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组态软件编程PLC串行通讯技术及应用


韧 摄 的论熏幼 相熊垂业森易捧

租 态 软 件编 程
L P
C Se

L P
e T
c

C
h
n o

辛行 通讯 杖 术 众 应 用
a n

8 i r

I

O C

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i r

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Ba

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C i A P P li C

a

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g O i C f

n

u

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5

0

斤洒. r e

荣大龙
: 摘要 叙述了

P LC 的

串 行通 讯技 术 及 基本 应 用

利 用 组 态软

其 它 有 关 资料




件编程
关 健词



( ZR ST

DO H

D I

的夕
D 8 1 20 )

:

PL C

;

串 行通讯

;

组态 软件编 程
mmu
n
s o

:

Ab str

a

t c

:
n

PLC

s e

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n

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l

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P LC ;

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— M — — M — M — — — —M
( (
r

(M O V OV

加8 1
2 0
O

串行




初 始化
空格 ” 的
八5 ( 11

H2

D 。 先 发 出几 个 )

码 是 应 上 位机 编 程需要

( Mo v 〔 OV o v

H6 9 4 4 H676E H H

I D

)



定 时器



的汉 语 拼音
,

‘D i

g n



i q

)



DZ )

六S C l l

码设 定
PC

以 从 下位 机 P L { 传输至 l二 位机
,

3 0 7 2

3 D

)
)

Pc

,

可在

屏 幕 上 看到 定时倦 的汉语 拼 音 字样
‘?

( MO V

9 6

68

4 D

其 中空格 的 A S C l l 码 为

H2 0 ’

,

( 加,O V
M( ) V o v

H7盖0 2

DS) D6)
)

HZ 既 9

r o

r a 〔 幻 e 口 l
~


一 - 日M 铆 旧 犯 一
,
-

(

2 2 H 0



一 一 ~ 1】 : X

(M o v

7 D H2 2 0 0 D 8
D I 以)

o

发 出几 个

‘ ?

空 格 “ 的 A S C ll 码是应 仁位 机编程 需要

,

)

对此

.

要 在 编制上位 机 软件中谈 及

1 引言
计 算 机集 散 控 制 系 统
制 的 现 场 总 线控 制 系统
, ,
,


D CS

1】 B , 2 3 M

-

~

~

-

一S (R
‘c
t C

( M 8 16 1 ) 】) ) K26 D1 DI

设 定 1 位 数据 传物 6
K Z) MO)

和 新 出 现 的 进行 计 算 机 底 层 控


卞一 } 一
.

淤 脚

0


日礴 5 礴1

捻测 有无 来 自上 位 机的



启动

(

QD )



信号

5 5 H A4

M3 )

检测 有无 来 自上位 机 的

‘.

停止

(

z T

)



信号

深 刻 地 改 变 着 自动 控 制 的 面 貌 然 而 不 管 是 D C S 还 是 F C S 最 基础 的 通讯 技 术 是 计 算 机 并 行 通 讯技术 和 串 行通讯技 术 可 编程 序控 制 器 R 一 2 3 C 串 行 通 讯 包 S 2 括 P C 之 间 的 串 行 通 讯 和 P L 与 上 位 机 ( 普 通 P C 机或 工 业 L C P I C 机 ) 之 间 的通 讯


F CS



-

1】 I M



( RS I

M 8 12 3 ) M 10 )
T



IIM



( P

S L

年不 少
1 5 、上

8

K” )

P

比 实验仪 上 的

8
,

个彩 色 并要在

灯泡每 隔 3 5 变化

葬 热





之 间 的 串 行 通讯 下 位 机 为 P L C 由于 其可 靠 性 极 高 主 要 承 担 控 制 功 能 而 上 位 PC 机 主 要承 担 监 察管 理 功 能 有 时 兼 备部 分控 制 功 能 如 发 出 启 动 停 止 命 令 作 为 下 位 机 的 P L 的 通讯 程 序 编 制 主 要 利 用 C
,
, ,
,

可编 程 序 控 制 器

PLC

与 上 位机

PC

,

,





一 俏
一IM 竹下户 ~

翻M S厅s 】 e




4


_

1

位机 屏 幕 七监 察映 象彩色 软灯 的变化 情况
H6C KZ Y O K ZY O )

M86) MOVP MOVP
9

0 86 )
x



‘ R
l

e w

( As t

6 8 巴 D
D 胜了

D

7 8

)

致 字 O~

的 B CO 码 与 H E
A S Cl l 码
,



(十


六进 制码 ) 相 同
,

1为

4 K

) H EX

转 换成
PC

存放在



D7

以便向 L 位

PLC

的 串 行通讯指 令 (我 们 采 用 日本三菱机 型 ) 而 上 位 机 的通讯 程 序 可 采 用 汇 编 语 言 PA s AL 语 言 C + + 语 言 v B 语 C 言和 工 控 组 态 软 件 其 中 前 3 种编 程语 言 较 复杂 在一 般 的 控 制


RS

,

PC

机发送





M I 一1 一丁

.

-

‘ T S R

M 吕1 3 2
Y O



_



Z 一仗 R 5 1 于

Y 7

)
,

,

,

创 l) X义

在 上 位机 解 藉 上要 监 察定 时粉 T 的时 间变化悄 况 2
( T3 KZ ) K 10
D 18 6 )

挤确 到 S

中不 太 流 行
V a n

,

而 后 两 种较 为 流 行 Q 编程




现介 绍 用 工 控 组 态 软件

A d-

t

e c

h V i iD A
s


一 ( D

V I

Z T

D I 86

n ls , )

数 字 。~
)
,

9 的 B CD X
.

码与HE
n

x


,

(

+ 六 进 制码 ) 相 同
DS


D l盯

0 8

2 下 位机 P L C 通讯 程序
现举 一 个 用 实 例 设 在 上位 P C 机 上 用 鼠 标 按 下 软 按 钮 ’ P 以 后 P L 接 收 到 这 个 信 号 以 后 就 自动 向 上 位 C C P 机发 出 定 时 器 的汉 语 拼音 字 符 串 与 此 同 时 P C 上 的 一 L 个 定 时 器被 启 动 开 始 计 时 并 且 P c 实 验 仪 ( 由 P L 主 机 按 钮 L C 和 指 示灯 等 组 成 )上 的 8 个 彩色 灯 泡 开 始振 荡 而 定 时 器 的 时 间 变化情况 与 彩灯 的 亮熄变化情况 要 求 在 上位 P C 机 屏 幕上 能 实



4 K

E H

码转 换成 人S C
P



存放在




.

M 一 I 一厂 一一
1113
,

,

‘ 于

‘E T “

M8 2 ) 1

每隔 。 2 时 间 s

c L

向 上位

PC

机发送

次数 据


,


Ad v

1

P

S T A RT l S T 0


,

,

C L 通讯程序
i v
i s DA Q



,

,

工 控组 态 软 件

n a

e t

h c
,

本身 通过

VB


,

C

十+



,



发而 成 因 而 软 件 层 次 更 高

,

时 显 示 出 来 并 要 求 在 屏 幕 上显 示 一些 文 字 符 号 若 在 上位 P C “ / 机 上 再 按 下 软 按 钮 S T A R T S T 0 P 则 P L 定 时 器 的 时 间 变化 ’ C
,

,



与 彩 灯 的 亮 熄 变 化 被 中止
C




L P 详细 的通 讯 规程 等在 此 不 多 赘 述 现 列举 P L C 的 通讯 l 程序 如 图 1 所示 注 意 到 梯 形 图 中 的 常 开 常 闭 触 点 分 别 用 , 和 ’ H 表示 3 工 控 组 态 软 件 A d a n t e c h 叭s iD A Q 通 v












语 言 相 同 并且 更 加 方 便 更 适 合 于 编 制 大 中型 工 控监控程 序 根 据 实 际 控 制 的 规 模 可 采 用 多 个 任 务 ( T S K ) 设 计 窗 口 和 图形 文 字 显 示 (D S P 设 计 窗 口 T S K 和 I ) A A v n c i i l P D s 窗 口 分 别 有 工 具箱 A d a t e h v s D A Q 提 供 了 面 向 对 象 的 图 形用 户 界 面 G U I 使得控 制 和 图 形 显 示 功 能 的 设 计 过程 大 大 简 化 在 T S K 窗 口 设 计 时 用 户 只 要 简 单地 从 工 具 箱 中 选取 A 图 标 然 后 把这些 图 标 用 连 线 图 标 ( 也 在 工具 箱 中 ) 连 结 起 来 并 对所选 图 标进行参数 设 置 或 编 制程 序 码 ( 工 具 箱 中 专 门 有程 序 PRG 图 I 标 ( 类似 于 C 语 言 ) 和 B A s C 图 标 ( 类 似 于 v B ) 如 此 就 ) 作 出 了 你 的 动 态程序流程 图 画 面 这 就 是 程序 设 计 也 称 作 察 略

,
,

而 编 程方 法大 致 同

VB

,



,



,

,

,

,



,

讯程序
上 位 机 通讯 软 件 采 用 工 控 组 态 软 件
( 早 期 的 名称 为


Ad v
,

n c a te

h

i i Vs
.

DA

Q

G E N IE

,



e E NI E 2 0
.

版 ) 编 程 现简 要 介 绍 上 位 i i v s D A Q 通讯程 序 的 设 计 方 法
电 话
:

,

西文 te h c c P 详 细 的 设 计 方 法请读 者 参考 而

中 文版

G E NI E 3 0
Ad v

窗 口 的 设 计 更 为简 单 只 要 根 据 需 要 从 D SP I 工 具 箱 中 选取 图 标 然 后 进 行 参数 设 置 这样 一 个 具 有 通 常 工 业数 据 采集 控 制 数 学 运算和 图 形 显 示 功 能 的 图 标 库 在 你 的 勾 设 计 或察 划
D IS p
, ,





,





机工控组 态 软 件

n a

画下 就 产 生 了



根据控制 要 求 设 计 出 上位

,

PC

机 通讯程序 的 任 务 ( T S K ) A I
.

0 10



《 娜 摘 珍 细 相 乘 细舞 动瘫

2 6 559 4

6 1 6 2 5 52 6 2 ( F a 4 x

,



柯》

)

网 络 版 : h t P l 加阶叨 it e a :

n

t r Lc m o o


.

n c
-

邮局订阅 号 82
:



4 9

6

, 20 元 l 年

57


设计窗口
如图
2




E
二SE


{

所示



斋粉黔翼嘿戳豁 嘿 耀
签 ) 图 标 的 程序 码 为
R I [ 11
;F =
,

:

s u

bs

tr

(E

,

3

,

6 ); C =
,,

s u

bs t r

(F
e

,

2

,

l

); H
= =


= s u

b

s

tr

(F

,

3

,

l SE R I f i
P R G4
P

)

;I =

s

b u


s

r t
=

(F
, ,

,

4
,,

1) ;
e

i f ( G=

0

e s )R = 0 ; l

if ( G = =
= =
” ”

1



)R =

l ;e l s

if (G
= =


2

, ‘

)R
5 ;
e

=
e

2 ; e ls e

(G=二 3
= =
, ,



)R
=




3 : e ls

e

if

(G
= =

4

, ,

)R
=

=

4 ; e l s e if

(G
= =
e



5



)R

=

ls

e

if

(G
向 P L C 发 送数 据 向 P L C 发送 数 据
e

6

, ,

)R
= =

6 ; e ls e if ( G
0
,,

7

,,

)R
= =


7 ;e l s e if ( G


8

,,

= e s )R 8: l = 二


R= 9;
, ,

C L

实验 仪彩 灯 映射 软 灯 图
2

i f (H ls e i f (H
= =
, ,

, ,

)S =
s e

0 ;e l s e
e

if

(H
7

= =


l

’ ‘

)S
=



l ;

ls

e

i f (H


2

)S =
: e
=
e

2;

==
, ,

,,

3

= e s )S 3; l

if ( H
= =
,,

4

,,

)S
=

4
e

;e

ls

e

i f ( H 二=
= =
e


5



)S = 5
e


ls

e

C 机 工 控 组 态 软 件任务 设 计 窗 口 T A S K I 各 图 标 之 间 的 有 向连 线 就 是 用 了 工 具 箱 中 的 连 线 图 标 生 成 的 图 中的 从 P L c 接 收数 据 , 5 3 通 讯 图 标 标 R 2 2 签 为 SE R 1 变 量 名 不 可 改 名 用 于 同 其 它 图标 产 生 关 系 ) 而 (

上位 P


if ( H

6

l ) S= 6 :e


if ( H

e s ) S= 7 ; l


if ( H
e

8



)S
=
” ”

=

8;
,,

lse s
=

9 ;

参见图


2

,



if (I = if

=
, ,

0

,,

)T



0 : e l s e if (I 二 =
e

1



)T
s e

1;

ls

if ( I =
=
‘ ,

2

)f
5
;

2;
e

lse if





,



(I=
=
,,

=



3

e s )T = 3 ; l

if
=

(I =
,,

=
,,



4

,,

e s e if )T = 4 ; l

(I =


5

)T
l

=

ls

e



,

,

,

( I=

6

,,

e s e if ( I = )T = 6 ; l

7

)T

=

7 ;e l

if ( I =

=

8

, ,

)T

=

8 :

。 s e

T

=

9 ;

默认 的 描 述 也 为 S E R l 可 改 名 现 改 为 从 P L 接 收 数 据 ( c 以 增 加 可 读 性 ) 本 图 标 分 别 接 收 P L C 的 定 时 器 ” 汉 语拼 音 字 符 定 时 器 时 间 变 化 和 8 盏 彩 色灯 泡 的 变化 情 况 双 击此 图 标

, , ,







x

二1 =

0

*

R

+

10

*

S + T ; (x
=

为整型 量 )
X & 4 另3
=



20 x &



& l ;2 1 = X & 2 ;2 2

X & 8 ;2 4

=

X & 1 6 ;2 5

=

X & 3 2 ;2 6

=





,

4 6

;2

7 = x & 12 8 ; (
= =
,

位运 算 )
l;else
o u

可 出 现 参 数 设 置 对话框 有 波 特率 等 通 讯 方 式设 置 栏 通 讯 顺序 栏 ( 有 接 收 之 前 发送 仅 发 送 和 仅接 收 三 个 选 项 本 图 标 选 取 仅

,

,



if (2 0
o u

l

) )

o u

tpu t

t pu t

o ; if (2 1 =

=

2

)
0

o u

t pu t

(#

l

,

l

);

e

lse

tpu t

(# )
;e

1 0
= =
s e

);
4
o u ou

接 收 ) 初 始 化 字 符 串 发 送 栏 ( 用 于 发送 软 件 握 手 信 号 等







“ 、


(#
3
,

if (2 2 l

tp u t

(假
,

,

l

):
e

e

ls

e

o u

tp u t

(#
,

2

,

); if (2

3

= =

8

)

o u

tp u t

动 ( 输 出 ) 字符 串 栏 接 收 ( 响 应 ) 字 符 串栏等 接 收 ( 响 应 ) 字 符 串 栏 共 有 8 个 ( 字 符 串 S t n o 至 字 符 串 S t n 7 ) 可 对 从 下 位机 i r g i r g
,



l

p t

u t
o u o u

(# 3
t

0

);
,

if (

4 Z
s e

= = = =

16 32

)

pu

t
u

(料 l ) :
t

lse l
s e

o u

tp u t

(# 4 (#
,

0
,

);
0

接 收到 的
中 St i r
,

AS

l C

l

码 自 动 转 换 成 相 应 的 字符
A

,

可 根 据 需 要 分成 几
,

if (2 5

)

P t
,

(# 5
:

,

l

)

:e

o u

tp

u t

5

) ; if (2 6

= =

o u u 4 6 ) tp t

个 字 符 串 ( 每 个 字 符 串 含 几 个 字 符 要 设 置 ) 以 方便 处理
n



本例

(# 6

,

l) l
:e

o u

P t

u t

(肠 0 )
u t

4 码 连空格 共有 1 r 个 字 符 ( 字 符 序 号 l 一 1 4 ) ; S t i n l 为 P LC 实 验 仪 彩 灯 变 化 数 据 g X 卜 。 洲洲 0 5 ) 的 A s C l 码 连 空 格 共 有 6 个 字 符 ( 字 符 序 号 巧 l 2 一 ;S ) ) i r g 0 2 ) t n Z 为 P L C 实 验 仪 P C 定 时 器 时 间 变 化 ( 以x 刃 3 以X S L ~ 的 A s c l 码 连 空 格 共 有 6 个 字 符 ( 字 符序 号 2 2 6 l 1 )
, , , ,

g o

为 定 时 器 汉 语拼 音 字 母 的

C s

n

,

,

i

由 于 只 有 8 盏 彩 灯 使得 最 高 位 始 终 是
,

Z ( f

7

==

12 8 )o

, P u t (# 7 l ) ;e l s e

o u

tP u t

(# 7

0

):

,

故 最高位不 作处




定 时 器 汉 语拼音 字 程序 接 收 到 的 定时 器 汉 语 拼 音 字 的 窗
口显示
,





P RG Z(

AS C l l

其 程序 编写 类似 于普 通


C

标签 名 ) 图 标的 功 能 是 将 码 进行存储 以 便 在 D s l P 语 言 双击此 图 标 可 出 现
,

程 序 中 要 把 百 位 十 位 和 个 位 的 数 字 字 符 型变 量 G H 和 I 分 别 变换 成 数值 型 变 量 R S 和 T 再 变 为 3 位 十进 制 数 值 变 量 = X 以 ; 例如 若 第 O 盏灯亮 则 2 0 l 若第 便进 行 逻 辑 位运 算 7 盏 灯亮 则 2 7 可通过 本 P R C 图 标 的 8 个 输 出 通 道 ( # l 8 = 2 0 4 0 8 盏 映射 彩色 软灯 7 # 在程序码 中 通 道之 # 可 省 ) 分别 控制 o 理
,






,



”。

,

,

,



,

,

(



,

程序 码 编 辑框
BI
=

现 列 举 它 的 程序码 如下
s
s

:

向 P L C 发送 数 据 ”5 3 通 讯 图 标 s E R Z 通 讯 2 2 / T ( 顺 序 栏 设 置 成 仅 发送 方 式 向 P L C 发 出 ,S T A R T s 0 P 启 动

参见 图

2

,



,





,



Pu BZ : t (B I 3 1 4 ) b u 应 注 意 变 量 为 全 程 变量 一 个变 量 一经 在 某 P R G 图 标 中 被 赋 值 定 义 就 决 不 能 在 另 一 个 P R G 图 标 中 被 重新 赋 值 定 义 以 免 引 起 混 乱 但是 可 被 利 用 ( 可 进行信 号 传 递 ) 原 因 在 于 本 组 态 软 件采 用 扫 描 工 作 方 式 A d a t e h v s D A Q 应 用 程序 的 工 作 v n c i i C 的 类似 于 P 循 环 扫 描 工 作 方 式 其 监 控程 序 以 一 定 的 周 期 L ( 时 间 可 设 定 默认 值 为 1 5 循 环扫 描 各 T A s K 窗 口 和 各 班 s 窗 ) P
tr
,

SER I

:B Z =

,

;o

u

t

,

( 使 得 P L C 的 定 时 器和 彩 灯 振 荡 开 始 工 作 ) / 停 止 ) 信 号 而 启 : 动 脾 止信 号 来 自 向 P L c 发 送 数 据 ” R G 图 标 其程 序 码 为 I
,





,

,

,

A 二 T A G I ; if A (

==

l )o

,

,



2

中的

TA GI


tp r : QD ; l Z T 图 标为 中 转 二 位式 元 件 可 接 收 来 自显 tp

u

t u



, ,

e

s e

o u

u



, ,



” ,



,

/ 示 D S P 窗 口 中 的 S T A R T S T O P 软 按钮 信 号 I I 图 形 ( D S P 设 计 窗 口 中也 有 工 具 箱 可 方 便 地 设 计 图 形 设 I )

,





,

的 各 图 标 变量 B l 只 能 短 时 存储 S E R I 可 通 过取 子 字 符 串 s h t r 语 句 ( 函 数 ) t s 来 实 现对接 收 到 的 S E R 进 行 长 期 存储 实 验 I

, ,



证 明 只 能 从 第 2 个 字 符 开始 取 才 可 以 所 以 我 们 在 P C 软 件 设 L 计 中 D 中 存 放 2 个 空格 的 A S a l 码 即 H 2 0 o 在 别 的 一 些 寄 2 0
,
, ,

串 显示器 定 I I D P 中有 定 时器 汉 语 拼 音 时 器 时 间 数 字/ 字 符 串 显 示 器 8 盏 软 灯 及 其 对 应 数据 数 字 / 字 I 符 串 显 示器 和 S T A R T S T O P 软 按 钮 等 编 程 软 元件 至 于 具 体 图 形在 此 不 出 了

计窗



S





数字 / 字 符









,



,

B I = s E R I ;B Z = b t (B I 3 r 码 1 4 ): o t p u t B Z; s ER I 中 3 到第 24 u 意为从 取出 第 个 字符 组 成一 个 新 的 字 符 串 并赋值给变 量 B Z 而 后 经 此 P R G 图 标 的 输 出 。 一 通 道 ( 共 有 8 个通道 0 7 通道 ) 以 便 让 D I S p l 窗 口 接 收 显 示 : 定 时 器 时 间 变 化 P G 3 标签 ) 图 标 的 程序码 为 R (

存器中 也存放 了空格 的


A s e ll





s u

s

,

,

4 结束语
P L c 串 行通 讯 技 术 (组 态 软 件 编 程) 有 着 广 泛 的 应 用 领 域 而 本 文所 举 的 一 个 详 细 的 应 用 例 子 ( 已 调 试通过 ) 或 许 能 够 起 到 一 些抛 砖 引 玉 的 作 用

显而 易 见 作 为 通 讯基础之 一 的
, ,

,

,

,

,









CI

b u tr ( C l 3 6 ) ; 叫 t p t C Z ; ~ 时 间 C Z 由 4 位 十 进 制数字 字 符 串 ( 〕厌幻 9 9 9 所 构 成 ) : PL C 灯 变 化 数据 P R 以 ( 标签 ) 图 标 的 程序码 为 彩
=

S E R I [2 ; C Z = ]

s

s

,

,

u

参考 文 献
钟肇 新 彭 侃 可编 程序 控 制 器 原 理 及 应 用 〔 ] 一 州 华 南 ] M 理工 大 学 出 版社 1 9 9 2 2 宋建新 胡 建彰 卢 官 明 黄 锡 伟 数 据 通 信 [ ] 北 京 人 民 M 余地 邮 电 出 版社 1 % 9 : 作 者 简 介 荣 大龙( 1 9 4 一 ) 男 江 苏 常 熟 人 副 教 授 1 6 年 毕业 9 8 于南 京 木学 数学 系 现 主 要 从 事 电 气 技 术 和 计 算 机 控 制 技 术 方 一 面 的 教 学和 科 学 研 究工 作 电 话 0 5 1 2 5 2 0 9 6 7 2 4




1

,

.

.

:





,

.

D I 二 S E R I [ 1] ; D Z =

s u

b st r

(Dl

,

3

,

6

L P
0 255

C

的 8 盏彩 灯 变化数据 由 4


t ) ; t p u D Z; 位 十 进 制 数字 字符 串 ( 以 拟 〕
8

ou



,

.

,

.

.

:

,

.

) 所构 成

,

,

,

,

要将

PL C




8

盏 彩 灯 变化 数 据 映 射变 换 成 上 位机上 的
首 先 要 将 上 位机 所接 收 到 的
“ ”

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盏彩 灯 变化 数 ; 据 的 字 符 串 型 数 据类 型 ( 4 位 十进 制 数 字 字 符 串 以x 叉 0 5 5 ) 换 卜2 成 整 型 量 再 将此整 型 量 通过 位运 算 分别 控 制 8 盏 软 灯 这样
,

盏 软灯 较 为 复杂

8



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江苏省 常 熟市常 熟高 等 专科 学校 自动 控 制 系 )
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