DE3223584C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Programmiereinheit, die eine
Zentraleinheit (CPU), einen mit der Zentraleinheit ver
bundenen Festwertspeicher (ROM) zur Steuerung der Pro
grammiereinheit, einen ebenfalls mit der Zentraleinheit
verbundenen Direktzugriffsspeicher (RAM), eine
Bildschirmeinheit und eine Tastatur, die über eine Bild
schirmsteuerung und eine Tastatursteuerung mit der Zen
traleinheit verbunden sind, sowie eine Schnittstelle zum
Anschluß an eine speicherprogrammierbare Steuereinheit
zur Steuerung eines Prozesses enthält, wodurch vor Ort
ein Prozeßsteuerungsprogramm vorbereitet, modifiziert
und in einen Speicher der Steuereinheit geladen werden
kann.
In Fig. 1 ist der Aufbau einer speicherprogrammierbaren Steuereinheit
28 zur Steuerung eines Prozesses dargestellt. Die
Steuereinheit 28 besteht aus einer
Zentraleinheit (CPU) 30, einem Programmspeicher
34, einem Festwertspeicher (ROM) 36
für den Betrieb der
Steuereinheit 28, einem Direktzugriffsspeicher
(RAM) 38, einem Eingabeabbildspeicher 40, einem Ausgabeabbildspeicher
42 und einer Schnittstelle 32 zur Verbindung
der Steuereinheit 28 mit einer
Bildschirm-Programmiereinheit 10 u. dgl. Mittels
der Programmiereinheit 10 wurde ein Prozeßsteuerungsprogramm für die
speicherprogrammierbare Steuereinheit 28 hergestellt.
In Fig. 1
ist auch der Aufbau der Programmiereinheit 10 dargestellt, die aus
einer Zentraleinheit 12, einem
Festwertspeicher 14 zur Steuerung der Programmiereinheit 10, einem Direktzugriffsspeicher
16, einer Bildschirmsteuerung 18, einem Bildschirm 20,
einer Tastatursteuerung 22, einer Tastatur 24, sowie
einer Schnittstelle 26 besteht. Die Steuereinheit
28 kann mittels eines Verbindungskabels 44 mit der
Programmiereinheit 10 für die Zeitdauer des Ladens eines
Programms in die Steuereinheit 28, zur Überwachung der Arbeitsbedingungen
der Steuereinheit 28, zur Simulation u. dgl. verbunden
werden.
Die Funktion der speicherprogrammierbaren Steuereinheit 28
soll nachstehend näher erläutert werden.
Die speicherprogrammierbare Steuereinheit 28 wird im allgemeinen mit einem zu steuernden
Prozeß über den Eingang 46 sowie den Ausgang 48
für die Signalübertragung verbunden, so daß die Steuereinheit 28 selbst
am betreffenden Ort installiert werden kann.
Die speicherprogrammierbare Steuereinheit 28 wird in Übereinstimmung mit dem von einem Benutzer
vorbereiteten Ablauf- oder Prozeßsteuerungsprogramm betrieben,
das in den Speicher 34 eingegeben wird. Die Operationen
der Zentraleinheit 30 der Steuereinheit 28 laufen in Abhängigkeit von den
Signalen am Eingang 46 auf der Grundlage des in den
Programmspeicher 34 eingegebenen Programms,
das mittels des ROM 36 gesteuert wird, so daß die Steuereinheit 28
den zu steuernden Prozeß über den Ausgang 48 ansteuert.
Der Direktzugriffs-Speicher 38 dient dabei als vorübergehende
Speichereinrichtung beispielsweise zum Einschreiben
von Variablen durch die Zentraleinheit 30.
Nachstehend soll die Funktionsweise der Programmiereinheit 10 näher
erläutert werden.
Die Programmiereinheit 10 dient dazu, ein in den Speicher 34 der Steuereinheit 28
einzugebendes Programm vorzubereiten und
über das Verbindungskabel 44 in die Steuereinheit 28 zu laden,
wobei das Programm die Arbeitsweise der Steuereinheit 28 überwacht
sowie eine Simulation der Steuereinheit 28 und ähnliche Funktionen
bewirkt. In diesem Falle ist das Verbindungskabel 44
mit der Steuereinheit 28 verbunden.
Darüber hinaus erhält die Programmiereinheit 10 Eingaben über die
Tastatur 24 und führt die Operationen in der Zentraleinheit
12 aus, die mittels des programmierten Festwertspeichers
14 gesteuert werden, so daß die
betreffenden Zustände auf der Bildschirmeinheit 20 dargestellt
werden. Der Direkt-Zugriffsspeicher 16 dient zum Einschreiben
in den Direkt-Zugriffsspeicher 38 der
Steuereinheit 28 sowie für ähnliche Funktionen.
Mit der vorstehend beschriebenen Programmiereinheit 10 wird die
Arbeitsweise der speicherprogrammierbaren Steuereinheit 28 simuliert,
um das Prozeßsteuerungsprogramm zu testen. Für
diesen Fall wurde das in Fig. 1 dargestellte bekannte
System in der Weise betrieben, daß der tatsächliche
Prozeßeingang 46 und der Prozeßausgang 48 der Steuereinheit 28
nicht mit dem betreffenden System verbunden wurden,
sondern daß der Inhalt des Eingabeabbildspeichers 40
und des Direktzugriffsspeichers 38 der Steuereinheit 28 mittels
der Tastatur 24 der Programmiereinheit 10 überschrieben wurden.
Dabei wurde der Operationszustand auf dem Bildschirm 20
der Programmiereinheit 10 angezeigt und auf diese Weise die jeweilige
Operation bestätigt.
Bei dem bekannten System mußte jedoch die Programmiereinheit 10 unmittelbar
mit der Steuereinheit 28 verbunden werden, damit die
Simulation der Operation der Steuereinheit 28 mittels der Programmiereinheit 10
durchgeführt werden konnte. Aus diesem Grunde erweist
es sich als schwierig, das Prozeßsteuerprogramm beispielsweise
auf einem Schreibtisch o. dgl. zu erstellen, auszutesten oder zu modifizieren. Auf
der anderen Seite wird jedoch größtmögliche Sorgfalt für
derartige Arbeiten gefordert, so daß, wenn diese
Arbeit nicht auf einem Schreibtisch o. dgl. durchgeführt
werden kann, das Ausarbeiten, Testen oder Modifizieren des Programmes sich sehr unbequem
gestalten kann.
Aus der US-PS 42 04 253 ist ein Programmiersystem bekannt,
bei welchem ein Programmier-Panel an ein Maschinen-Steuersystem
angeschlossen wird, um ein Benutzerprogramm
zu erstellen und zu korrigieren. Vorzugsweise
erfolgt der Anschluß über eine Bus-Verbindung. Dieser
Stand der Technik entspricht im wesentlichen der zuvor
anhand von Fig. 1 beschriebenen Anordnung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Programmiereinheit
der eingangs genannten Art derart zu verbessern,
daß die Erstellung, das Austesten und eine Modifikation
des Prozeßsteuerungsprogramms und damit die Simulation
der speicherprogrammierbaren Steuereinheit auch
an einem bequemen Ort, beispielsweise an einem Schreibtisch
o. dgl. möglich ist, so daß die vorgenannten Tätigkeiten
wirksam und einfach durchgeführt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Programmiereinheit alternativ getrennt vom Prozeß an
eine Simulationseinheit anschließbar ist, die aus einem
Festwertspeicher (ROM) und einem Direktzugriffsspeicher
(RAM) zur Steuerung des Betriebes der Simulationseinheit
entsprechend dem Betrieb als speicherprogrammierbare
Steuereinheit, einem Eingabeabbildspeicher zur Speicherung
von zu simulierenden Prozeßeingängen, einem Ausgabeabbildspeicher
zur Speicherung von zu simulierenden
Prozeßausgängen, einer Schnittstelle zur Verbindung mit
der Schnittstelle der Programmiereinheit und einem
Stecker zur Verbinddung der Simulationseinheit mit der
Zentraleinheit der Programmiereinheit besteht und
daß die Programmiereinheit einen Programmspeicher, in
dem das Prozeßsteuerungsprogramm speicherbar ist, und
einen Anschlußstecker für den Anschluß an den Stecker
der Simulationseinheit zur Verbindung der Zentraleinheit
mit der Simulationseinheit enthält.
Mit Hilfe der Erfindung entfällt die im Stand der Technik
notwendige Programmierung und Simulation vor Ort.
Dies wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer separat vorgesehenen
Simulationseinheit realisiert, die zur Erzeugung
und Simulierung des Prozeßsteuerungsprogrammes sowie
zum Debugging dient. Hierzu wird die Programmiereinheit
an die Simulationseinheit angeschlossen. Die
Schnittstelle der Simulationseinheit entspricht der
Schnittstelle der speicherprogrammierbaren Steuereinheit
und kann in gleicher Weise mit der Schnittstelle der
Programmiereinheit verbunden werden.
Ferner sind noch Stecker an der Programmiereinheit und
der Simulationseinheit vorgesehen, wodurch eine Verbin
dung der Simulationseinheit mit der Zentraleinheit der
Programmiereinheit hergestellt werden kann. Auf diese
Weise braucht in der Simulationseinheit keine Zentral
einheit vorgesehen zu werden. Vielmehr wird die Simula
tionseinheit über die Anschlußstecker direkt von der
Zentraleinheit der Programmiereinheit gesteuert. Zur
Abspeicherung des zu simulierenden Prozeßsteuerungspro
grammes ist in der Programmiereinheit zusätzlich ein
Programmspeicher vorgesehen, der dem entsprechenden
Speicher in der speicherprogrammierbaren Steuereinheit
entspricht. Dagegen ist ein derartiger Speicher in der
Simulationseinheit nicht vorgesehen, da Veränderungen am
Prozeßsteuerungsprogramm erfindungsgemäß in der Program
miereinheit vorgenommen werden sollen.
Wesentliche Aufgabe der erfindungsgemäß vorzusehenden
Simulationseinheit besteht darin, das Verhalten der ei
nen bestimmten Prozeß steuernden speicherprogrammierba
ren Steuereinheit zu simulieren. Hierzu weist die Simu
lationseinheit einen Eingabeabbildspeicher 40 zur Abbil
dung von zu simulierenden Prozeßeingängen sowie einen
Ausgabeabbildspeicher zur Abbildung von zu simulierenden
Prozeßausgängen auf. Die entsprechenden Abbildungen wer
den in der Bildschirmeinheit der Programmiereinheit dar
gestellt. Mit Hilfe der Tastatur der Programmiereinheit
können bestimmte zu simulierende Prozeßzustände eingege
ben werden, welche in dem Eingabeabbildspeicher abge
speichert werden.
Mit Hilfe der erfindungsgemäß vorzusehenden Simulations
einheit sowie der erfindungsgemäßen Ausbildung der Pro
grammiereinheit ist eine Erstellung, Modifikation und
Simulation des Prozeßsteuerungsprogrammes an jedem be
liebigen Ort möglich. Eine Verbindung zu den realen Pro
zeßeingängen und Prozeßausgängen entfällt. Die können
durch die Eingabe- und Ausgabeabbildspeicher entspre
chend nachgebildet werden.
Da die erfindungsgemäße Programmiereinheit mit Beendi
gung der Erstellung, Veränderung und/oder Simulation des
Prozeßsteuerprogramms mit Hilfe der Simulationseinheit
zum erneuten Laden des Prozeßsteuerprogramms an die
speicherprogrammierbare Steuereinheit vor Ort ange
schlossen werden muß, müssen die Schnittstellen unver
ändert zur Verbindung der Programmiereinheit sowohl mit
der speicherprogrammierbaren Steuereinheit als auch mit
der Simulationseinheit beibehalten werden. Der zusätzli
che Anschluß der Zentraleinheit der Programmiereinheit
an die Simulationseinheit erfolgt zusätzlich über die
separaten Anschlußstecker, wodurch die Zentraleinheit
der Programmiereinheit erfindungsgemäß für den gemein
samen Gebrauch mit der Simulationseinheit vorgesehen ist
und dadurch die Simulationseinheit einen besonders ein
fachen und somit kostengünstigeren Aufbau erhält.
Demnach wird mit Hilfe der Erfindung insbesondere die
Fehlerbeseitigung durch Simulation erheblich verein
facht. Die erfindungsgemäße Programmiereinheit braucht
für diesen Zweck nicht mehr vor Ort an die speicherpro
grammierbare Steuereinheit angeschlossen zu werden, son
dern alternativ getrennt vom Prozeß lediglich an die
erfindungsgemäß vorzusehende Simulationseinheit, welche
beispielsweise auf dem Schreibtisch des Programmierers
oder im Labor vorhanden ist.
Aus dem Sonderheft II der "Elektronik", 1978, Seiten 59
bis 66, ist zwar ein Mikroprozessor-Entwicklungssystem
bekannt, bei welchem im wesentlichen eine Tastatur, eine
Video-Leiterplatte, ein daran angeschlossener Monitor,
ein Input/Output-Supervisor(IOS)-ROM und ein IOS-ACIA-
Baustein einen Fernschreiber-Ersatz bilden. Ein im IOS-
ROM abgespeichertes Programm sorgt dafür, daß Fern
schreiber-Signale im richtigen Format erzeugt werden.
Demnach verfolgt dieses bekannte System einen ganz ande
ren Zweck als die erfindungsgemäße Programmiereinheit
und ist im übrigen auch gar nicht in der Lage, ein Pro
zeßsteuerungsprogramm für eine speicherprogrammierbare
Steuereinheit zur Steuerung eines Prozesses zu simulie
ren.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher er
läutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines bekann
ten Programmiersystems mit einer
an einer speicherprogrammierbaren
Steuereinheit angeschlossenen Pro
grammiereinheit;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Ausfüh
rungsbeispiels der erfindungsgemä
ßen, an eine Simulationseinheit
angeschlossenen Programmierein
heit;
Fig. 3 ein Beispiel eines Anzeigezustan
des eines Bildes an der Bild
schirmeinheit der Programmierein
heit von Fig. 2; und
Fig. 4 ein Flußdiagramm des Simulations
betriebes der in Fig. 2 gezeigten
Anordnung.
Das in Fig. 2 dargestellte Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Bildschirm-Programmiersystems
zeigt in strich-punktierter Umrahmung
die Programmiereinheit 10, die eine
Zentraleinheit 12, einen Festwertspeicher (ROM) 14 zur
Steuerung der Programmiereinheit 10, einen Direkt-Zugriffsspeicher
(RAM) 16, eine Bildschirmsteuerung
18, einen Bildschirm 20, eine Tastatursteuerung 22,
eine Tastatur 24, eine Schnittstelle 26 zur speicherprogrammierbaren
Steuereinheit 28 und einen
Programmspeicher 34′ enthält. Die Programmiereinheit
10 kann mittels Anschlußstecker 50 und 52
mit einer Simulationseinheit 54, die Simulationsfunktionen
bezüglich der Steuereinheit 28 durchführt, zusammengefügt
werden. Die Simulationseinheit 54 weist mehrere
Speicher auf, die jedem Speicher einer Schnittstelle 32
und der Steuereinheit 28 gemäß Fig. 1 entsprechen.
Die Simulationseinheit 54 enthält einen Festwertspeicher 36′
zur Steuerung des Betriebes der Simulationseinheit 54
entsprechend dem Betrieb der Steuereinheit 28, einen
Direktzugriffsspeicher 38′, einen Eingabeabbildspeicher 40′ und
einen Ausgabeabbildspeicher 42′. Darüber hinaus ist die
Simulationseinheit 54 so ausgebildet, daß sie mit der
Programmiereinheit 10 mittels der Anschlußstecker 50, 52 und
des Verbindungskabels 44 verbunden werden kann.
Der Programmspeicher 34′ der Programmiereinheit 10
ist in der Weise aufgebaut, daß ein Programm
gespeichert werden kann, ohne daß ein Parallelbetrieb
mit der Simulationseinheit 54 und der Steuereinheit 28
gemäß Fig. 1 erforderlich ist.
Darüber hinaus erfordert die bekannte Steuereinheit 28
gemäß Fig. 1 für ihren Betrieb eine zusätzliche Zentraleinheit, die
bei der Anordnung von Fig. 2
nicht erforderlich ist, da die Zentraleinheit 12 in der
Programmiereinheit 10 mit der Simulationseinheit 54 über die Anschlußstecker
50 und 52 für einen gemeinsamen Betrieb verbunden
ist.
Nachstehend soll anhand der Fig. 3 und 4 der Simulationsbetrieb
der in Fig. 2 dargestellten
Anordnung der vorliegenden Erfindung näher erläutert
werden. Zunächst geht man davon aus, daß ein von einem
Benutzer vorbereitetes Prozeßsteuerprogramm simuliert wird.
Dabei wird das in dem Speicher 34′ gespeicherte Prozeßsteuerprogramm
getestet. Das in dem Speicher 34 der
Steuereinheit 28 gemäß Fig. 1 gespeicherte Prozeßsteuerprogramm
ist hierfür in den obengenannten Speicher 34′ eingegeben worden. Aus
diesem Grunde wird die Operation in der Zentraleinheit 12
über den Eingang der Tastatur 24 (anstelle des Eingangs 46
gemäß Fig. 1) und auf der Grundlage des im Speicher 34′
gespeicherten Programms durchgeführt und mittels des
Festwertspeichers 36′ gesteuert und durch Ansteuerung
des Anzeige-Ausganges der Bildschirmeinheit 20 die Simu
lation durchgeführt. Zu diesem Zweck wird der Eingang der
Tastatur 24 in dem Speicher 40′ abgebildet, während der
Anzeige-Ausgang der Bildschirmeinheit 20 im Speicher 42′
abgebildet wird. Darüber hinaus sind die Anschlußstecker
50 und 52 miteinander verbunden, um die Eingangs-
und Ausgangssignale auszutauschen und in der Zentraleinheit
12 zu verarbeiten. In diesem Zusammenhang
muß noch einmal darauf hingewiesen werden, daß die bekannte
Steuereinheit 28 (Fig. 1) eine eigene Zentraleinheit 30 enthält, um
unabhängig zu arbeiten und einen schnellen Ablauf zu
ermöglichen. Demgegenüber wird die Simulationseinheit 54
nur für die Durchführung der Simulation verwendet und
da für diese Betriebsweise eine langsame Geschwindigkeit
ausreichend ist, kann die Zentraleinheit 12 der Programmiereinheit 10 für den gemeinsamen
Gebrauch vorgesehen werden. Die weiteren in
Fig. 2 dargestellten Funktionselemente arbeiten ähnlich
wie die in Fig. 1 dargestellten und beschriebenen Funktionselemente.
Wie oben erwähnt wurde, wird an die Programmiereinheit 10 die Simulationseinheit 54
nur in den Fällen angeschlossen, wo die Simulation des
Prozeßsteuerprogramms durchgeführt wird, so daß die
Simulationseinheit 54 im wesentlichen in gleicher Weise
aufgebaut ist und die gleichen Funktionen durchführt
wie die Steuereinheit 28. Jedoch
wird das zu simulierende Programm zuvor in den Speicher
34′ der Programmiereinheit 10 eingegeben.
In Fig. 3 ist ein Anzeigebeispiel eines Bildes der Bildschirm
einheit 20 dargestellt, in der mit X1-X5 Prozeß-Eingabe
ziffern und mit Y20 und Y21 Prozeß-Ausgangsziffern be
zeichnet sind. Zusätzlich sind in Fig. 3 mit der Bezugs
ziffer A Verbindungen im aktiven Zustand, mit der Bezugs
ziffer B Verbindungen im inaktiven Zustand, mit der Bezugs
ziffer C eine Antriebsspule im Antriebszustand und mit
der Bezugsziffer D eine Antriebsspule im nicht angetriebenen
Zustand bezeichnet worden. Diese Art der Anzeige des
Operationszustandes dient lediglich als Beispiel und
anstelle dieser Anzeigeart kann z. B. auch eine Anzeige mit
abwechselnd wiederholter Beleuchtung und Dunkelheit
angewandt werden.
In dem oben dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Funktionen der Simulationseinheit 54 getrennt von denen
der Programmiereinheit 10 vorgesehen, jedoch ist es ohne weiteres mög
lich, diese Funktionen in die Funktionen der
Programmiereinheit 10 einzubeziehen.
Claims (2)
1. Programmiereinheit (10), die eine Zentraleinheit
einen mit der Zentraleinheit (CPU, 12) verbunde
nen Festwertspeicher (ROM, 14) zur Steuerung der Pro
grammiereinheit (10), einen ebenfalls mit der Zentral
einheit (CPU, 12) verbundenen Direktzugriffsspeicher (RAM, 16)
eine Bildschirmeinheit (20) und eine Tastatur
(24), die über eine Bildschirmsteuerung (18) und eine
Tastatursteuerung (22) mit der Zentraleinheit (12) ver
bunden sind, sowie eine Schnittstelle (26) zum Anschluß
an eine speicherprogrammierbare Steuereinheit (28) zur
Steuerung eines Prozesses enthält, wodurch vor Ort ein
Prozeßsteuerungsprogramm vorbereitet, modifiziert und in
einen Speicher (34) der Steuereinheit (28) geladen wer
den kann,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Programmiereinheit (10) alternativ getrennt vom Pro zeß an eine Simulationseinheit (54) anschließbar ist, die aus einem Festwertspeicher (ROM, 36′) und einem Direktzugriffsspeicher (RAM, 38) zur Steuerung des Be triebes der Simulationseinheit (54) entsprechend dem Betrieb als speicherprogrammierbare Steuereinheit (28), einem Eingabeabbildspeicher (40′) zur Speicherung von zu simulierenden Prozeßeingängen, einem Ausgabeabbildspei cher (42′) zur Speicherung von zu simulierenden Prozeß ausgängen, einer Schnittstelle (32′) zur Verbindung mit der Schnittstelle (26) der Programmiereinheit (10) und einem Stecker (52) zur Verbindung der Simulationseinheit (54) mit der Zentraleinheit (12) der Programmierein heit (10) besteht und daß
die Programmiereinheit (10) einen Programmspeicher (34′), in dem das Prozeßsteuerungsprogramm speicherbar ist, und einen Anschlußstecker (50) für den Anschluß an den Stecker (52) der Simulationseinheit (54) zur Verbin dung der Zentraleinheit (CPU, 12) mit der Simulationseinheit (54) enthält.
die Programmiereinheit (10) alternativ getrennt vom Pro zeß an eine Simulationseinheit (54) anschließbar ist, die aus einem Festwertspeicher (ROM, 36′) und einem Direktzugriffsspeicher (RAM, 38) zur Steuerung des Be triebes der Simulationseinheit (54) entsprechend dem Betrieb als speicherprogrammierbare Steuereinheit (28), einem Eingabeabbildspeicher (40′) zur Speicherung von zu simulierenden Prozeßeingängen, einem Ausgabeabbildspei cher (42′) zur Speicherung von zu simulierenden Prozeß ausgängen, einer Schnittstelle (32′) zur Verbindung mit der Schnittstelle (26) der Programmiereinheit (10) und einem Stecker (52) zur Verbindung der Simulationseinheit (54) mit der Zentraleinheit (12) der Programmierein heit (10) besteht und daß
die Programmiereinheit (10) einen Programmspeicher (34′), in dem das Prozeßsteuerungsprogramm speicherbar ist, und einen Anschlußstecker (50) für den Anschluß an den Stecker (52) der Simulationseinheit (54) zur Verbin dung der Zentraleinheit (CPU, 12) mit der Simulationseinheit (54) enthält.
2. Programmiereinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Simulationseinheit (54)
so aufgebaut ist, daß sie in die Programmiereinheit (10)
einfügbar ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JPS57212508A (de) |
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DE (1) | DE3223584A1 (de) |
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