河南数据采集卡有卖 研华/阿尔泰/泓格/NI

    河南数据采集卡有卖 研华/阿尔泰/泓格/NI

  • 2023-10-26 09:00 1744
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深圳鸿研电子科技有限公司

数据采集卡在系统的工作原理。
在一些工业现场中,设备长时间运行*出现故障,为了监控这些设备,通常利用数据采集装置采集他们
数据采集
运行时的数据并送给PC机,通过运行在PC机上的特定软件对这些数据进行分析,以此判断当前运行设备的状况,进而采取相应措施。当前常用的数据采集装置,在其系统软件设计中,多采用单任务顺序机制。这样就存在系统安全性差的问题。这对于稳定性、实时性要求很高的数据采集装置来说是不允许的,因此有必要引入嵌入式操作系统。下面以μC/OSII为操作系统平台,基于ARM7系列处理器,对一种高性能的数据采集系统开发进行探索。
操作系统简介
嵌入式操作系统μC/OSII(Microcontroller Operating System)是专为微控制器系统和软件开发而设计的公开源代码的抢占式实时多任务操作系统内核,是一段微控制器启动后首先执行的背景程序,作为整个系统的框架贯穿系统运行的始终。对于对实时性和稳定性要求很高的数据采集系统来说,引入μC/OSII无疑将大大改善其性能。
μC/OSII的特点可以概括为以下几个方面:公开源代码,代码结构清晰、明了,注释详尽,组织有条理,可移植性好,可裁剪,可固化。内核属于抢占式,多可以管理60个任务。μC/OSII自1992年的版(μC/OS)以来已经有好几百个应用,是一个经实践证明好用且稳定可靠的内核。对μC/OSII的研究和应用都很多。
系统基本工作原理
应用时,数据采集系统置于被监控的设备处,通过传感器对设备的电压或者电流信号进行采样、保持,并送入A/D转换器变成数字信号,然后将该信号送到FIFO中。当FIFO中存放的数据到了一定数目时,由ARM7从FIFO中读出,然后通过ARM7的以太网接口或者RS232送给上位机。考虑到要监控的设备可能会很多,所以设计了多路采集通道,他们经过模拟开关后再进入A/D转换器。CPLD是整个系统的控制核心,他控制采集通道的切换、A/D转换器的启/停、转换后的数据在FIFO中的存放地址发生器、产生中断请求以通知ARM7读取存放在FIFO中的数据等。
系统硬件结构
该系统采用了Samsung公司的S3C4510B作为系统与上位机沟通的桥梁,S3C4510B是基于以太网应用系统的高性价比16/32位RISC微控制器,他有如下几个主要特点:
硬件方面内含一个由ARM公司设计的16/32位ARM7TDMIRISC处理器核,ARM7TDMI为低功耗、高性能的16/32核,适合用于对价格及功耗敏感的应用场合。S3C4510B通过在ARM7TDMI核内容基础上扩展一系列完整地通用器件。
片上资源包括2个带缓冲描述符(bufferdeor)的HDLC通道;2个UART通道;2个GDMA通道;2个32位定时器;18个可编程的I/O口。还有中断控制器;DRAM/SDRAM控制器;ROM/SRAM和FLASH控制器;系统管理器;1个内部32位系统总线仲裁器;1个外部存储器控制器等片内的逻辑控制电路。
这些为μC/OSII的移植提供了优良的物理资源。
软件支持方面他有配套的代码编辑调试环境ADS12和JTAG在线调试功能,使S3C4510B芯片软件可以直接用C编写,这就使μC/OSII的植入成为可能。
12位高速A/D转换电路采用ogDevices的AD574,该电路输出具有三态锁存功能。预处理电路包括了电流电压互感器、隔离电路和同步采样电路,他可以将信号转换成与AD574相匹配的量值,供后续处理。通讯电路采用常用的以太网接口与上位机相连,而232接口可作为备用,这样该装置既可作为便携式系统使用,也可通过网络来对设备实施实时监控。
软件设计
软件部分要分别编写S3C4510B部分的程序和CPLD控制程序。前者可分为μC/OSII的移植和各个应用程序的编写,后者用VHDL语言实现。
对于S3C4510B部分,根据整个装置实现的功能和对他的要求进行系统任务分割,并根据实际需要为各个任务分配**级。系统大致可分为如下几个任务:初始化CPLD控制参数;对FIFO的读取;与上位机的TCP/IP通讯;与上位机的串口通讯。对应每个任务,需要编写相应的应用程序,软件设计部分的关键技术有:
(1)μC/OSII内核向S3C4510B中的移植,要根据处理器的特点合理地修改μC/OSII的3个与处理器相关的文件:OS_CPUH,OS_CPU_AASM,OS_CPU_C.C。主要是将文件中的汇编指令,改为ARM7的汇编指令,并根据CPU的特点对文件中寄存器的初值进行改写。
(2)内存配置问题。对于存储器容量的设计,要综合考虑μC/OSII内核代码和应用程序代码的大小。每个任务是运行的,必须给每个任务提供单独的栈空间(RAM),RAM总量的计算公式为:
RAM总量=应用程序的RAM需求+内核数据区的RAM需求+各任务栈需求之总和+多中断嵌套所需堆栈。
(3)TCP/IP协议在μC/OSII中的实现。为了满足嵌入式设备与Internet网络直接交换信息的要求,在μC/OSII中又移植了LwIP协议栈。
LwIP是瑞士计算机科学院(SwedishInstituteofComputerScience)的AdamDunkels等开发的一套用于嵌入式系统的开放源代码TCP/IP协议栈。LwIP的含义是LightWeight(轻型)IP协议。LwIP可以移植到操作系统上,也可以在无操作系统的情况下运行。LwIPTCP/IP实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用,一般他只需要几十k的RAM和40k左右的ROM就可以运行,这使LwIP协议栈适合在低端嵌入式系统中使用。
LwIP的特性有:支持多网络接口下的IP转发;支持ICMP协议;包括实验性扩展的的UDP(用户数据报协议);包括阻塞控制、RTT估算、快速恢复和快速转发的TCP(传输控制协议);提供专门的内部回调接口(rawAPI)用于提高应用程序性能。
LwIP可以很*地在μC/OSII的调度下,为系统增加网络通信和网络管理功能。LwIP协议栈在设计时就考虑到了将来的移植问题,他把所有与硬件,OS,编译器相关的部份出来,放在/src/arch目录下。因此LwIP在μC/OSII上的实现就是修改这个目录下的文件,其他的文件一般不应该修改。在驱动中主要是根据S3C4510B内的以太网控制特殊功能寄存器,编写网络接口的处发送包、接收包函数,初始化以及用于以太网控制器的外部中断服务程序。

鸿研电子提供的产品如下:
工控机、嵌入式无风扇计算机、加固工控机、工业平板电脑、工业显示器、一体机、工业服务器
HMI人机界面、触摸屏、可编程控制器(PLC、PAC)、变频器
多功能数据采集卡(DAQ) 、运动控制卡、工业多串口卡、数字量 IO 卡、远程 IO模块
工业以太网交换机、串口联网服务器、现在总线
接口转换器(RS232 转 RS422/485、光电转换、串口转光纤、USB 转串口、中继器、集线器、USB HUB)
工业无线产品(无线串口服务器、无线 AP、无线接入控制、IP、工业 GSM/GPRS 路由器)

研华数据采集卡用于硬盘制造质量监控系统
摘要:许多电子设备制造商使用PLC作为控制器,通过与服务器通信实现程序自动控制。美国一家主要的硬盘制造厂商面临着原有PLC设备与新进服务器之间的通信问题。因此,他们希望借助一套自动化系统处理与服务器之间的通信,并且能够提供给工程师一个易于使用的友好界面来监测其HDD的制造。
 
产线自动化
地点: 马来西亚

系统介绍:
  许多电子设备制造商使用PLC作为控制器,通过与服务器通信实现程序自动控制。美国一家主要的硬盘制造厂商面临着原有PLC设备与新进服务器之间的通信问题。因此,他们希望借助一套自动化系统处理与服务器之间的通信,并且能够提供给工程师一个易于使用的友好界面来监测其HDD的制造。

系统需求:
  对于众多主流的HDD制作厂商而言,装料设备是研磨板过程的重要组成部分。在此之前,该客户一直在使用手动研磨板质量监控系统,此系统取决于每块板子被送入抛光机之前工程师的检验状况,由此造成许多硬盘存在缺陷。此外,客户新引进的服务器与原有的PLC设备之间存在通信的问题。他们迫切需要一套可靠的系统实现质量监控过程自动化,以保证与新服务器的通信和HDD制造的质量监控。

研华解决方案:
  PCI-1761 8通道继电器与8通道隔离数字量输入卡
  FPM-3120G-RAE 12.1" SVGA 工业显示器,带电阻式触摸屏

系统架构图:

系统描述:
  新系统具备自动选择、追踪、记录等功能。研华提供了FPM-3120G-RAE作为人机界面(HMI),通过PCI-1761连接EMO、安全门开关、开/关按钮、指示灯、警铃和信号控制装置。每个研磨板具有的条形码,经扫描发送到服务器,以验证进程的准确性。整个过程通过验证后系统会继续运行,如果研磨板尚未到达装料设备则会生成错误代码。

结论:
  新系统成功实现了质量监控过程的自动化,大大提高了整个产线的可靠性和高效性。同时,研华人机界面(HMI)为工程师提供了简单易用的友好界面,监测和管理生产过程。总之,基于PC的新系统提供了更大的内存和开放的架构,易于编程和扩展。
鸿研电子提供的产品如下:
工控机、嵌入式无风扇计算机、加固工控机、工业平板电脑、工业显示器、一体机、工业服务器
HMI人机界面、触摸屏、可编程控制器(PLC、PAC)、变频器
多功能数据采集卡(DAQ) 、运动控制卡、工业多串口卡、数字量 IO 卡、远程 IO模块
工业以太网交换机、串口联网服务器、现在总线
接口转换器(RS232 转 RS422/485、光电转换、串口转光纤、USB 转串口、中继器、集线器、USB HUB)
工业无线产品(无线串口服务器、无线 AP、无线接入控制、IP、工业 GSM/GPRS 路由器)

凌华数据采集卡实时在线监测,可以轻松实现吗

在气象环境监测、产品质量检测等领域,经常需要测定浊度。浊度表征了无色透明液体中悬浮物和胶体物质对光线透射所产生的阻碍程度。在理想的状况下,浊度可以通过理论计算获得,但在实际工程中,液体中颗粒的大小、形状、表面构造、表面性质等因素都对浊度值有很大影响。所以在工程中为了得到准确的浊度参数,需要进行实际的测量。
为解决此问题,根据透射率与吸光度之间的关系,采用激光透射的方法进行测量,而高速高精度的数据采集卡才能胜任这一过程中的数据采集,才能保证系统的实时在线监测。对该系统而言,除了激光驱动电路的稳定性和信号调理电路的质量,数据采集平台的可靠性和工作速度将是实时在线监测目标的重要挑战。
系统设计的考虑
系统结构框图如图1所示,经调制后的激光通过分光器后,分得两束光,其中一束经过待测浊液后进入接收端1,另一束光直接进入接收端0,分别经过接收端的信号处理后,形成两路输入信号,进入数据采集系统,构成双通道的液体浊度测量装置。


进行硬件设计
(1)光源驱动电路
系统使用635nm半导体激光器作为光源,为了降低噪声信号的干扰,便于检出有用信号,将激光源调制成1KHz的方波脉冲。频率源选择稳定性和精确性更好的1MHz有源晶振。采用分频电路对1MHz信号进行1000分频以输出频率稳定性好的1KHz方波信号。
(2)信号调理电路
系统中采用对射式接收方式,采用光电二极管作为光电探测器。光电二极管将光信号转变为电流信号后,进行I/V转换及前置放大,将电流信号转变为强度更大的电压信号。为了提取出有效信号,采用带通滤波器对信号进行滤波,以获得1kHz的有效信号。为了进一步提高采集信号的强度,采用同相比例放大电路进行放大。
(3)数据采集卡硬件
系统的数据采集模块采用高性能数据采集卡PCI-9846H来设计。PCI-9846H数据采集卡为凌华科技的高性能数据采集卡,为16位4通道型,如图2所示。PCI-9846H数据采集卡可以对高达20MHz的高频高动态范围的输入信号进行采样,采样率40MS/s。如此高的采样率为实时在线测量提供了有效保证。PCI-9846H带有512MB的板载内存作为缓存,不会受限于PCI总线的传输率,能记录下更长时间段内的波形情况,可以实现更广泛的应用。PCI-9846H系列数字化仪配备了4个高度线性化的16位A/D转换仪,能满足具有高度动态范围设备的理想应用需求。PCI-9846H 拥有四个同步模拟输入通道,四条通道可分别以采样率10MS/s、20MS/s和40MS/s进行同步采样,可以有效满足同步多通道数据采集,以保证系统各通道数据的同步性,对于实现高精度的测量系统提供有效的**。


本系统为双通道测量系统,选择使用其中的两个通道CH0和CH1。CHO通道的输入信号为参考信号,CH1通道的输入信号为通过待测溶液之后的测量信号。
软件的实现
软件系统是虚拟仪器的重要组成部分,本测量系统中采用Visual Basic开发系统的应用软件,界面设计非常便捷,编程工作量小,开发*。此外,ADLINK公司也提供了适用于Visual Basic环境下的控件:DAQPilot。通过查阅相关技术手册,可以获得该控件各属性的使用方式。DAQPilot同时也附带了一些程序模板,使软件开发更加方便,非常易于开发软件系统。在VB的开发环境中,本系统的应用程序软件界面如图3所示。


在窗口程序设计界面,在DAQPilot向导中可以进行板卡的设置,选择通道0和1为输入模拟信号的两个端口。在采样率方面,每个通道的采样率设置为200000。由于输入的有效信号频率为1KHz,所以在每个信号周期中,能够有效采集200个数据点,完**够满足精度要求,能够非常准确地描述信号波形数据。除了上述的各项设置,还可以对DGraph控件的X轴进行属性页的设置,以改变在显示窗口中的显示状态。
测试与性能分析
(1)系统测试
在系统的实际测试中,采用标准量具测量液体的体积,采用滴定一定量的浓度均匀的牛奶来改变待测溶液的浊度。实验步骤如下:
a)将烧杯中加入定量体积的纯净水。
b)校准好光学装置,定量向纯净水中加入牛奶,使用胶头滴管进行定量滴定,每加入一滴牛奶,搅拌均匀并等浊液稳定下来后,按下系统软件上的计算按钮,得到两路输入信号强度之比,该数据即为透射率。每滴定一次,测量一组数据。
将测量数据用MATLAB进行处理,以加入牛奶的体积为横轴,以每次测量透射率的平均值为纵轴,描点后如图4所示。


从图中可以看出,这些点的走势是符合指数特征的,采用一个适当的指数曲线可与之拟合,曲线SSE完全满足了系统的设计要求。
(2)系统性能分析
以加入牛奶的量为自变量,透射率的值为应变量,应变量和自变量满足一定的函数关系。通过实际拟合曲线与理论推导函数的比对,可以得到如下系统性能测试结论:
a)拟合曲线的**项指数系数为0.9928,小于但非常接近于理论推导公式中的指数系数1。0.9928与1之间的误差,是由于吸收和反射等因素造成的,透射率的实测值必然比理论值偏小。但是从实际拟合曲线来看,系统可靠性是比较高的。
b)函数关系的*二项指数项前的系数远远小于1,该项表示了实际值与理论值的一个偏差,经查阅相关技术资料,发现在颗粒浓度较高的情况下,由于存在重叠散射效应,会有更多的光线透射出去,也就是透射光更强,这也正符合了该项的变化趋势。
c)根据对数学模型和实际测得的拟合曲线函数形式的比对,可以推断得出,在牛奶中影响透射光强弱的微粒应该以一种为主。为了验证这一实验结果,参考相关资料,可以发现:均匀的牛奶中主要由脂肪颗粒形成,脂肪表面被蛋白质所包裹,所以能在水中稳定存在,牛奶所显现的乳白色主要就是光线在这些包裹着蛋白质的脂肪颗粒上发生散射所造成的。这也反过来验证了拟合曲线是比较符合实际情况的。
总体而言,系统使用了凌华科技公司的PCI-9846H高性能多通道数据采集卡,大大提升了系统整体性能,所测量数据的可靠性和精度较高,达到了预期的开发目的。因此,基于高速数据采集卡的光电式双通道浑浊度测量系统,可以实现实时在线监测。系统设计方案可以很*移植到其它的应用系统中,在环境质量监测、水质监测、气象参数监测、食品质量监测等领域应用前景广泛。

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采集卡的应用?
采集卡广泛应用于安防监控、教育课件录制、大屏拼接、多媒体录播录像、会议录制、虚拟演播室、虚拟现实、安检X光机、雷达图像信号、VDR纪录仪、X光机、CT机、机、镜、工业检测、智能交通、医学影像、工业监控、仪器仪表、机器视觉等领域。
由于采集卡的应用和作用等方面的因素,因此,常见采集卡又分为:图像采集卡、工业图像采集卡、高清VGA采集卡、采集卡、图像采集卡、图象卡、图像处理、视频采集卡、1394视频卡、USB图像采集卡、HDMI采集卡、外置采集卡、外置USB采集卡、笔记本采集卡、嵌入采集卡、RGB采集卡、分量采集卡、黑白高清图像采集卡、工业图像采集卡、**图像采集卡、交通**图像采集卡、专业图像采集卡、工业检测图像采集卡、机器视觉**采集卡、流媒体采集卡。

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核电辐射连续监测解决方案
一、 系统需求
**30年来,随着我国经济社会的*发展,能源资源需求总量急剧增加,能源供需矛盾日益凸显,能源供应的结构性问题越来越严重,开发清洁、可靠、安全的能源已成为当务之急。核电是当今现实可行、能大规模发展的替代能源,大力开发利用核能是缓解能源需求、优化能源结构的客观需要,是缓解环境容量压力,厉行节能减排、减少环境污染的有效途径,是优化能源结构、**能源供应安全的必由之路。核与辐射安全事关重大,大力发展核能必须首先确保核安全,要从生产、流通、分配、消费的再生产全过程入手来加强核与辐射的安全监控。
二、 监测系统的组成及应用架构

三、 环境辐射监测站系统方案

1、数据采集
辐射仪具备RS232通讯接口,可以将辐射数据直接接入通讯前置机。 气象传感器信号进入数据采集模块,然后利用以太网传输到工控机。其余其他安全信号(室温、避雷器、UPS故障等等)
2、数据采集通讯前置机的功能
通讯前置机是数据采集系统的中心设备。前置机以嵌入式XP为操作系统,软件为实时多任务工作方式。其主要功能为数据的采集、预处理、计算参数修正、数据质量控制、数据本地存储、数据显示、外部数据通信及故障自诊断等等。同时还具备本地数据暂存和数据续传功能。保证监控节点的数据传输不会发生数据丢失。确保数据传输的可靠性。
3、数据传输
前置机通过串口或者网口与GPRS模块通讯,将整合的环境监测数据发送到KRS站。具备网络专线的地方,可以通过网口直接进行以太网数据的传送。
4、数据显示
具备工业显示器。可以显示监测数据的实时画面,实时曲线图、以及本地报表。
四、气象站通讯方案
气象站主要提供辐射场异常的分析判断和事故应急辐射后果评价所需的具有代表性的气象参数。前置机与气象站具备的串口或者网口通讯。进行本地的数据处理和存储,并且前置机通过串口或者网口与GPRS模块通讯,将整合的环境监测数据发送到KRS站。具备网络专线的地方,可以通过网口直接进行以太网数据的传送。
五、KRS站解决方案

六、GPRS\CDMA 无线数据传输解决方案

七、软件功能
1、整体软件由监测站监控节点和采集监控部分两大块组成。
2、监测站节点完成的功能
其主要功能为本地辐射监测站数据的采集、预处理、计算参数修正、数据质量控制、数据本地存储、本地数据显示、外部数据通信及故障自诊断等等。同时还具备本地数据暂存和数据续传功能:如果通讯线路故障使数据无法传递时,现场监测站节点会自动将待发送数据进行本地存储,一旦通讯线路恢复,自动将历史数据发到监控节点。
3、监控节点完成功能
将13个监控节点的数据进行汇总,将收到的数据放入数据库。
将传入的实时数据进行显示。
进行报表处理,生成均值报表、日报表、月报表等等。
功能:当γ辐射剂量**过预先设定的报价值时,系统会利用发送平台,自动以形式将信息发送到管理人员手机上。以提醒管理人员进行干预处理。
系统运行主界面也会显示各个监测点的γ辐射剂量率和风电及运行情况。如果发现γ辐射剂量**过报价值或者系统运行不正常。及直接用闪烁的红色信号进行提醒。
WEB发布功能:本系统整体架构基于WEB建立。系统的使用维护可以直接通过浏览器进行。方便进行WEB发布,直接和第三方系统数据整合。也可以使用手机等智能终端进行远程实时监控。
系统冗余备份功能:系统具备双机冗余备份功能。可以实现监控系统的双机热备。其中一台主机有问题,系统自动切换到另外一台备份主机。并且发出,提醒工作人员处理。
八、系统优点
1、具备基于Web浏览器的远程开发与维护功能
跨防火墙及路由器实现Internet远程访问,并非局限于Intranet
自动Web页面发布及**客户端监控功能
研华WEBACCESS软件是**以Microsoft IE浏览器为核心网际组态软件,有别于其它组态软件的特点是:全部的工程开发、数据库构建、图面制作和用户权限管理等都可以通过透过Internet或Intranet在远端使用标准的浏览器来完成。
2、提供双机冗余热备份功能。
3、当现场出现异常状况或需要随时修改参数配置时,工程维护人员无论身在何处都可以通过网际网络做出及时的相应的调整与修改,让工程维护工作变得即时、高效,并且较大程度的降低工程维护成本。
4、研华WebAccess软件分散式架构的监控节点体系以及监控节点间的分级管理功能(虚拟SCADA技术),数据库服务器及多层次网络安全架构….等组合,更是提供了多种自动化应用整体架构,为各种形式的项目需求提供强有力的**。
5、大量丰富的设备驱动支持及高效的驱动性能。可以方便的接入各种辐射检测设备、气象监测设备。方便进行日后系统的扩展。
6、提供统对外提供开放的接口OPC、MUDBUS/TCP等,支持C/S和B/S应用。能*地将现场通信接口获取的实时数据以各种方式提供给第三方应用软件和系统,降低了各厂家通讯协议不标准而造成的自动化系统互联时的巨额开发费和工程调试费
7、具备智能设备客户端。用户可以通过手机、平板电脑等智能设备随时随地了解系统的运行状态。
8、多重安全手段,使用区域和等级概念的应用来保护重要的I/O点以限定操作权限。
鸿研电子提供的产品如下:
工控机、嵌入式无风扇计算机、加固工控机、工业平板电脑、工业显示器、一体机、工业服务器
HMI人机界面、触摸屏、可编程控制器(PLC、PAC)、变频器
多功能数据采集卡(DAQ) 、运动控制卡、工业多串口卡、数字量 IO 卡、远程 IO模块
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接口转换器(RS232 转 RS422/485、光电转换、串口转光纤、USB 转串口、中继器、集线器、USB HUB)
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数据采集(DAQ),是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他**测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
工控行业比较好的采集卡如研华科技、凌华科技、NI、北京阿尔泰、日本康泰克、泓格等国内外**品牌商。
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联系电话是0755-26088212, 主要经营工控机、嵌入式无风扇计算机、加固工控机、工业平板电脑、工业显示器、一体机、工业服务器 HMI人机界面、触摸屏、可编程控制器(PLC、PAC)、变频器多功能数据采集卡(DAQ) 、运动控制卡、工业多串口卡、数字量 IO 卡、远程 IO模块工业以太网交换机、串口联网服务器、现在总线网关 接口转换器(RS232 转 RS422/485、光电转换、串口转光纤、USB 转串口、中继器、集线器、USB。
单位注册资金单位注册资金人民币 500 - 1000 万元。

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