JPH08336290A - サーボモータのトルク優先方式出力制限制御装置 - Google Patents
サーボモータのトルク優先方式出力制限制御装置Info
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- JPH08336290A JPH08336290A JP7163120A JP16312095A JPH08336290A JP H08336290 A JPH08336290 A JP H08336290A JP 7163120 A JP7163120 A JP 7163120A JP 16312095 A JP16312095 A JP 16312095A JP H08336290 A JPH08336290 A JP H08336290A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明のサーボモータのトルク優先方式出力
制限制御装置の目的は動力供給源の供給能力に対してそ
れより大出力のモータを利用して低速で大トルクを発生
する領域を利用でき、理論上必要とするモータの最大ト
ルクを得たとき発生する過電流エラーストップをなくす
ことができるサーボモータのトルク優先出力制限制御装
置を提供するにある。 【構成】 本発明は駆動力の発生源としてサーボモータ
を用いたサーボシステムにおいて、速度指令を発生させ
るコントローラ1と、速度アンプからサーボモータへの
電流検出器5と、サーボモータの定出力制限値設定器2
と、目標速度指令値を決定しサーボアンプへ出力する出
力制御コントローラユニット3とを備えたことを特徴と
している。
制限制御装置の目的は動力供給源の供給能力に対してそ
れより大出力のモータを利用して低速で大トルクを発生
する領域を利用でき、理論上必要とするモータの最大ト
ルクを得たとき発生する過電流エラーストップをなくす
ことができるサーボモータのトルク優先出力制限制御装
置を提供するにある。 【構成】 本発明は駆動力の発生源としてサーボモータ
を用いたサーボシステムにおいて、速度指令を発生させ
るコントローラ1と、速度アンプからサーボモータへの
電流検出器5と、サーボモータの定出力制限値設定器2
と、目標速度指令値を決定しサーボアンプへ出力する出
力制御コントローラユニット3とを備えたことを特徴と
している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は駆動力の発生源としてサ
ーボモータを用いた装置の出力制限装置に関する。
ーボモータを用いた装置の出力制限装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のサーボモータではサーボアンプに
外部から入力した電流制限信号に応じたサーボモータの
電流制限設定値を超過した場合に過電流アラームを発生
してシステムをシャットダウンする。またサーボモータ
の出力制限に関しての制御については行われているもの
は現在のところ見られない。
外部から入力した電流制限信号に応じたサーボモータの
電流制限設定値を超過した場合に過電流アラームを発生
してシステムをシャットダウンする。またサーボモータ
の出力制限に関しての制御については行われているもの
は現在のところ見られない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図3は、一般的なモー
タの出力曲線を示したものである。この図を使って従来
例の課題を説明する。サーボモータの動作について、サ
ーボモータの定格出力以下で、低速ではあるが、大トル
ク(図3の領域16)を発生させなければならない場合
がある。しかし、従来の方法ではサーボモータの最大発
生トルクは最大電流制限設定値線17で決まる。このた
め、たとえ出力としてはサーボモータの定格出力線18
以下であっても、サーボモータの最大発生トルク以上の
大トルクを発生させようとする(図3の領域16)と、
過電流アラームが発生して、システムをシャットダウン
する。また、システムを再度起動する場合には、外部か
らアラーム解除信号を入力ししない限り、アラームが解
除されず、再度動作させることができないため、運用上
問題となる。
タの出力曲線を示したものである。この図を使って従来
例の課題を説明する。サーボモータの動作について、サ
ーボモータの定格出力以下で、低速ではあるが、大トル
ク(図3の領域16)を発生させなければならない場合
がある。しかし、従来の方法ではサーボモータの最大発
生トルクは最大電流制限設定値線17で決まる。このた
め、たとえ出力としてはサーボモータの定格出力線18
以下であっても、サーボモータの最大発生トルク以上の
大トルクを発生させようとする(図3の領域16)と、
過電流アラームが発生して、システムをシャットダウン
する。また、システムを再度起動する場合には、外部か
らアラーム解除信号を入力ししない限り、アラームが解
除されず、再度動作させることができないため、運用上
問題となる。
【0004】このような理由から、電気推進車両等で
は、速度(回転数)の低い領域で大トルクが必要な動作
を行うために、理論上必要とされる出力以上のモータ
(図3の定格出力線19の曲線)を使用する必要があ
る。しかし、その際サーボモータの動力供給源が、使用
される装置の仕様から、理論上必要とされる出力に見合
った程度の供給能力定格出力線18であるとする。この
とき、サーボモータの発生トルクに対して、コントロー
ルシステムから入力される速度指令値が大きくなりすぎ
ると、負荷に対してサーボモータの発生する出力が上昇
して、動力供給源の供給能力を超える場合が発生する
(図3の領域20)。このような状況では、動力供給源
が過負荷によりダウンする。この場合、動力供給源を再
度起動しなければならないため、運用上問題となる。
は、速度(回転数)の低い領域で大トルクが必要な動作
を行うために、理論上必要とされる出力以上のモータ
(図3の定格出力線19の曲線)を使用する必要があ
る。しかし、その際サーボモータの動力供給源が、使用
される装置の仕様から、理論上必要とされる出力に見合
った程度の供給能力定格出力線18であるとする。この
とき、サーボモータの発生トルクに対して、コントロー
ルシステムから入力される速度指令値が大きくなりすぎ
ると、負荷に対してサーボモータの発生する出力が上昇
して、動力供給源の供給能力を超える場合が発生する
(図3の領域20)。このような状況では、動力供給源
が過負荷によりダウンする。この場合、動力供給源を再
度起動しなければならないため、運用上問題となる。
【0005】本発明の目的は前記問題点を解決し、動力
供給源の供給能力に対してそれより大出力のモータを利
用して低速で大トルクを発生する領域を利用でき理論上
必要とする出力のモータの最大トルクを得たとき発生す
る過電流エラーストップをなくすことができるサーボモ
ータのトルク優先式出力制限制御装置を提供するにあ
る。
供給源の供給能力に対してそれより大出力のモータを利
用して低速で大トルクを発生する領域を利用でき理論上
必要とする出力のモータの最大トルクを得たとき発生す
る過電流エラーストップをなくすことができるサーボモ
ータのトルク優先式出力制限制御装置を提供するにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るサーボモー
タのトルク優先方式出力制限制御装置は、駆動力の発生
源としてサーボモータを用いたサーボシステムについ
て、サーボモータの動作を制御するための速度指令を発
生させるコントローラ1と、サーボモータで発生してい
るトルクを検出するため速度制御アンプからサーボモー
タへ流れている電流を検出する電流検出器5と、サーボ
モータでの定出力制限値を設定するための定出力制限値
設定器2と、電流検出器からの電流値に対してコントロ
ーラからの速度指令値により決まるサーボモータでの計
算上の出力が定出力制限値設定器により設定されたサー
ボモータでの定出力制限値に対して超過していないかを
判別しサーボモータでの出力が定出力制限値を超過しな
いように目標速度指令値を決定しサーボアンプへ出力す
る出力制御コントローラユニット3とを備えたことを特
徴としている。
タのトルク優先方式出力制限制御装置は、駆動力の発生
源としてサーボモータを用いたサーボシステムについ
て、サーボモータの動作を制御するための速度指令を発
生させるコントローラ1と、サーボモータで発生してい
るトルクを検出するため速度制御アンプからサーボモー
タへ流れている電流を検出する電流検出器5と、サーボ
モータでの定出力制限値を設定するための定出力制限値
設定器2と、電流検出器からの電流値に対してコントロ
ーラからの速度指令値により決まるサーボモータでの計
算上の出力が定出力制限値設定器により設定されたサー
ボモータでの定出力制限値に対して超過していないかを
判別しサーボモータでの出力が定出力制限値を超過しな
いように目標速度指令値を決定しサーボアンプへ出力す
る出力制御コントローラユニット3とを備えたことを特
徴としている。
【0007】
【作用】図1により、駆動力の発生源として、サーボモ
ータ6を用いたサーボシステムについて説明する。図1
は定出力制限制御のブロック図である。出力制御コント
ローラユニット3は、図2のような処理プロセスを行
う。図に従って説明をする。図2は目標速度指令値決定
のプロセス図である。まず、コントローラ1から速度指
令値入力:VC ,8を行い速度指令値VC を取り込む。
次に、サーボアンプ消費電力検出およびトルク換算:
T,9を行い電流検出器5からサーボモータ6に流れて
いる電流を取り込み、サーボモータの発生トルクTに換
算する。そしてサーボアンプ必要出力計算P=T×
VC ,10を行い、速度指令値に対するサーボモータ6
での出力Pを計算する。次に、定出力制限値設定器2か
ら、定出力制限値入力:PO ,11を行いサーボモータ
6での定出力制限値PO を読み込み、判定P>PO ,1
2を行い前記10で計算した出力Pとの大小を比較す
る。
ータ6を用いたサーボシステムについて説明する。図1
は定出力制限制御のブロック図である。出力制御コント
ローラユニット3は、図2のような処理プロセスを行
う。図に従って説明をする。図2は目標速度指令値決定
のプロセス図である。まず、コントローラ1から速度指
令値入力:VC ,8を行い速度指令値VC を取り込む。
次に、サーボアンプ消費電力検出およびトルク換算:
T,9を行い電流検出器5からサーボモータ6に流れて
いる電流を取り込み、サーボモータの発生トルクTに換
算する。そしてサーボアンプ必要出力計算P=T×
VC ,10を行い、速度指令値に対するサーボモータ6
での出力Pを計算する。次に、定出力制限値設定器2か
ら、定出力制限値入力:PO ,11を行いサーボモータ
6での定出力制限値PO を読み込み、判定P>PO ,1
2を行い前記10で計算した出力Pとの大小を比較す
る。
【0008】ここで、P<PO の場合は、V=VC ,1
3を行い目標速度指令値Vを、コントローラ1から取り
込んだ速度指令値VC とし、目標速度指令VC を出力1
6を行い速度制御アンプに出力する定速度制御を行う。
しかし、P>PO の場合、目標速度指令値Vを、コント
ローラ1から取り込んだ速度指令値VC とすると、サー
ボモータ6での出力が定出力制限値PO を超過する。そ
こで、定出力制限値PO と前記10で計算した出力Pと
コントローラ1での速度指令値VC の3つの値から、計
算V=(PO /P)VC ,14を行い目標指令速度指令
値Vを修正して、目標速度指令値(PO /P)VC を出
力15を行い速度制御アンプに出力する定出力制御を行
う。
3を行い目標速度指令値Vを、コントローラ1から取り
込んだ速度指令値VC とし、目標速度指令VC を出力1
6を行い速度制御アンプに出力する定速度制御を行う。
しかし、P>PO の場合、目標速度指令値Vを、コント
ローラ1から取り込んだ速度指令値VC とすると、サー
ボモータ6での出力が定出力制限値PO を超過する。そ
こで、定出力制限値PO と前記10で計算した出力Pと
コントローラ1での速度指令値VC の3つの値から、計
算V=(PO /P)VC ,14を行い目標指令速度指令
値Vを修正して、目標速度指令値(PO /P)VC を出
力15を行い速度制御アンプに出力する定出力制御を行
う。
【0009】
【実施例】本発明に係る第1実施例を前記図1,2,4
によって説明する。図1は本発明に係る第1実施例の定
出力制限制御のブロック図、図2は第1実施例の目標速
度指令値決定プロセス図、図4は本発明に係る第1実施
例のサーボモータの出力曲線図である。図において1は
コントローラ、2は定出力制限値設定器、3は出力制御
コントローラユニット、4は速度制御アンプ、5は電流
検出器で出力制御コントローラユニット3に接続、6は
サーボモータ、7は回転数検出器でサーボモータ6に取
付けられ速度制御アンプ4に接続されている。前記第1
実施例の作用を説明する。電源の出力はサーボモータの
理論上必要とされるものに見合ったもので図3の定格出
力曲線18、図4の定格出力曲線21で示されるものと
する。
によって説明する。図1は本発明に係る第1実施例の定
出力制限制御のブロック図、図2は第1実施例の目標速
度指令値決定プロセス図、図4は本発明に係る第1実施
例のサーボモータの出力曲線図である。図において1は
コントローラ、2は定出力制限値設定器、3は出力制御
コントローラユニット、4は速度制御アンプ、5は電流
検出器で出力制御コントローラユニット3に接続、6は
サーボモータ、7は回転数検出器でサーボモータ6に取
付けられ速度制御アンプ4に接続されている。前記第1
実施例の作用を説明する。電源の出力はサーボモータの
理論上必要とされるものに見合ったもので図3の定格出
力曲線18、図4の定格出力曲線21で示されるものと
する。
【0010】駆動されるサーボモータ6が、図4A点で
トルクT1 ,回転数NA で動作しているとする。このと
き、サーボモータ6の負荷トルクがT1 からT2 へ増大
する(図4のA→B)とする。しかし、サーボモータ6
に取り付けられた回転数センサ7からの信号を速度制御
アンプ4に取り込んで、速度制御を行っているため、コ
ントローラ1からの速度指令に、サーボモータの回転数
が追従してNA であるとする。この場合、出力制御コン
トローラユニット3は、電流検出器5からサーボモータ
6に流れている電流を検出して、発生しているトルクT
2 に換算する。そしてコントローラ1から速度指令値V
C を取り込み、速度指令値VC に対するサーボモータ6
での出力Pを計算して、定出力制限値設定器2から取り
込んだサーボモータ6での定出力制限値PO と比較し
て、速度指令値VC に対するサーボモータ6での出力P
が、定出力制限値PO を超過していると判定する。
トルクT1 ,回転数NA で動作しているとする。このと
き、サーボモータ6の負荷トルクがT1 からT2 へ増大
する(図4のA→B)とする。しかし、サーボモータ6
に取り付けられた回転数センサ7からの信号を速度制御
アンプ4に取り込んで、速度制御を行っているため、コ
ントローラ1からの速度指令に、サーボモータの回転数
が追従してNA であるとする。この場合、出力制御コン
トローラユニット3は、電流検出器5からサーボモータ
6に流れている電流を検出して、発生しているトルクT
2 に換算する。そしてコントローラ1から速度指令値V
C を取り込み、速度指令値VC に対するサーボモータ6
での出力Pを計算して、定出力制限値設定器2から取り
込んだサーボモータ6での定出力制限値PO と比較し
て、速度指令値VC に対するサーボモータ6での出力P
が、定出力制限値PO を超過していると判定する。
【0011】そして、定格出力曲線21のサーボモータ
での定出力制限値PO を超過しないように、コントロー
ラ1からの速度指令値VC を、V=(PO /P)VC 処
理に従って、サーボモータ6の回転数がNC となるよ
う、目標速度指令値Vを決定して速度制御アンプ4へ送
り、トルクT2 に応じてサーボモータ6の回転数をNA
からNC に下げる。(図4B→C)また、駆動されるサ
ーボモータ6が、図4D点でトルクT2 、回転数ND で
動作しているとする。このときコントローラ1からの速
度指令値VC が、サーボモータ6の回転数に換算してN
D からNA に変化(図4のD→B)したとする。この場
合も、出力制御コントローラ3は、電流検出器5からサ
ーボモータ6に流れている電流を検出して、発生してい
るトルクT2 に換算し、そしてコントローラ1から速度
指令値VC を取り込み、速度指令値VC に対するサーボ
モータ6での出力Pを計算して、定出力制限値設定器2
から取り込んだ定格出力曲線21のサーボモータでの定
出力制限値PO と比較して、定出力制限値PO を超過し
ていると判定する。
での定出力制限値PO を超過しないように、コントロー
ラ1からの速度指令値VC を、V=(PO /P)VC 処
理に従って、サーボモータ6の回転数がNC となるよ
う、目標速度指令値Vを決定して速度制御アンプ4へ送
り、トルクT2 に応じてサーボモータ6の回転数をNA
からNC に下げる。(図4B→C)また、駆動されるサ
ーボモータ6が、図4D点でトルクT2 、回転数ND で
動作しているとする。このときコントローラ1からの速
度指令値VC が、サーボモータ6の回転数に換算してN
D からNA に変化(図4のD→B)したとする。この場
合も、出力制御コントローラ3は、電流検出器5からサ
ーボモータ6に流れている電流を検出して、発生してい
るトルクT2 に換算し、そしてコントローラ1から速度
指令値VC を取り込み、速度指令値VC に対するサーボ
モータ6での出力Pを計算して、定出力制限値設定器2
から取り込んだ定格出力曲線21のサーボモータでの定
出力制限値PO と比較して、定出力制限値PO を超過し
ていると判定する。
【0012】そして、定格出力線21のサーボモータで
の定出力制限値PO を超過しないように、コントローラ
1からの速度指令値VC を、V=(PO /P)VC 処理
に従って、サーボモータ(図1の6)の回転数がNC と
なるよう、目標速度指令値Vを決定して速度制御アンプ
4へ送り、トルクT2 に応じてサーボモータ6の回転数
をNA からNC に下げる。(図4B→C)これらによ
り、トルクを低下させることなく、サーボモータ6の出
力を一定出力以下に抑えて、過電流エラー発生や動力供
給源がシャットダウンして動作不能になる不具合が回避
できる。
の定出力制限値PO を超過しないように、コントローラ
1からの速度指令値VC を、V=(PO /P)VC 処理
に従って、サーボモータ(図1の6)の回転数がNC と
なるよう、目標速度指令値Vを決定して速度制御アンプ
4へ送り、トルクT2 に応じてサーボモータ6の回転数
をNA からNC に下げる。(図4B→C)これらによ
り、トルクを低下させることなく、サーボモータ6の出
力を一定出力以下に抑えて、過電流エラー発生や動力供
給源がシャットダウンして動作不能になる不具合が回避
できる。
【0013】
【発明の効果】本発明サーボモータのトルク優先出力制
限制御装置は次の効果がある。トルク優先出力制限制御
を用いることにより、動力供給源の供給能力に対して、
より大出力のモータを利用して、低速で大トルクを発生
する領域を利用することができる。これにより、サーボ
モータを使用する装置の仕様で決まる。理論上必要とさ
れる出力のモータでの最大発生トルクより大きな駆動ト
ルクを必要として、過電流エラーが発生し、エラースト
ップすることがなくなる。また、駆動されるサーボモー
タでの出力が、動力供給源の供給能力を超過して、動力
供給源がダウンすることもない。
限制御装置は次の効果がある。トルク優先出力制限制御
を用いることにより、動力供給源の供給能力に対して、
より大出力のモータを利用して、低速で大トルクを発生
する領域を利用することができる。これにより、サーボ
モータを使用する装置の仕様で決まる。理論上必要とさ
れる出力のモータでの最大発生トルクより大きな駆動ト
ルクを必要として、過電流エラーが発生し、エラースト
ップすることがなくなる。また、駆動されるサーボモー
タでの出力が、動力供給源の供給能力を超過して、動力
供給源がダウンすることもない。
【0014】これを、現在の電気推進車両にあてはめる
と、旋回および超信地旋回等の大トルクを要する操行を
行う場合、電気推進車両の仕様できまる。理論上必要と
される最大出力にマッチしたモータでは、発生できるト
ルクより大きなトルクが必要となり、過電流エラーを発
生している。旋回および超信地旋回等の動作に、必要な
トルクを十分発生できる上のクラスのモータを選択し、
トルク優先方式出力制限制御を行うことにより、動力供
給源の過負荷を防止しつつ、旋回や超信地旋回時に必要
なトルクを発生でき、旋回や超信地旋回時の動作をスム
ーズに行うことができる。また同時に過電流に係わる不
具合も防止できる。
と、旋回および超信地旋回等の大トルクを要する操行を
行う場合、電気推進車両の仕様できまる。理論上必要と
される最大出力にマッチしたモータでは、発生できるト
ルクより大きなトルクが必要となり、過電流エラーを発
生している。旋回および超信地旋回等の動作に、必要な
トルクを十分発生できる上のクラスのモータを選択し、
トルク優先方式出力制限制御を行うことにより、動力供
給源の過負荷を防止しつつ、旋回や超信地旋回時に必要
なトルクを発生でき、旋回や超信地旋回時の動作をスム
ーズに行うことができる。また同時に過電流に係わる不
具合も防止できる。
【図1】本発明に係る第1実施例の定出力制限制御のブ
ロック図。
ロック図。
【図2】本発明に係る第1実施例の目標速度指令値の決
定プロセス図。
定プロセス図。
【図3】一般的なモータの出力線図。
【図4】本発明に係る第1実施例のサーボモータの出力
曲線図。
曲線図。
1…コントローラ、2…定出力制限値設定器、3…出力
制御コントローラユニット、4…速度制御アンプ、5…
電流検出器、6…サーボモータ、7…回転数検出器、1
6…過電流領域、17…最大電流制限設定値線、18…
定格出力曲線、19…定格出力曲線、20…供給能力を
越える領域、21…定格出力曲線、8…速度指令値入
力:VC 、9…サーボアンプの消費電流検出及びトルク
換算:T、10…サーボアンプ出力計算P=T×VC 、
11…定出力制限値入力:PO 、12…判定P>PO 、
13…V=VC 、14…V=(PO /P)VC 、15…
目標速度指令値(PO /P)VC 出力、16…目標速度
指令値VC 出力。
制御コントローラユニット、4…速度制御アンプ、5…
電流検出器、6…サーボモータ、7…回転数検出器、1
6…過電流領域、17…最大電流制限設定値線、18…
定格出力曲線、19…定格出力曲線、20…供給能力を
越える領域、21…定格出力曲線、8…速度指令値入
力:VC 、9…サーボアンプの消費電流検出及びトルク
換算:T、10…サーボアンプ出力計算P=T×VC 、
11…定出力制限値入力:PO 、12…判定P>PO 、
13…V=VC 、14…V=(PO /P)VC 、15…
目標速度指令値(PO /P)VC 出力、16…目標速度
指令値VC 出力。
Claims (1)
- 【請求項1】 駆動力の発生源としてサーボモータを用
いたサーボシステムについて、サーボモータの動作を制
御するための速度指令を発生させるコントローラ(1)
と、サーボモータで発生しているトルクを検出するため
速度制御アンプからサーボモータへ流れている電流を検
出する電流検出器(5)と、サーボモータでの定出力制
限値を設定するための定出力制限値設定器(2)と、電
流検出器からの電流値に対してコントローラからの速度
指令値により決まるサーボモータでの計算上の出力が定
出力制限値設定器により設定されたサーボモータでの定
出力制限値に対して超過していないかを判別しサーボモ
ータでの出力が定出力制限値を超過しないように目標速
度指令値を決定しサーボアンプへ出力する出力制御コン
トローラユニット(3)とを備えたことを特徴とするサ
ーボモータのトルク優先方式出力制限制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7163120A JPH08336290A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | サーボモータのトルク優先方式出力制限制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7163120A JPH08336290A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | サーボモータのトルク優先方式出力制限制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08336290A true JPH08336290A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15767564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7163120A Withdrawn JPH08336290A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | サーボモータのトルク優先方式出力制限制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08336290A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015136672A1 (ja) * | 2014-03-13 | 2015-09-17 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置、モータ制御システム、モータ制御方法、及びモータ制御プログラム |
US9323254B2 (en) | 2012-01-16 | 2016-04-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor control apparatus |
CN112547346A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-26 | 北京华擎机械设备有限公司 | 电驱动高压柱塞式涂料喷涂设备及其喷涂方法 |
-
1995
- 1995-06-07 JP JP7163120A patent/JPH08336290A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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