CN112893485B - 一种冷轧处理线带钢纠偏控制方法和装置 - Google Patents

一种冷轧处理线带钢纠偏控制方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及带钢纠偏控制技术领域，具体涉及一种冷轧处理线带钢纠偏控制方法和装置。该方法包括：控制分切剪对带钢进行剪切操作；获取并判断带钢在纠偏传感器位置的当前偏移量是否超过纠偏触发值；若超过，则以当前偏移量乘与设定比例之积，作为纠偏移动量；根据纠偏移动量，控制卷取机移动，以对带钢进行纠偏；获取并判断带钢的带尾到分切剪的当前距离是否大于终止阈值；若大于，则停止对带钢的纠偏控制。本发明当判断出带钢的当前偏移量超过纠偏触发值时，以纠偏移动量控制卷取机移动，对所述带钢进行纠偏，之后重复该纠偏过程，直至停止纠偏控制，从而在卷取机甩尾过程中实现高效的带钢纠偏控制。

Description

一种冷轧处理线带钢纠偏控制方法和装置
技术领域
本发明涉及带钢纠偏控制技术领域，具体涉及一种冷轧处理线带钢纠偏控制方法和装置。
背景技术
冷轧处理线在进行带钢卷取时，容易出现溢出边问题，即带钢的位置发生偏斜，导致带钢卷出现“塔山”情况。溢出边会造成产品包装困难，极端情况下根本无法包装，从而需要对带钢进行重卷、切损等处理操作。因此，带钢卷取溢出边会严重影响带钢的生产效率，开卷后的切损操作还会造成钢材的浪费。
现有技术中，通常采用EPC(Edge Positoin Control，光电纠偏控制器)系统来在带钢卷取时对带钢进行纠偏控制。但当带钢被分切剪剪断，卷取机进行甩尾操作，此时EPC系统停止工作，若带钢的位置出现偏斜，极容易出现带钢卷取溢出边问题。
因此，如何在卷取机甩尾过程中实现高效的带钢纠偏控制，是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷轧处理线带钢纠偏控制方法和装置，以在卷取机甩尾过程中实现高效的带钢纠偏控制。
本发明实施例提供了以下方案：
第一方面，本发明实施例提供一种冷轧处理线带钢纠偏控制方法，所述方法包括：
步骤11，控制分切剪对带钢进行剪切操作；
步骤12，获取并判断所述带钢在纠偏传感器位置的当前偏移量是否超过纠偏触发值；
步骤13，若超过，则以所述当前偏移量乘与设定比例之积，作为纠偏移动量；
步骤14，根据所述纠偏移动量，控制卷取机移动，以对所述带钢进行纠偏；
步骤15，获取并判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否大于终止阈值；
步骤16，若不大于，则返回步骤12；若大于，则停止对所述带钢的纠偏控制。
在一种可能的实施例中，所述纠偏移动量不大于所述当前偏移量乘与2/3之积。
在一种可能的实施例中，所述步骤12之后，所述方法还包括：
判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否小于压辊触发值；
若不小于，则控制所述卷取机的压辊以设定压靠速度压向所述卷取机的带钢卷。
在一种可能的实施例中，所述判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否小于压辊触发值之前，所述方法还包括：
计算所述压辊触发值h_Used，具体的计算公式为：
Figure BDA0002895619090000021
其中，H为所述分切剪到所述纠偏传感器位置的距离，L为所述卷取机的压辊到所述卷取机的卷芯的当前距离，R为所述卷取机的当前带钢卷径，V_Line为所述带钢的当前传输速度，V_PressRoll为所述设定压靠速度，t0为设定触发延后时间。
第二方面，本发明实施例提供一种冷轧处理线带钢纠偏控制装置，所述装置包括：
第一控制模块，用于控制分切剪对带钢进行剪切操作；
第一判断模块，用于获取并判断所述带钢在纠偏传感器位置的当前偏移量是否超过纠偏触发值；
纠偏移动量确定模块，用于在所述带钢在纠偏传感器位置的当前偏移量超过纠偏触发值时，以所述当前偏移量乘与设定比例之积，作为纠偏移动量；
第二控制模块，用于根据所述纠偏移动量，控制卷取机移动，以对所述带钢进行纠偏；
第二判断模块，用于获取并判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否大于终止阈值；
第三控制模块，用于在所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离不大于终止阈值时，返回所述第一判断模块重新执行；还用于在所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离大于终止阈值时，停止对所述带钢的纠偏控制。
在一种可能的实施例中，所述纠偏移动量不大于所述当前偏移量乘与2/3之积。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第三判断模块，用于在所述第一判断模块工作之后，判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否小于压辊触发值；
第四控制模块，用于在所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离不小于压辊触发值时，控制所述卷取机的压辊以设定压靠速度压向所述卷取机的带钢卷。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第一计算模块，用于在所述第三判断模块工作之前，计算所述压辊触发值h_Used，具体的计算公式为：
Figure BDA0002895619090000041
其中，H为所述分切剪到所述纠偏传感器位置的距离，L为所述卷取机的压辊到所述卷取机的卷芯的当前距离，R为所述卷取机的当前带钢卷径，V_Line为所述带钢的当前传输速度，V_PressRoll为所述设定压靠速度，t0为设定触发延后时间。
第三方面，本发明实施例提供一种冷轧处理线带钢纠偏控制设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现第一方面中任一所述的冷轧处理线带钢纠偏控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时以实现第一方面中任一所述的冷轧处理线带钢纠偏控制方法的步骤。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明在卷取机甩尾过程中，当判断出带钢的当前偏移量超过纠偏触发值时，就以当前偏移量乘与设定比例之积作为纠偏移动量，并以该纠偏移动量控制卷取机移动，对所述带钢进行纠偏，之后重复该纠偏过程，直至带钢的带尾到分切剪的当前距离大于终止阈值时，停止纠偏控制，从而在卷取机甩尾过程中实现高效的带钢纠偏控制。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种冷轧处理线的局部结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种冷轧处理线的局部结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种冷轧处理线带钢纠偏控制方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种卷取机的局部结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种冷轧处理线带钢纠偏控制装置的结构示意图。
附图标记说明：1为分切剪，2为带钢，3为纠偏传感器，41为出口导向辊上辊，42为出口导向辊下辊，5为卷取机，51为卷筒，52为驱动框架，53为EPC纠偏液压缸，54为位移传感器，55为压辊抬起组件，56为压辊，57为压辊推出组件，58为压辊框架，59为压辊框架底座，6为传输机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
由于EPC系统通常是整机采购的，在技术人员调试设备时，已经根据冷轧处理线的具体设备参数和生产参数，为EPC系统设定了具体的控制指令。发明人发现现有的EPC系统在进行调试时，是在带钢2连续卷取时采集的相关参数，EPC系统在进行纠偏时，考虑到了带钢2自身具备的张力，从而可以根据带钢2的偏移量获得对应的卷取机5的纠偏移动量。
但是，在卷取机5进行甩尾操作时，带钢2被分切剪1切断，消除了带钢2中的张力，此时EPC系统虽然还能继续获取带钢2的偏移量，但其获得的纠偏移动量就不能使卷取机5到达合适的卷取位置，因此通常情况下EPC系统在卷取机5进行甩尾操作时不进行纠偏控制。
本发明的发明人在对EPC系统深入分析后，认为EPC系统的上述缺陷正是卷取机5甩尾过程中出现溢出边问题的重要原因，因此本发明希望在EPC系统的控制中增加新的控制策略，实现EPC系统在卷取机5甩尾过程中的纠偏控制。
为方便说明本发明实施例的具体实施过程，本发明还提供了一种冷轧处理线，如图1所示为该冷轧处理线的局部结构示意图，带钢2在传输机构6的带动下，经出口导向辊上辊41和出口导向辊下辊42的导向后，传往卷取机5进行带钢卷取操作，EPC系统的纠偏传感器3安装在出口导向辊上辊41附近的设定位置。如图2所示为该冷轧处理线的局部结构示意图，卷取机5包括卷筒51、驱动框架52、EPC纠偏液压缸53和位移传感器54。其中，EPC纠偏液压缸53能够在EPC系统的控制下，带动驱动框架52沿垂直于带钢2前进方向的水平方向移动，从而带动卷筒51移动，实现纠偏控制。
请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种冷轧处理线带钢2纠偏控制方法的流程图，包括步骤11至步骤16。
步骤11，控制分切剪对带钢进行剪切操作。
具体的，当分切剪1将带钢2剪断，卷取机5就进入到甩尾操作过程，此时带钢2的带尾由于不再与产线上的夹送辊相接触，使得其内部的张力骤然消失。
由于EPC系统的纠偏控制中，带钢2内部存在张力是其推导计算纠偏移动量的必要条件，此时由于带钢2内部张力消失，为避免纠偏出现偏差，EPC系统只能停止原有的自动纠偏控制。
步骤12，获取并判断所述带钢在纠偏传感器位置的当前偏移量是否超过纠偏触发值。
具体的，纠偏传感器3是EPC系统的一个关键组件，安装在靠近出口导向辊附近的设定位置，其与分切剪1在带钢2前进方向上的距离是固定值。纠偏传感器3能够沿带钢2前进方向的水平垂直方向进行移动，通过和高频光源相配合，从而确定出带钢2的边缘位置，从而检测出带钢2在纠偏传感器3位置的当前偏移量。
纠偏触发值的取值是在不影响产品包装的前提下带钢2在甩尾卷取时所对应的最大偏移量，要求越高纠偏触发值的取值就应当越小，当纠偏触发值为0时，只要带钢2出现偏移，就会触发本实施例中的纠偏控制。
步骤13，若超过，则以所述当前偏移量乘与设定比例之积，作为纠偏移动量。
具体的，纠偏移动量是EPC系统用于驱动卷取机5的驱动框架52，从而带动卷筒51沿带钢2前进方向的水平垂直方向进行移动的移动量，以消除带钢2的偏斜，从而避免出现溢出边的问题。
具体的，该设定比例的取值小于1，也就是说纠偏移动量的取值应当小于当前偏移量。本发明的发明人发现，由于分切剪1的剪切操作，使得带钢2的带尾不再与夹送辊相接触，此时带钢2的带尾一端便成为了活动端，在卷取带钢2时，带钢2的带尾会向偏斜的反方向被带动，因此在进行纠偏时就不能完全按照当前偏移量来操控卷取机5移动，需要减少纠偏移动量，本发明的发明人在经过大量的试验后，认为设定比例的取值不能超过2/3，也就是说纠偏移动量不大于当前偏移量乘与2/3之积，这样就能够对带钢2甩尾过程中实现高效的纠偏。
步骤14，根据所述纠偏移动量，控制卷取机5移动，以对所述带钢进行纠偏。
具体的，本步骤可以控制EPC纠偏液压缸53带动卷取机5的卷筒51移动纠偏移动量，从而消除带钢2的偏斜。
步骤15，获取并判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否大于终止阈值。
具体的，带钢2的带尾到分切剪1的当前距离是指当前带钢2的带尾到分切剪1在带钢2前进方向上的投影位置的距离。
具体的，本步骤为纠偏控制的结束判据，本步骤设定了纠偏控制的结束位置点，当带钢2的带尾到达结束位置点，即结束带钢2甩尾过程的纠偏控制。该位置点可以设在纠偏传感器3沿带钢2前进方向上的投影位置前1米处，那么该终止阈值就应当是结束位置点到分切剪1在带钢2前进方向上的投影位置的距离，即分切剪1与纠偏传感器3在带钢2前进方向上的投影距离减去1米。
步骤16，若不大于，则返回步骤12。若大于，则停止对所述带钢的纠偏控制。
具体的，若带钢2的带尾未移动至纠偏控制的结束位置点，则继续返回步骤12，重新判断是否需要纠偏，若到达纠偏控制的结束位置点，则停止带钢2甩尾的纠偏控制。
本实施例实际上以现有EPC系统实现了带钢2甩尾过程的纠偏控制，在不更改EPC硬件的前提下，在卷取机5甩尾过程中实现高效的带钢2纠偏控制，扩展了EPC系统的功能。
如图4所示为本实施例提供的卷取机5的局部结构示意图，卷取机5在进行卷取时，需要由压辊来协助带钢2成卷。压辊结构包括压辊抬起组件55、压辊、压辊推出组件57、压辊框架58和压辊框架58底座；压辊抬起组件55包括有伸缩机构，该伸缩结构一端与底座铰接，另一端与压辊框架58铰接；压辊框架58一端与压辊框架底座59铰接，另一端通过压辊推出组件57连接压辊56；压辊推出组件57可以采用液压结构，实现压辊56的压靠操作。
在具体的纠偏控制时，压辊56通常要松开，防止划伤带钢2表面，而在纠偏结束后，压辊56需要重新压靠向带钢卷，为此本发明还提供了一种方案来实现压辊56的压靠控制，具体包括：
步骤21，判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否小于压辊触发值。
具体的，步骤12可以获得带钢2的带尾到分切剪1的当前距离，而压辊触发值是压辊触发位置到分切剪1的固定距离。
步骤22，若不小于，则控制所述卷取机的压辊以设定压靠速度压向所述卷取机的带钢卷。
具体的，当该当前距离不小于压辊触发值，那么就控制压辊56向带钢卷压靠。
这里，本发明还给出了压辊触发值的计算方案：
步骤31，计算所述压辊触发值h_Used，具体的计算公式为：
Figure BDA0002895619090000091
其中，H为所述分切剪到所述纠偏传感器3位置的距离，L为所述卷取机的压辊到所述卷取机的卷芯的当前距离，R为所述卷取机的当前带钢卷径，V_Line为所述带钢的当前传输速度，V_PressRoll为所述设定压靠速度，t0为设定触发延后时间。
具体的，T为卷取机5的压辊56压靠到带钢卷所要耗费的时长，如果t0取0，当带钢2的带尾到达纠偏传感器3位置点时，压辊56刚好就压靠在了带钢卷上，当然为了提高控制的可靠性，本步骤还提供了压靠操作延后量t0，来避免纠偏控制未结束情况就进行压靠操作情况的发生。
上述方案已经获得了实机测试的验证，以某镀锌线为例，一个月共产出溢出边约50卷，计约500吨，其中，每卷切废计0.5吨。切废损耗每吨2000元，工序能耗每吨35元，以此为标准一年因溢出边该镀锌线将存在81万的经济损失，当应用上上述实施例后，仅该镀锌线就能每年节省81万元，大量推广后将会带来非常好的经济收益。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种冷轧处理线带钢2纠偏控制装置，如图5所示为该装置实施例的结构示意图，所述装置包括：
第一控制模块41，用于控制分切剪1对带钢2进行剪切操作；
第一判断模块42，用于获取并判断所述带钢在纠偏传感器3位置的当前偏移量是否超过纠偏触发值；
纠偏移动量确定模块43，用于在所述带钢在纠偏传感器3位置的当前偏移量超过纠偏触发值时，以所述当前偏移量乘与设定比例之积，作为纠偏移动量；
第二控制模块44，用于根据所述纠偏移动量，控制卷取机5移动，以对所述带钢进行纠偏；
第二判断模块45，用于获取并判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否大于终止阈值；
第三控制模块46，用于在所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离不大于终止阈值时，返回所述第一判断模块重新执行；还用于在所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离大于终止阈值时，停止对所述带钢的纠偏控制。
在一种可能的实施例中，所述纠偏移动量不大于所述当前偏移量乘与2/3之积。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第三判断模块，用于在所述第一判断模块工作之后，判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否小于压辊触发值；
第四控制模块，用于在所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离不小于压辊触发值时，控制所述卷取机的压辊以设定压靠速度压向所述卷取机的带钢卷。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第一计算模块，用于在所述第三判断模块工作之前，计算所述压辊触发值h_Used，具体的计算公式为：
Figure BDA0002895619090000111
其中，H为所述分切剪到所述纠偏传感器3位置的距离，L为所述卷取机的压辊到所述卷取机的卷芯的当前距离，R为所述卷取机的当前带钢卷径，V_Line为所述带钢的当前传输速度，V_PressRoll为所述设定压靠速度，t0为设定触发延后时间。
基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种冷轧处理线带钢纠偏控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文任一所述方法的步骤。
基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文任一所述方法的步骤。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例在卷取机甩尾过程中，当判断出带钢的当前偏移量超过纠偏触发值时，就以当前偏移量乘与设定比例之积作为纠偏移动量，并以该纠偏移动量控制卷取机移动，对所述带钢进行纠偏，之后重复该纠偏过程，直至带钢的带尾到分切剪的当前距离大于终止阈值时，停止纠偏控制，从而在卷取机甩尾过程中实现高效的带钢纠偏控制。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种冷轧处理线带钢纠偏控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤11，控制分切剪对带钢进行剪切操作；
步骤12，获取并判断所述带钢在纠偏传感器位置的当前偏移量是否超过纠偏触发值；
步骤13，若超过，则以所述当前偏移量乘与设定比例之积，作为纠偏移动量；
步骤14，根据所述纠偏移动量，控制卷取机移动，以对所述带钢进行纠偏；
步骤15，获取并判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否大于终止阈值；
步骤16，若不大于，则返回步骤12；若大于，则停止对所述带钢的纠偏控制；
所述步骤12之后，所述方法还包括：
判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否小于压辊触发值；
若不小于，则控制所述卷取机的压辊以设定压靠速度压向所述卷取机的带钢卷；
所述判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否小于压辊触发值之前，所述方法还包括：
计算所述压辊触发值h_Used，具体的计算公式为：
Figure FDA0003829424950000011
其中，H为所述分切剪到所述纠偏传感器位置的距离，L为所述卷取机的压辊到所述卷取机的卷芯的当前距离，R为所述卷取机的当前带钢卷径，V_Line为所述带钢的当前传输速度，V_PressRoll为所述设定压靠速度，t0为设定触发延后时间。
2.根据权利要求1所述的冷轧处理线带钢纠偏控制方法，其特征在于，所述纠偏移动量不大于所述当前偏移量乘与2/3之积。
3.一种冷轧处理线带钢纠偏控制装置，其特征在于，所述装置包括：
第一控制模块，用于控制分切剪对带钢进行剪切操作；
第一判断模块，用于获取并判断所述带钢在纠偏传感器位置的当前偏移量是否超过纠偏触发值；
纠偏移动量确定模块，用于在所述带钢在纠偏传感器位置的当前偏移量超过纠偏触发值时，以所述当前偏移量乘与设定比例之积，作为纠偏移动量；
第二控制模块，用于根据所述纠偏移动量，控制卷取机移动，以对所述带钢进行纠偏；
第二判断模块，用于获取并判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否大于终止阈值；
第三控制模块，用于在所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离不大于终止阈值时，返回所述第一判断模块重新执行；还用于在所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离大于终止阈值时，停止对所述带钢的纠偏控制；
第三判断模块，用于在所述第一判断模块工作之后，判断所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离是否小于压辊触发值；
第四控制模块，用于在所述带钢的带尾到所述分切剪的当前距离不小于压辊触发值时，控制所述卷取机的压辊以设定压靠速度压向所述卷取机的带钢卷；
第一计算模块，用于在所述第三判断模块工作之前，计算所述压辊触发值h_Used，具体的计算公式为：
Figure FDA0003829424950000021
其中，H为所述分切剪到所述纠偏传感器位置的距离，L为所述卷取机的压辊到所述卷取机的卷芯的当前距离，R为所述卷取机的当前带钢卷径，V_Line为所述带钢的当前传输速度，V_PressRoll为所述设定压靠速度，t0为设定触发延后时间。
4.根据权利要求3所述的冷轧处理线带钢纠偏控制装置，其特征在于，所述纠偏移动量不大于所述当前偏移量乘与2/3之积。
5.一种冷轧处理线带钢纠偏控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现权利要求1至2任一所述的方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时以实现权利要求1至2任一所述的方法的步骤。
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