EtherNet/IP

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EtherNet/IP
Overview
MS Choi
Semicon/FPD Industry Sales Engineers
Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Key Points for LCD Manufacturing Line
•
•
•
•
•
•
•
Open Architecture
Real Time
Integrated Multi Layer to One Layer
Multi Vendor Connectivity
Competitive Price
High Network Capacity
Easy to use/ Easy to maintenance
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EtherNet/IP란 무엇인가?
•
•
EtherNet/IP = Ethernet Industrial Protocol
이더넷(Ethernet)의 TCP/IP라고 하는 표준 위에, 어플리케이션 Protocol로서 개
방적인 CIP(Common Industrial Protocol) Protocol을 내장
• Open
– CIP is managed by the independent
ODVA organization (http://www.odva.org)
• Standard
– CIP complies with all of the international
standard organizations seen here
• Established
– Over 12 million CIP nodes shipped
worldwide
– 15% annual node count growth-rate
– Adopted by hundreds of international
companies
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EtherNet/IP – Time Table
정착됨
이더넷은 1970년대에 산업용 어플리케이션에서 처음 사용되었다…
2003
GM Standardizes on EtherNet/IP
1996
Allen-Bradley Ships First
SLC on Ethernet (SLC-5/05)
1993
Allen-Bradley Ships First PLC with
Embedded Ethernet (PLC-5E)
1994
1995
1996
1997
2001
Allen-Bradley Ships First EtherNet/IP
Enabled Products (ControlLogix and FLEX I/O)
1998
1999
2000
2001
2002
1993
2005
As of 2005 > 700,000 ODVA Nodes
Have Been Shipped on
EtherNet/IP
2003
2004
2005
2005
…EtherNet/IP은 산업 자동화를 위한 현재 및 미래의 네트워크
Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
ODVA and ControlNet International
--Over 10 Years of Commitment to Open Standards-1990 1994
1995
1997
2000
2002
2003
2004
2005
CIP Motion
CIP Sync
CIP Safety
EtherNet/IP Adaptation of CIP
CI Founded
ODVA Founded
ControlNet Adaptation of CIP
DeviceNet Adaptation of CIP
Advent of Networked Manufacturing Systems
International associations comprised of
over 300 of the world’s leading industrial
automation companies.
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EtherNet/IP - 전세계적으로 채택
정착됨
고성능 I/O 및
모션용
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What is CIP?
Common Industrial Protocol
• The Common Industrial Protocol:
– is the communication protocol used by the
DeviceNet, ControlNet and EtherNet/IP networks
– is open and standard
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M o tio n
C o n tro lle rs
S e rv o / A C
D riv e s
P n e u m a tic
V a lv e s
C IP S a fe ty T M
C IP M o tio n T M
Common Protocol
T im e S ync
IE E E 1 5 8 8
Single protocol deployed across 3 networks
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EtherNet/IP - 표준 프로토콜 모델
FTP
SMTP
어플리케이션
층
HTTP
VOIP
DNS
TCP
SNMP
표준
CIP
UDP
IP
CSMA / CD
물리 층
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OSI
모델의
표준
이더넷
구현
“표준 기반” 프로토콜
표준
표준 모델로 시작하여 수정됨
RT
어플리케이션 층
어플리케이션 층
PROFInet V2 아님
TCP / UDP
RTTCP
스택/ UDP
IP
어플리케이션 층
RT
PROFInet V3 아님
TCP / UDP
IP
RT 스택
IP
표준 이더넷
컨트롤러 CSMA / CD
스위치
IRT H/W 지원
스위치 기술
물리 층
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IONA Handbook 2005에서
표준 대 “표준 기반”
• 표준
표준
• “표준 기반”
– 표준 스위치 사용
– 기존 이더넷 설치 및 공동
네트워크에 쉽게 통합
– 특별한 훈련 또는 IT 작업
요원의 지식이 필요 없음
– 제조업체의 스위치 또는
보호된 세그먼트 사용이
필요
– 기존 이더넷 설치와
잠재적인 통합 문제점
– 별도의 훈련 및 IT 작업
요원의 지식이 필요
“표준 기반”
정의 –제조업체
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Not all Networks are Created Equal
Remote Access
Enterprise
Level
Control
Level
Device
Level
Specialty
Apps
DNet
CNet
ENet/IP
Modbus
ModbusTCP
ProfiFMS
ProfiDP
•
•

•
•
•
•
ProfiPA
ProfiNet
•
Commercial Tech Mix

•
•
Control to Biz System

•
•
HMI to Controller






Configure, Program
devices






Controller-to-controller
message & interlock



Real-time I/O & Drive
Control



Direct connect to small
field devices (sensors)

Intrinsically safe
applications

Motion applications
•
•
•
•
•




Safety applications
 = native


•


future
future
future
• = possible w/ extra programming or hardware
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DeviceNet Topology, Capacity and
Performance Options
•
Media Choices
Flat
Rules for DeviceNet:
– Up to 64 nodes
– 500Kb, 250Kb or 125Kb
– All nodes must be within 6m
(cable distance) of trunk-line
– Any configuration can be used
off of trunk-line
– Fiber and repeater options are
available to extend distance
– Distances: see chart
Thick
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Thin
Trunk-Line
ControlNet Topology, Capacity and
Performance Options
Star
Ring
•
Rules for ControlNet:
– Up to 99 nodes
– 5Mb
– Each node requires 1m tap
cable
– Fiber and repeater options are
available to extend distance or
create a ring topology
– Modular repeaters available to
create star topology
– Many devices and ControlNet
media redundancy built-in
– Distances: see graph
Media Choices
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EtherNet/IP Topology, Capacity and
Performance Options
Tree
•
TrunkLine /
DropLine
Star
Media Choices
Rules for EtherNet/IP:
– Unlimited nodes
– 100Mb
– Each node requires a point-topoint connection to a switch
– Fiber and repeater options are
available to extend distance or
create a ring topology
– Distances:
• 100m for copper
• 20Km for fiber
Ring
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CIP Network Capacity and Performance
Highlights
DeviceNet
ControlNet
EtherNet/IP
Node Count
• 64
• 99
• Unlimited
Max Baud
Rate/Bandwidth
• 500 K
•5M
• 100 M
Distance
• 500 m (trunk-line)
• 156 m (total drop-line)
• 6m trunk to each node
• 1000 m for 2 nodes (coax)
• 250 m for 48 nodes (coax)
• 20 Km for fiber
• 100 m on copper per
segment
• 2 Km fiber per segment
• Copper
• Copper
• Fiber
• Copper
• Fiber
• Wireless
• Tunable each node
• Ideal for low-volume
traffic
• Tunable each node
• Ideal for high-volume & high
speed I/O control
Media
Performance
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• Tunable each node
• Ideal for high-volume &
high speed I/O control AND
data
• Ideal for mixing commercial
technology on the same
network
EtherNet/IP
적용범위
MS Choi
Semicon/FPD Industry Sales Engineers
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Seamless Bridging and Routing
EtherNet/IP
CIP
CIP
ControlNet
ControlNet
CIP
• Access of the entire control system from a
single location
• Seamless messaging over multiple
networks
• No extra programming, no black boxes!!
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DeviceNet
EtherNet/IP - 평면 네트워크 토폴로지
• 낮은 시스템 비용
• 더 나은 시스템 성능
EtherNet/IP
• 간단한 통합
• 미래 대비
EtherNet/IP
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Multiple Uses of Networks
…to connect business system
… to gain remote access
to the control system
over corporate net or the internet
… to connect HMI to
… to program, configure, &
controllers and devices
monitor the system
…to provide messaging
between controllers
…to distribute or increase the amount
of I/O for real-time control
… to provide real-time
controller-to-controller interlocking
…for direct connection and real-time control
of devices to controllers
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Consider Combining Networks
Use EtherNet/IP as a
backbone for DeviceNet
Traditional Network
• Restricting your system to one topology
may not give you the most efficient and
logical physical network layout
•
CIP Network
By using a combination of CIP networks
and topologies you can maximize
efficiency for any application
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Great EtherNet/IP Applications
Connect Many Computers
Default HMI Network
Connect to Business Systems
Large Applications
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EtherNet/IP - 방대한 기술의 조합
Fieldbus 그 이상
상용 기술
웹 페이지
비디오/음성
IP를 통한
FTP
계기
이더넷을
사용하는
전통적인
설비
어플리케이
션
HMI
비즈니스 시스템
드라이브
로보트
무선
컨트롤러
원격
액세스
I/O 전자 메일
장치
기타
상용 기술
프로그래밍 터미널
전통, 실시간 및 상용 기술을 혼합하여 어플리케이션을
해결 - 설비 규모
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오늘날
가능한
실시간
설비
컨트롤
어플리케
이션
CIP Networks - Expansion without Risk
•
Future Proof your system with CIP Networks
– Utilization of a common protocol (CIP) allows easy system expansion
• The 3 networks share the same features and services
• Add any type or size of network segments as your plant expands with no risk
– No extra programming or special hardware is required regardless of the addition of network type
Business
System
ControlNet
CIP
EtherNet/IP
Ethernet Switch
DeviceNet
Future Network ?
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EtherNet/IP - 확장 가능 기능
안전
Fieldbus 그 이상
IT 통합
• EtherNet/IP 안전은 DeviceNet 안전을 따름
• EtherNet/IP는 설비 및 기업간의 정보
통합 기능 향상을 지속
시간 동기 및 모션
• EtherNet/IP… 시간 동기 및 모션
컨트롤의 표준
보안
• EtherNet/IP 시스템은
진화 및 보안 조치
추가를 지속할
것입니다
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EtherNet/IP 안전
기초적인 기술
현재 출하 중
2006 출시 시작
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EtherNet/IP 안전 시스템의 예
표준 및 안전
메시지
전송을 위한
네트워크
GuardLogix 컨트롤러
GuardLogix 컨트롤러
GuardPLC 1600/1800
EtherNet/IP 활성화
표준 EtherNet/IP
I/O
CompactLogix 컨트롤러
EtherNet/IP 안전 I/O*
* = 폼 팩터 TBD
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EtherNet/IP - IT 통합
• 비즈니스 시스템 및 기업 인프라와 쉽게 통합
• 어느 곳에서든지 필요한 정보를 가용하게 함
Windows - Email Express
기업 데이터베이스
To:
cc:
- O X
알람 - 구역
웹 페이지
shiftsupervisor@acme.com
plantmanager@acme.com
SQL
XML
구역 #1에서 알람.
탱크 레벨을
ODBC
호출기
확인하십시오.
설비 정보를 휴대 전화 또는
호출기로 전자 메일을 통해 전송
컨트롤러의 데이터로 사용자
지정 웹 페이지 생성
전자 메일
휴대 전화
…EtherNet/IP는 표준 이더넷이기 때문에
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EtherNet/IP - IT 통합 - 어플리케이션
상용 기술
업계 표준
프로토콜/기술
RA 인터페이스
전자 메일
SMTP
EWEB, ENBT, ENIW
RFID
소켓
EWEB
휴대 전화 / 호출기
SMTP
EWEB, ENBT, ENIW
사용자 지정 웹
페이지
HTTP
EWEB
기업 데이터베이스
XML, OPC, ODBC,
MTS/COM+, Oracle OCI,
SAP, SQL 서버
EWEB, ENBT, RSSQL
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EtherNet/IP - IT 통합
• RSSQL
– EtherNet I/P
MTS/COM+
Windows 박스
SQL 서버 DB, Oracle DB, ODBC,
비즈니스
어플리케이션
• 1756-EWEB
–
–
–
–
XML
데이터는 XML 포맷으로 제공
제조업체 시스템에 소켓 연결
포탈에 최적인 사용자 지정 웹 페이지
인증된 전자 메일
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데이터
컨트롤러
eWEB 모듈
EtherNet/IP - 시간 동기 및 모션
• EtherNet/IP(CIP)는 모션 네트워크의 요구 사항을
충족하며 사용자에게 부가적인 혜택을 제공
– 낮은 시스템 비용
• 공장에서 EtherNet/IP의 폭넓은 만족
• 표준, 상용 이더넷 기술 사용
– 더 나은 시스템 성능
• 필요한 성능을 제공하기 위해 기술은 지금 가용합니다
– IEEE 1588 시간 동기 서비스
– 고성능 스위치
– 간단한 통합
• 더 적은 “특수” 네트워크 필요
• 모션은 동일 네트워크의 다른 EtherNet/IP 장치와 함께 구동
– 미래 대비 - 기존 및 차후 네트워크 향상을 추진
• 안전, 보안, 1G, 10G, 기타
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EtherNet/IP - CIP 모션
•
•
SPS/IPC 드라이브 쇼에서
ODVA 보도 자료
여러 개최지에서
프로토타입 시연됨
– 2004 자동화
박람회(미래관)
– 2004 SPS/IPC/드라이브
쇼(독일)
– 2005 하노버
박람회(독일)
– 2005 ARC 이벤트(일본)
•
개발 중인 향상된
프로토타입
– 2005 자동화 박람회
EtherNet/IP 부스
– 2005 SPS/IPC/드라이브
쇼(독일)
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EtherNet/IP - “보안”은 무엇을 뜻하는가?
• 보안은 정상적인 비즈니스 활동을 중단시키는
모든 행위에 적용
– 제품, 설비, 생산, IP, 생명을 포함하는 자산의 손실
– 환경, 기업 평판에 손상, …..
• 이러한 중단은:
– 내부 또는 외부
– 악성 또는 과실
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어떻게 자동화 보안을 개선할 수 있습니까?
• 보안을 개선하는 키는
리스크를 이해하고
만족스러운 수준으로
줄이는 것입니다
– 완벽 보안(또한 제로 리스크)
같은 것은 존재하지
않습니다
– 80%의 비용은 최종 20%의
리스크 감소입니다
“…리스크를 관리하는 키는 적절한 보안
최고 기술 제품 및/또한 서비스의
선택과 결합하여 계획, 구현 및
프로세스, 정책, 프로시저 및 사람의
상호 의존성입니다"
보안의 진정한 의미, WorldCom 백서
http://www1.worldcom.com/us/resources/library/reports/security/true_security.pdf
“보안은 기술적인 문제가 아니라 -
프로세스 문제입니다”
• 기술 하나만으로는 답이될 “물리적인 세계에서는 집 대문을 잠그고,
수 없습니다
도난 방지 장치를 설치하고….우리는
디지털 세계에서 그러한 육감을
개발하지 못했습니다”
• 보안은 20% 기술 및 80%
John Thompson, 회장 및 CEO, Symantec
프로세스, 정책 및
USA Today
프로시저
자동화 보안은 모두 리스크 관리에 관한 것입니다
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제품 및 서비스의 어플리케이션
세계
방어
In
기업
심층
“공격 프로필을
최소화”함으로써 보안
개선
설비
내부 성벽:
방화벽 및 기타 보안
설비에 중점을 둔 도구
외부 성벽:
방화벽, VPN, 바이러스 보호
및 기타 IT 보안 도구
• 다중 방어 층을 지원하는 제품 및 서비스의 어플리케이션
– 설비에 있는 중대한 자산 주위에 “벽”을 생성
– 논리적으로 설비를 기업에서 분리
– 내부 벽에 작은 “구멍”을 생성 (필요 시에만)
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포괄적인 보안 제공
SecureAutomationTM
솔루션 (e.g. RSMACC)
재난 복구
관리 변경 및 감사
RA 및 타사 제품 (e.g. RSAssetSecurityTM)
사용자 인증 및 허가
액세스 컨트롤
네트워크 및 보안 서비스
네트워크 서비스
보안 서비스
표준, 교육 및 훈련
ISA SP99
프레젠테이션, 백서, 기사
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EtherNet/IP
Success Story
MS Choi
Semicon/FPD Industry Sales Engineers
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EtherNet/IP – General Motors
General Motors Standardizes on EtherNet/IP - This is the biggest
success - GM standardization of EtherNet/IP for their Vehichle
Manufacturing Control Systems - that we could/should reference at
Samsung. I see GM's decision to standardize on EtherNet/IP very much
in line with what Samsung is doing. FYI - issues/enhancement requests
have been identified by GM that we have continued to address over time.
We are making great progress with GM on EtherNet/IP deployment and
we continue to work closely with them to ensure our mutual success with
this endeavor.
Attached File #1 for more detail
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EtherNet/IP – Michigan Rebuild and
Automation
Michigan Rebuild and Automation - Not a huge amount of network
content in this success story, but the following quote taken from the story
is important - "Linking the machines via Ethernet allows operators to
check the status of all devices by simply plugging into the network using
a notebook computer," Galloway said. "This has proven to be a very
useful feature.".
Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
EtherNet/IP – Mining
EtherNet/IP Standardization in Mining
-CSIRO Exploration and Mining at the Queensland Centre for Advanced
Technologies in Australia
Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
EtherNet/IP Success – Wuhan Tobacco
• Customer: Wuhan Tobacco, China
• Industry: Tobacco
“EtherNet/IP is a reliable
network. Though we had a
large quantity of products on
the network, we spent less
time in setting up the
EtherNet/IP network.” – KSEC
Engineer (OEM)
Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
41
EtherNet/IP Success – HIKAL India
• Customer: HIKAL, India
• Industry: Chemical
RSView32
Stations
1794 Flex IOs
on EtherNet/IP
Industrial
Ethernet Switch
ControlLogix
Customer
“ It was much easier to
configure Ethernet/IP
compared to other networks.
The performance which we can
get over EtherNet/IP cannot be
matched. EtherNet/IP is the in
thing today!”
1794 Flex IOs
on EtherNet/IP
Industrial
Ethernet Switch
1794 Flex IOs
on EtherNet/IP
PowerFlex Drive
Industrial
Ethernet Switch
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42
Connector Pin Insertion Machine
(OEM:Titan)
PVP 600
CompactLogix L32E
EtherNet
RADES
Sales
• OEM wanted remote Diagnostics capability in the Machine.
• RADES provided a cost effective way
of providing network
1734-AENT (Node 2)
connectivity as well as Remote Modem.
1734-AENT (Node1)
• Replaced Siemens S7 200 + ET200S System
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EtherNet/IP Success – LANCO India
• Customer: LANCO, India (M/s. BASE Automation)
• Industry: Annealing - Metal
Tech Specialist
“Customer wanted a
Ethernet based network for
HMI. They leveraged the
EtherNet/IP to extend the
control on the same
network – having one single
network for both
Information and Control”
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44
EtherNet/IP Success – MRPL
• Customer: MRPL, India (M/s
Yantra Automation)
• Industry: Petroleum Refinery
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45
Rockwell
Automation
EIP Solution
MS Choi
Semicon/FPD Industry Sales Engineers
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EtherNet/IP - Rockwell 포트폴리오
FlexLogix
전체 집합
서비스
ControlLogix
PanelView Plus
산업용 PC
전원
모니터
ALLEN-BRADLEY
SoftLogix 5800
Powermonitor I
V 473 465 471
A 865 852 859
EtherNet/IP 제품은 웹 사용이 가능
FLEX I/O
PLC-5E
MicroLogix
POINT I/O
SLC 5/05
ControlLogix I/O
드라이브
CompactLogix
Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
EtherNet/IP - Rockwell 포트폴리오 계속
Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
EtherNet/IP - Rockwell 포트폴리오 계속
드라이브:
• EtherNet/IP - Scanport
• PF - 7x
• PF - 40 (곧)
컨트롤러:
• MicroLogix 1100
• PLC-5E
• SLC-5/05
• ControlLogix
• FlexLogix
• CompactLogix
• SoftLogix
HMI:
• RSView 32/SE/ME
• PanelView Standard
• PanelView Plus
• VersaView 컴퓨터
• InView 메시지 디스플레이
전원 모니터
MCC:
• IntelliCENTER (곧)
I/O:
RSI:
• 1756 - ControlLogix
• 전체 제품군
• 1794 - FLEX
• 1734 - POINT
GMS 네트워크 서비스
• 1738 - ArmorPoint
• 1732 - ArmorBlock (곧)
통신 인터페이스:
• EtherNet/IP - 직렬
• EtherNet/IP - DeviceNet
• 전화 받기 모뎀
Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Q&A
Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Thank you
MS Choi
Semicon/FPD Industry Sales Engineers
E-mail: mchoi@ra.rockwell.com
Mobile: 011-749-0701
Copyright © 2005 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
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