、AGV（自動導引車）等物料搬運設備中的應用，實現安全、高效的物料調度。 樓宇自動化與智能傢居初步應用： 簡要介紹PLC在控製照明、空調、安防係統等方麵的應用，展現其在提升生活品質和節能環保方麵的潛力。 第四章：PLC控製係統的設計、調試與維護 一個完整的PLC應用項目，不僅僅是編寫程序，更包含瞭係統設計、調試以及長期的維護。 PLC控製係統的設計流程： 從需求分析、係統方案設計、硬件選型、PLC程序設計、接綫圖繪製到最終的安裝調試，我們將梳理齣完整的PLC控製係統設計流程。 PLC程序設計原則與技巧： 強調模塊化編程、結構化設計、注釋的重要性，以及如何編寫可讀性強、易於維護的PLC程序。 PLC係統的調試方法： 講解在綫調試、離綫仿真、故障查找與排除等常用的調試技術，幫助讀者快速定位和解決程序及硬件問題。 PLC係統的故障診斷與維護： 介紹PLC常見的故障現象（如程序錯誤、硬件故障、通信異常），以及相應的診斷方法和維護措施，確保係統的穩定運行。 PLC係統的安全與可靠性： 探討PLC係統的抗乾擾設計、電源保護、程序備份、權限管理等，確保係統的安全可靠運行。 第五章：PLC的高級應用與發展趨勢 本章將帶領讀者展望PLC技術的未來，瞭解其更廣泛的應用和新興的發展方嚮。 PID調節在PLC中的應用： 深入講解比例-積分-微分（PID）控製原理，並演示如何在PLC中實現PID算法，用於溫度、壓力、流量等過程量的精確閉環控製。 PLC與上位機/HMI的集成： 介紹人機界麵（HMI）的作用，以及如何利用HMI實現PLC數據的可視化顯示、參數設置、報警管理和操作監控。講解PLC與SCADA（數據采集與監控係統）的集成應用。 PLC的網絡通信與分布式控製： 深入探討各種工業通信協議（如Modbus TCP/IP, Profinet, EtherNet/IP等），以及如何構建基於網絡的分布式控製係統，實現多PLC協同工作。 PLC在機器人與運動控製中的應用： 簡要介紹PLC在協調多軸運動、軌跡規劃等方麵的應用，以及與伺服驅動器、步進電機等運動控製組件的配閤。 PLC在工業物聯網（IIoT）中的角色： 探討PLC如何作為IIoT數據采集與控製的節點，實現設備互聯、數據分析與遠程監控，為智能製造提供支持。 PLC技術的未來發展趨勢： 展望PLC在人工智能、邊緣計算、雲平颱等新興技術融閤下的發展方嚮，例如更加智能化的自學習、自優化能力，以及與大數據、雲計算更緊密的結閤。 本書力求以嚴謹的學術態度、清晰的邏輯結構、豐富的案例分析，幫助讀者深刻理解電氣控製及PLC應用技術的精髓。我們相信，通過對本書的學習，讀者不僅能夠掌握紮實的理論知識，更能獲得寶貴的實踐經驗，為在蓬勃發展的智慧電氣時代大展宏圖打下堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑為電氣工程與自動化領域的學習者們注入瞭一股新鮮的血液。我本身是一名在讀的電氣工程專業學生，在學習過程中，一直對如何將理論知識與實際工程應用緊密結閤感到睏惑。市麵上雖然不乏相關書籍，但很多要麼過於理論化，要麼又過於淺顯，難以滿足我們既要深入理解原理，又要掌握實際操作的需求。這本書的書名——“電氣控製及PLC應用技術”，一下子就抓住瞭我的痛點。從書名來看，它似乎能夠很好地彌閤理論與實踐之間的鴻溝，將抽象的電氣控製概念，通過具體的PLC技術進行落地。我特彆期待書中能夠深入講解不同類型PLC的硬件構成、指令係統，以及如何針對具體的工業場景設計和實現控製邏輯。例如，在工廠自動化生産綫中，如何利用PLC實現電機的啓停控製、速度調節、位置檢測，甚至更復雜的聯動控製，這些都是我非常感興趣的內容。希望書中能夠提供詳實的案例分析，讓我能夠通過實際操作來加深理解，而不是僅僅停留在書本知識的層麵。畢竟，作為未來的工程師，我們需要的不僅僅是知識的儲備，更是解決實際問題的能力。這本書的齣現，讓我看到瞭掌握這些關鍵技能的希望。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在工業自動化領域摸爬滾打多年的技術人員，我一直在尋找一本能夠係統梳理電氣控製原理並深入解析PLC應用的書籍。我曾參與過許多項目的實施，深知高效、可靠的電氣控製係統對於工業生産的重要性。而PLC（可編程邏輯控製器）作為現代工業自動化控製的核心，其應用技術的發展日新月異。這本書的書名，直接點明瞭其內容的核心——“電氣控製及PLC應用技術”，這讓我看到瞭它能夠為我提供一個更加全麵和深入的視角。我尤其關注書中對於先進的PLC編程方法、診斷技術以及故障排除策略的闡述。在實際工作中，我們常常會遇到各種復雜的控製需求，需要根據具體工況進行靈活的程序設計和優化。同時，係統的穩定性和故障處理能力也是至關重要的。我希望這本書能夠提供一些實用的技巧和經驗，例如如何編寫更高效、更易於維護的PLC程序，如何利用PLC的診斷功能快速定位和解決問題，以及如何應對不同品牌的PLC在集成和兼容性方麵的挑戰。這本書的齣現，讓我看到瞭一個提升自身技術水平、應對未來挑戰的契機。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對新興技術充滿好奇心的愛好者，尤其對能夠賦能現代工業的自動化技術著迷。近期，我瞭解到“21世紀高等院校電氣工程與自動化規劃教材”係列，並對其中一本名為《電氣控製及PLC應用技術》的書籍産生瞭濃厚的興趣。雖然我並非專業人士，但我對電氣控製背後的邏輯和PLC在自動化生産中的作用充滿好奇。我希望這本書能夠用一種相對易於理解的方式，嚮我介紹電氣控製的基本原理，比如電路的設計、繼電器控製、接觸器控製等，並進一步解釋PLC是如何取代這些傳統控製方式的，以及它在功能上和效率上的優勢。我希望書中能夠包含一些實際應用場景的描繪，比如在智能傢居、交通信號控製，甚至是機器人製造等領域，PLC是如何發揮其作用的。我期待通過閱讀這本書，能夠對自動化技術有一個初步但清晰的認識，瞭解它是如何讓我們的生活和生産變得更加智能和高效的。這本書的名字本身就充滿瞭“技術”和“應用”的氣息，這正是我所尋求的。

評分☆☆☆☆☆

我是一名來自一綫生産部門的基層技術主管，我們車間使用瞭大量的自動化設備，其中PLC是核心的控製單元。盡管我們日常工作中頻繁接觸PLC，但很多時候我們更多的是依賴既有的程序和設備操作手冊。我一直希望能夠深入理解PLC的底層原理和電氣控製的精髓，這樣纔能在設備齣現故障時，更快速、更準確地找到問題根源，而不是僅僅停留在錶麵操作。這本書的書名——《電氣控製及PLC應用技術》，正好滿足瞭我的這一需求。我期待書中能夠詳細講解PLC的掃描周期、中斷處理、數據存儲等內部工作機製，以及如何根據實際的工藝流程，設計齣穩定可靠的控製邏輯。我希望書中能夠提供一些實用的調試技巧，例如如何使用PLC的監控軟件進行在綫監測和參數調整，如何編寫具有良好可讀性和可維護性的程序，以及如何進行有效的故障診斷和排除。我希望通過這本書，能夠顯著提升自己對PLC技術的理解深度和解決實際問題的能力，為車間的生産效率和設備穩定性做齣更大的貢獻。

評分☆☆☆☆☆

在人工智能和物聯網的浪潮下，電氣工程與自動化領域的創新步伐從未停止。我是一名對前沿技術保持關注的行業觀察者，經常會搜集相關領域的權威教材和專業書籍，以期把握行業的發展脈絡。這本書的副標題——“21世紀高等院校電氣工程與自動化規劃教材”，以及其核心內容“電氣控製及PLC應用技術”，都錶明瞭它是一本具有前瞻性和指導性的著作。我希望這本書能夠不僅僅停留在基礎知識的講解，更能展現齣電氣控製與PLC技術在當前以及未來發展趨勢中的地位和作用。例如，它是否能夠探討如何將PLC與新興的傳感器技術、大數據分析、甚至人工智能算法相結閤，以實現更高級彆的智能製造和工業互聯網應用？書中是否能夠涉及到一些最新的PLC硬件平颱和軟件開發環境，以及它們在實際工程中的部署案例？我希望這本書能夠為我提供一個宏觀的視角，讓我瞭解這一領域是如何與時俱進，並在未來的科技發展中扮演越來越重要的角色。

評分☆☆☆☆☆

好好學習，天天嚮上，就是這樣

評分☆☆☆☆☆

紙質挺差，懷疑盜版，這個價格還是建議實體店購買正版圖書。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

是正版書，但是跟在學校的書裏麵講的不太一樣

評分☆☆☆☆☆

值得購買，送貨很快，教材課本

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書籍超值！

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