西門子CPU1513-1PN

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更新時間：2019-12-10
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詳細介紹

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概述

適用于具有中等要求的應(yīng)用的 CPU，用于 S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中的程序/數(shù)據(jù)存儲
具有高處理速度，適用于二進制和浮點運算
在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用
PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機
PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運行分布式 I/O
用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 設(shè)備的 PRIFINET I-Device
作為運行系統(tǒng)選件的 OPC UA 服務(wù)器和客戶端，用于方便地將 SIMATIC S7-1500 連接到第三方設(shè)備/系統(tǒng)，具有以下功能：
- OPC UA Data Access
- OPC UA Security
- OPC UA Methods Call
- 支持 OPC UA Companion Specifications。
集中式和分布式等時同步模式
集成運動控制功能，用于控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器，凸輪/凸輪軌道和探頭
用于診斷集成 Web 服務(wù)器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點的選項

注：

SIMATIC 存儲卡（用來運行 CPU）

設(shè)計

The CPU 1513-1 PN 的特點：

功能強大的處理器：
該 CPU 的單條二進制命令的命令執(zhí)行時間可低至 40 ns。
大容量工作存儲器：
300KB，用于程序；1.5 MB，用于數(shù)據(jù)
采用 SIMATIC 存儲卡作為加裝存儲器；
允許實現(xiàn)例如數(shù)據(jù)日志和歸檔等其它功能
靈活的擴展功能：
單層組態(tài)多可支持 32 個模塊（CPU + 31 個模塊）
顯示器的功能為：
- 顯示概覽信息，例如，集成接口的 IP 地址、站名稱、高級別名稱、位置名稱等。
- 顯示器以及診斷確認和用戶消息
- 模塊信息顯示
- 顯示設(shè)置
- 顯示可由用戶定義的徽標
- IP 地址設(shè)置
- 日期和時間設(shè)置
- 選擇操作模式
- 復(fù)位 CPU 至出廠設(shè)置
- 項目的備份與恢復(fù)
- 禁用/啟用顯示屏
- 啟用保護級別
PROFINET IO IRT 接口用于通過 PROFINET 進行分布式 I/O 連接

功能

性能
- 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號、語言擴展和新的數(shù)據(jù)類型
- 由于背板總線速度顯著提高，CPU 的響應(yīng)時間縮短
- 功能強大的網(wǎng)絡(luò)連接：
  每個 CPU 均標配PROFINET IO IRT（2 端口交換機）標準接口。
集成技術(shù)
- 通過標準化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅(qū)動器和具有 PROFIdrive 功能的驅(qū)動器
- 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器，各軸之間可實現(xiàn)位置精確的傳動，凸輪/凸輪軌道和探頭
- 追蹤功能適用于所有 CPU 標簽，既適用于實時診斷，也適用于偶發(fā)錯誤檢測；還可通過 CPU的網(wǎng)頁服務(wù)器來調(diào)用
- 全面的控制功能，例如，通過便于組態(tài)的塊可自動優(yōu)化控制參數(shù)實現(xiàn)控制質(zhì)量
集成安全功能
- 通過密碼進行知識保護，防止未經(jīng)授權(quán)讀取和修改程序塊
- 通過復(fù)制保護，可綁定 SIMATIC 存儲卡的程序塊和序列號：只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。
- 4-級授權(quán)理念：
  與 HMI 設(shè)備的通信也會受到限制。
- 操作保護：
  控制器可以識別工程組態(tài)數(shù)據(jù)的更改和未授權(quán)傳輸。
設(shè)計與操作
- 顯示概覽信息：
  例如，站名稱，工廠標識符，位置名稱，診斷信息，模塊信息，顯示設(shè)置。
- 顯示器上可能的操作：
  設(shè)置 CPU 或所連接以太網(wǎng)通信處理器的地址、設(shè)置日期和時間、選擇 CPU 的操作模式、復(fù)位 CPU 至默認設(shè)置、禁用/啟用顯示器、激活保護等級，確認消息，備份和恢復(fù)項目。
集成系統(tǒng)診斷
- 顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設(shè)備上以及 Web 服務(wù)器上以純文本形式一致顯示系統(tǒng)診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會進行更新。
- 集成在 CPU 的固件中，無須進行特殊組態(tài)
SIMATIC 存儲卡(用來運行 CPU)
- 用作插入式裝載存儲器，或用于更新固件。
- 還可用于存儲附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）
- 通過用戶程序的系統(tǒng)函數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲/讀取
數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方
- 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中；
  便于使用 Office 工具或通過 web 服務(wù)器，訪問工廠運行數(shù)據(jù)
- 通過網(wǎng)頁瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機器的組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）
編程
- 使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本進行編程
- 用于從 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自動轉(zhuǎn)換程序代碼。記錄不可轉(zhuǎn)換的代碼，并可以手動進行調(diào)整。
- STEP 7 V11 項目可在兼容模式下繼續(xù)和 STEP 7 V12 組合使用。
- S7-1200 程序可通過復(fù)制/粘貼手段轉(zhuǎn)移至 S7-1500

西門子CPU1513-1PN 技術(shù)規(guī)范

商品編號		6ES7513-1AL02-0AB0

一般信息
產(chǎn)品類型標志		CPU 1513-1 PN
硬件功能狀態(tài)		FS01
固件版本		V2.5
附帶程序包的
● STEP 7 TIA 端口，可組態(tài) / 已集成，自版本		15 版
配置控制
通過數(shù)據(jù)組		是
顯示
屏幕對角線 [cm]		3.45 cm
操作元件
按鍵數(shù)量		8
運行模式按鍵		2
電源電壓
電源的電壓類型		24 V DC
允許范圍，下限 (DC)		19.2 V
允許范圍，上限 (DC)		28.8 V
反極性保護		是
電源和電壓斷路跨接
● 停電/斷電跨接時間		5 ms
● 重復(fù)率，小值		1/s
輸入電流
耗用電流（額定值）		0.7 A
耗用電流，大值		0.95 A
接通電流，大值		1.9 A; 額定值
I²t		0.02 A²·s
功率
背板總線上的饋電功率		10 W
來自背板總線的功耗（達到均衡）		5.5 W
功率損失
功率損失，典型值		5.7 W
存儲器
SIMATIC 存儲卡插槽數(shù)量		1
需要 SIMATIC 存儲卡		是
工作存儲器
● 集成（用于程序）		300 kbyte
● 集成（用于數(shù)據(jù)）		1.5 Mbyte
裝載存儲器
● 插拔式（SIMATIC 存儲卡），大值		32 Gbyte
緩沖
● 免維護		是
CPU-處理時間
對于位運算，典型值		40 ns
對于字運算，典型值		48 ns
對于定點運算，典型值		64 ns
對于浮點運算，典型值		256 ns
CPU-組件
元素數(shù)量（總數(shù)）		2 000; 程序塊 (OB、FB、FC、DB) 和 UDT
DB
● 編號范圍		1 ... 60 999；劃分如下：用戶可用編號范圍：1 ... 59 999 和由 SFC 86 創(chuàng)建的數(shù)據(jù)塊的編號范圍：60 000 ... 60 999
● 容量，大值		1.5 Mbyte; 如果模塊訪問未經(jīng)優(yōu)化，數(shù)據(jù)庫的大容量為 64 KB
FB
● 編號范圍		0 ... 65 535
● 容量，大值		300 kbyte
FC
● 編號范圍		0 ... 65 535
● 容量，大值		300 kbyte
OB
● 容量，大值		300 kbyte
● 可用循環(huán) OB 數(shù)量		100
● 時間報警 OB 數(shù)量		20
● 延遲報警 OB 數(shù)量		20
● 喚醒警告 OB 數(shù)量		20; 帶小組織塊，3 個 500 µs 循環(huán)
● 過程報警 OB 數(shù)量		50
● DPV1 報警 OB 的數(shù)量		3
● 等時模式 Ob 數(shù)量		1
● 技術(shù)同步警告 OB 數(shù)量		2
● 啟動 OB 數(shù)量		100
● 異步錯誤 OB 數(shù)量		4
● 同步錯誤 OB 數(shù)量		2
● 診斷報警 OB 的數(shù)量		1
嵌套深度
● 每個優(yōu)先等級		24
計數(shù)器、定時器及其剩磁
S7 計數(shù)器
● 數(shù)量		2 048
剩磁
— 可調(diào)整		是
IEC 計數(shù)器
● 數(shù)量		任意（僅由系統(tǒng)內(nèi)存進行限制）
剩磁
— 可調(diào)整		是
S7 時間
● 數(shù)量		2 048
剩磁
— 可調(diào)整		是
IEC 計時器
● 數(shù)量		任意（僅由系統(tǒng)內(nèi)存進行限制）
剩磁
— 可調(diào)整		是
數(shù)據(jù)范圍及其剩磁
保留的數(shù)據(jù)范圍（包括時間、計數(shù)器、標記），大值		128 kbyte; 總計；針對存儲器、計時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)庫和技術(shù)數(shù)據(jù)（軸）的可用剩磁存儲器： 88 KB
擴展的保留數(shù)據(jù)范圍（包括時間、計數(shù)器、標記），大值		1.5 Mbyte; 使用 PS 60W 24/48/60V DC HF 時
標記
● 數(shù)量，大值		16 kbyte
● 定時標記數(shù)量		8; 8 個時鐘存儲器二進制位 bit 合而為一個時鐘存儲器字節(jié) byte
數(shù)據(jù)組件
● 可調(diào)整剩磁		是
● 預(yù)設(shè)剩磁		否
本地數(shù)據(jù)
● 每個優(yōu)先等級，大值		64 kbyte; 每個塊大 16 KB
地址范圍
IO 模塊數(shù)量		2 048; 模塊 / 子模塊的大數(shù)量
外設(shè)地址范圍
● 輸入端		32 kbyte; 所有輸入端位于過程映像內(nèi)
● 輸出端		32 kbyte; 所有輸出端位于過程映像內(nèi)
每個集成的 IO 子系統(tǒng)
— 輸入端（容量）		8 kbyte
— 輸出端（容量）		8 kbyte
每個 CM / CP
— 輸入端（容量）		8 kbyte
— 輸出端（容量）		8 kbyte
分量過程映像
● 分量過程映像數(shù)量，大值		32
硬件擴展
分布式 IO 系統(tǒng)數(shù)量		32; 分布式 IO 系統(tǒng)即分布式外圍設(shè)備通過 PROFINET 或 PROFIBUS 通信模塊連接在一起形成的系統(tǒng)，或外圍設(shè)備通過 AS-i 主控模塊或鏈接（如：IE/PB 鏈接）連接在一起所形成的系統(tǒng)
DP 主站數(shù)量
● 關(guān)于 CM		6; 多總共可插接 6 個 CM (PROFINET + PROFIBUS)
IO 控制器數(shù)量
● 集成		1
● 關(guān)于 CM		6; 多總共可插接 6 個 CM (PROFINET + PROFIBUS)
組件載體
● 每個組件載體的組件，大值		32; CPU + 31 個模塊
● 行數(shù)，大值		1
PtP CM
● PtP CM 數(shù)量		僅通過可用的插槽限制可連接的 PtP CM 數(shù)量
時間
時鐘
● 類型		硬件時鐘
● 緩沖持續(xù)時間		6 wk; 當環(huán)境溫度為 40°C 時，典型值
● 每日偏差，大值		10 s; 典型值：2 s
運行時間計數(shù)器
● 數(shù)量		16
時間同步
● 提供支持		是
● 在 AS 中，主站		是
● 在 AS 中，從站		是
● 在以太網(wǎng)上通過 NTP		是
接口
PROFINET 接口數(shù)量		1
1. 接口
物理接口
● 端口數(shù)量		2
● 集成開關(guān)		是
● RJ 45（以太網(wǎng)）		是; X1
協(xié)議
● IP 協(xié)議		是; IPv4
● PROFINET IO 控制器		是
● PROFINET IO 設(shè)備		是
● SIMATIC 通訊		是
● 開放式 IE 通訊		是
● 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器		是
● 氣液冗余		是; MRP 自動管理器符合 2.0 版本 IEC 62439-2 的要求
PROFINET IO 控制器
服務(wù)
— PG/OP 通訊		是
— S7 路由		是
— 等時模式		是
— 開放式 IE 通訊		是
— IRT		是
— MRP		是; 作為 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客戶機；環(huán)路中的大設(shè)備數(shù)： 50
— MRPD		是; 前提條件：IRT
— PROFIenergy		是
— 按優(yōu)先級啟動		是; 多 32 個 PROFINET 設(shè)備
— 可連接的 IO 設(shè)備數(shù)量，大值		128; 通過AS-i、PROFIBUS 或 PROFINET 總共多可連接 512 個分布式外圍設(shè)備
— 其中 IO 設(shè)備具備同步實時功能 (IRT)，大值		64
— 用于 RT 的可連接 IO 設(shè)備數(shù)量，大值		128
— 線路上的，大值		128
— 可同時激活/取消的 IO 設(shè)備數(shù)量，大值		8; 通過所有接口的總和
— 每臺工具的 IO 設(shè)備數(shù)量，大值		8
— 更新時間		更新時間小值取決于設(shè)置的 PROFINET IO 通訊部件，取決于 IO 裝置數(shù)量和組態(tài)的有效數(shù)據(jù)數(shù)量
更新時間，IRT 時
— 發(fā)射脈沖為 250 µs 時		250 µs 至 4 ms；說明：同步模式的 IRT 對時鐘同步組織塊的小更新時間 500 µs 至關(guān)重要。
— 發(fā)射脈沖為 500 µs 時		500 µs 至 8 ms
— 發(fā)射脈沖為 1 ms 時		1 ms 至 16 ms
— 發(fā)射脈沖為 2 ms 時		2 ms 至 32 ms
— 發(fā)射脈沖為 4 ms 時		4 ms 至 64 ms
— 在具備同步實時功能 (IRT) 和“奇數(shù)”發(fā)送脈沖已參數(shù)化情況下		更新時間 = 設(shè)置的“奇數(shù)”發(fā)射脈沖（125 µs 的任意倍數(shù)：375 µs、625 µs ... 3 875 µs）
更新時間，RT 時
— 發(fā)射脈沖為 250 µs 時		250 µs 至 128 ms
— 發(fā)射脈沖為 500 µs 時		500 µs 至 256 ms
— 發(fā)射脈沖為 1 ms 時		1 ms 至 512 ms
— 發(fā)射脈沖為 2 ms 時		2 ms 至 512 ms
— 發(fā)射脈沖為 4 ms 時		4 ms 至 512 ms
PROFINET IO 設(shè)備
服務(wù)
— PG/OP 通訊		是
— S7 路由		是
— 等時模式		否
— 開放式 IE 通訊		是
— IRT		是
— MRP		是
— MRPD		是; 前提條件：IRT
— PROFIenergy		是
— 共享設(shè)備		是
— 共享設(shè)備中的 IO 控制器的大數(shù)量		4
— 資產(chǎn)管理記錄		是; 通過用戶程序
物理接口
RJ 45（以太網(wǎng)）
● 100 Mbit/s		是
● 自動協(xié)商		是
● 自動交叉		是
● 工業(yè)以太網(wǎng)狀態(tài) LED		是
協(xié)議
連接數(shù)量
● 連接數(shù)量，大值		128; 通過 CPU 和所連接 CP/CM 的內(nèi)置接口
● 為 ES/HMI/Web 預(yù)留的連接數(shù)量		10
● 通過集成接口的連接數(shù)量		88
● S7 路徑連接數(shù)量		16
PROFINET IO 控制器
服務(wù)
— PG/OP 通訊		是
— S7 路由		是
— 等時模式		是
— 開放式 IE 通訊		是
— IRT		是
— PROFIenergy		是
— 按優(yōu)先級啟動		是; 多 32 個 PROFINET 設(shè)備
— 可連接的 IO 設(shè)備數(shù)量，大值		128; 通過AS-i、PROFIBUS 或 PROFINET 總共多可連接 512 個分布式外圍設(shè)備
— 其中 IO 設(shè)備具備同步實時功能 (IRT)，大值		64
— 用于 RT 的可連接 IO 設(shè)備數(shù)量，大值		128
— 線路上的，大值		128
— 可同時激活/取消的 IO 設(shè)備數(shù)量，大值		8; 通過所有接口的總和
— 每臺工具的 IO 設(shè)備數(shù)量，大值		8
— 更新時間		更新時間小值取決于設(shè)置的 PROFINET IO 通訊部件，取決于 IO 裝置數(shù)量和組態(tài)的有效數(shù)據(jù)數(shù)量
冗余模式
— MRP		是; 作為 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客戶機；環(huán)路中的大設(shè)備數(shù)： 50
— MRPD		是; 前提條件：IRT
SIMATIC 通訊
● S7 通訊，作為服務(wù)器		是
● S7 通訊，作為客戶機		是
● 每個任務(wù)的有效數(shù)據(jù)，大值		參見在線幫助（S7 通訊，用戶數(shù)據(jù)大?。?/p>
開放式 IE 通訊
● TCP/IP		是
— 數(shù)據(jù)長度，大值		64 kbyte
— 各端口的多個無源連接，提供支持		是
● ISO-on-TCP (RFC1006)		是
— 數(shù)據(jù)長度，大值		64 kbyte
● UDP		是
— 數(shù)據(jù)長度，大值		2 kbyte; UDP 廣播時 1472 個字節(jié)
— UDP-Multicast		是; 多 5 個電路
● DHCP		否
● SNMP		是
● DCP		是
● LLDP		是
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器
● HTTP		是; 標準頁面和用戶頁面
● HTTPS		是; 標準頁面和用戶頁面
OPC UA
● 組要運行時許可證		是
● OPC UA 服務(wù)器		是; 數(shù)據(jù)訪問（讀、寫、訂閱）、方法調(diào)用、自定義地址空間
— 應(yīng)用程序驗證		是
— 安全策略		可用安全策略無，Basic128Rsa15，Basic256Rsa15，Basic256Sha256
— 用戶驗證		”匿名“或通過用戶名與密碼驗證
— 會話數(shù)量，大值		32
— 可訪問變量的數(shù)量，大值		50 000
— 可注冊節(jié)點的數(shù)量，大值		10 000
— 每次會話的訂閱數(shù)量，大值		20
— 掃描間隔，小值		100 ms
— 發(fā)送間隔，小值		500 ms
— 伺服程式的數(shù)量，大值		20
— 每一伺服程式的輸入端/輸出端的數(shù)量，大值		20
— 受監(jiān)控元件 (monitored items) 的數(shù)量，大值		1 000; 1s 采樣間隔和 1s 發(fā)送間隔時
— 服務(wù)器接口數(shù)量，大值		10
— 用戶自定義服務(wù)器接口時節(jié)點數(shù)量，大值		1 000
其他協(xié)議
● MODBUS		是; MODBUS TCP
氣液冗余
● 線路中斷時的切換時間，類型		200 ms; MRP 時；無沖擊，MRPD 時
● 環(huán)路中的用戶數(shù)量，大值		50
等時模式
節(jié)拍同步運行（應(yīng)用程序至端口同步）		是; 帶小組織塊，6 個 500 µs 循環(huán)
等距離		是
S7 消息功能
消息功能的可注冊站點數(shù)量，大值		32
程序消息		是
可配置程序消息的數(shù)量，大值		5 000; 程序消息通過模塊“Program_Alarm”、ProDiag 或 GRAPH 生成
同時間活動的信息數(shù)量，大值
● 程序消息數(shù)量		300
● 系統(tǒng)診斷消息數(shù)量		100
● 運動技術(shù)對象的消息數(shù)量		80
調(diào)試功能測試
共同調(diào)試（工程組）		是; 多可平行在線訪問 5 個工程組態(tài)系統(tǒng)
組件狀態(tài)		是; 多可同時 8 個（通過所有 ES 客戶端的總和）
各個步驟		否
停止點數(shù)量		8
狀態(tài)/控制
● 變量狀態(tài)/控制		是
● 變量		輸入/輸出端、標記、DB、外圍設(shè)備輸入/輸出端、計時器、計數(shù)器
● 變量數(shù)量，大值
— 其中的變量狀態(tài)，大值		200; 每個任務(wù)
— 其中的變量控制，大值		200; 每個任務(wù)
強制
● 強制，變量		外圍輸入/輸出
● 變量數(shù)量，大值		200
診斷緩沖器
● 存在		是
● 條目數(shù)量，大值		1 000
— 其中的停電保險		500
Trace
● 可組態(tài) Trace 的數(shù)量		4; 每個 Trace 多 512 KB 數(shù)據(jù)
報警/診斷/狀態(tài)信息
診斷顯示 LED
● RUN/STOP LED		是
● ERROR LED		是
● MAINT LED		是
● 停止激活 LED		是
● LINK TX/RX 連接顯示		是
支持的工藝對象
運動控制		是; 提示：軸的數(shù)量會對 PLC 程序的循環(huán)時間造成影響；可通過 TIA Selection Tool 或 SIZER 工具為選型提供幫助
● 針對技術(shù)對象可用的運動控制資源數(shù)量（除凸輪盤外）		800
● 必需的運動控制資源
— 每個轉(zhuǎn)速軸		40
— 每個定位軸		80
— 每個同步軸		160
— 每個外部編碼器		80
— 每個凸輪		20
— 每個凸輪軌跡		160
— 每個探針		40
● 定位軸
— 當運動控制周期為 4ms（典型值）時定位軸的數(shù)量		5
— 當運動控制周期為 8ms（典型值）時定位軸的數(shù)量		10
調(diào)節(jié)器
● PID_Compact		是; 集成優(yōu)化的通用 PID 控制器
● PID_3Step		是; 適用于閥門的集成優(yōu)化的 PID 控制器
● PID 溫度		是; 溫度集成優(yōu)化的 PID 控制器
計數(shù)和測量
● 高速計數(shù)器		是
環(huán)境要求
運行中的環(huán)境溫度
● 水平安裝，小值		0 °C
● 水平安裝，大值		60 °C; 顯示屏： 50 °C，運行溫度為典型的 50 °C 時，關(guān)閉顯示屏
● 垂直安裝，小值		0 °C
● 垂直安裝，大值		40 °C; 顯示屏：40 °C，運行溫度為典型值 40 °C 時，顯示屏關(guān)閉
運輸/儲存時的環(huán)境溫度
● 小值		-40 °C
● 大值		70 °C
組態(tài)
編程
編程語言
— KOP		是
— FUP		是
— AWL		是
— SCL		是
— GRAPH		是
技術(shù)保護
● 用戶程序保護/密碼保護		是
● 復(fù)制保護		是
● 模塊保護		是
訪問保護
● 顯示屏密碼		是
● 防護級別：寫保護		是
● 防護級別：讀寫保護		是
● 防護級別：全部保護		是
循環(huán)時間監(jiān)測
● 下限		可調(diào)整的短循環(huán)時間
● 上限		可調(diào)整的長循環(huán)時間
尺寸
寬度		35 mm
高度		147 mm
深度		129 mm
重量
重量，約		405 g

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西門子CPU1513-1PN

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