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WinCC C脚本实战:从基础操作到动态动画与弹窗交互
2026/10/7 13:14:39 网站建设 项目流程

1. 为什么WinCC项目里绕不开C脚本

干工控这行的,尤其是做SCADA上位机开发的,WinCC几乎是绕不过去的一座山。很多人刚开始接触WinCC的时候,觉得画面组态拖拖拽拽就完事了,动态连接一拉,变量一绑,好像什么都能搞定。但真正到了项目现场,你会发现纯靠图形组态根本应付不了那些“刁钻”的需求:比如根据生产数据动态改变画面元素的颜色和闪烁频率、比如做一个弹窗在特定条件下自动关闭、比如把几个变量的值经过复杂运算后再显示、比如实现动画的平滑过渡而不是生硬跳变。这些场景,最终都得落到C脚本上。

WinCC的C脚本,全称是ANSI-C Script,是WinCC内嵌的一套脚本引擎。它不是让你写一个完整的C程序,而是让你在WinCC的运行时环境中,针对画面对象、变量、事件做出精细化的控制。你可以把它理解成WinCC给工程师留的一把“手术刀”——图形组态是标准化的工具箱,而C脚本是那把能切开细节的刀。热搜词里频繁出现的“WinCC C脚本”“SCADA”“西门子”“动画”这些词,恰恰说明大家在实际项目中对这套东西的需求非常旺盛。

这篇文章适合谁看?如果你已经能独立完成WinCC的基本画面组态,知道变量管理、画面切换、报警记录怎么配,但一遇到“动态改变对象属性”“做复杂动画”“处理弹窗逻辑”就卡壳,那这篇内容就是给你准备的。如果你是完全的新手,也没关系,我会从最基础的操作讲起,把每一步的逻辑和背后的原因都说清楚。整篇内容会围绕C脚本在WinCC中的实战应用展开,从基础操作到高级动画,把我在多个项目里踩过的坑和总结出来的技巧都摊开来讲。

2. C脚本的基础操作与核心机制

2.1 C脚本在WinCC中的位置和触发方式

WinCC的C脚本不是一个独立的编辑器,它嵌入在多个地方。你可以在画面对象的“事件”配置里找到它,比如鼠标点击、鼠标释放、属性变化等;也可以在全局脚本编辑器里创建全局动作和函数;还可以在变量触发、报警触发等场景中使用。对于初学者来说,最容易上手的是画面对象的事件触发。

具体操作路径是这样的:在图形编辑器里选中一个对象,比如一个按钮或者一个矩形,右键打开“属性”面板,找到“事件”选项卡。在事件列表里,你会看到鼠标、键盘、焦点等各种事件类型。点击某个事件右侧的闪电图标,就可以选择“C动作”来编写脚本。这个C动作就是一段在特定事件发生时执行的代码。

这里有一个非常重要的概念需要理解:WinCC的C脚本是事件驱动的,不是循环执行的。也就是说,你的代码只在事件触发的那一刻运行一次。如果你需要周期性执行,比如每500毫秒更新一次画面元素的状态,那就不能用画面对象的事件,而要用全局脚本里的“全局动作”,并设置触发器为周期性触发。

注意:很多新手会把需要周期性执行的逻辑写在按钮的鼠标点击事件里,然后发现只有点击的时候才更新一次,这就是没有理解事件驱动和周期触发的区别。

2.2 C脚本的基本语法和常用函数

WinCC的C脚本语法基于ANSI-C,但做了大量封装。你不需要写头文件,不需要处理内存分配,WinCC提供了一套专门的API函数供你调用。最常用的几类函数包括:

  • 变量读写函数:GetTagWord、SetTagWord、GetTagFloat、SetTagFloat、GetTagBit、SetTagBit等,分别用于读写不同类型的过程变量。
  • 对象属性操作函数:SetPropWord、SetPropDouble、GetPropWord等,用于动态修改画面对象的属性,比如颜色、位置、可见性等。
  • 画面操作函数:OpenPicture、ClosePicture、OpenHomePicture等,用于画面的打开和关闭。
  • 数学和字符串函数:WinCC的C脚本支持标准C的数学运算和字符串处理,比如sin、cos、sqrt、sprintf等。

举个最简单的例子,假设你有一个按钮,点击后要把变量“Motor_Start”置为1。代码就一行:

SetTagBit("Motor_Start", 1);

再比如,你要读取一个温度变量,判断如果超过80度就把一个矩形变成红色:

float temp; temp = GetTagFloat("Temperature"); if (temp > 80.0) { SetPropWord("Rect1", "BackColor", 255); } else { SetPropWord("Rect1", "BackColor", 65280); }

这里的SetPropWord函数,第一个参数是对象名称,第二个参数是属性名称,第三个参数是属性值。颜色值在WinCC里是用BGR格式表示的,255是红色,65280是绿色。这个BGR格式和常见的RGB是反的,很多新手第一次用的时候会搞混。

2.3 变量读写中的数据类型匹配问题

在实际项目中,变量类型不匹配是导致C脚本出问题的最常见原因之一。WinCC的变量有二进制变量、有符号8位、无符号8位、有符号16位、无符号16位、有符号32位、无符号32位、浮点数32位、浮点数64位等等。你用GetTagWord去读一个浮点数变量,读出来的值肯定是错的。

我见过一个项目,工程师用GetTagWord读一个温度值,温度变量在PLC里是REAL类型,结果读出来是0。他排查了半天以为是通讯断了,最后发现是函数用错了。正确的做法是用GetTagFloat来读浮点数变量。

还有一个更隐蔽的坑:WinCC的GetTagWord返回的是16位无符号整数,范围是0到65535。如果你要读一个有符号的16位整数,比如-100到100之间的值,直接用GetTagWord读出来,负数会变成一个很大的正数。这时候你需要用GetTagSWord来读有符号16位整数。

实操心得:在写C脚本之前,先把变量管理里每个变量的数据类型确认一遍,然后在代码里用对应的函数。这个习惯能帮你省下大量排查时间。

3. 从基础到进阶:C脚本实现动态动画

3.1 动态改变对象属性的核心思路

WinCC画面上的每一个对象,无论是矩形、圆形、文本还是按钮,都有一组属性。这些属性包括位置、大小、颜色、可见性、闪烁频率等等。在图形组态里,你可以通过“动态对话框”来绑定变量,实现简单的动态效果。但动态对话框能做的事情有限,比如你要实现一个颜色渐变,或者根据多个变量的组合来决定一个对象的显示状态,动态对话框就力不从心了。

C脚本的优势在于,你可以在代码里做任意复杂的逻辑判断和数学运算,然后把结果赋给对象属性。比如你要做一个液位计的动画,液位高度根据PLC里的一个浮点数变量实时变化,同时液位颜色根据高度不同而变化:低于30%是绿色,30%到70%是黄色,高于70%是红色。这个需求用动态对话框做会很别扭,但用C脚本就很清晰。

实现思路是这样的:在全局脚本里创建一个周期性触发的全局动作,触发周期设为500毫秒。在动作代码里,先读取液位变量,然后根据值计算矩形的高度和颜色,最后用SetPropDouble和SetPropWord设置矩形的Height和BackColor属性。

float level; int height; int color; level = GetTagFloat("Tank_Level"); // 假设液位计的最大高度是300像素 height = (int)(level * 3.0); if (level < 30.0) { color = 65280; // 绿色 } else if (level < 70.0) { color = 65535; // 黄色 } else { color = 255; // 红色 } SetPropDouble("LevelBar", "Height", height); SetPropWord("LevelBar", "BackColor", color);

这段代码的逻辑很直白,但有几个细节需要注意。第一,SetPropDouble设置Height属性时,单位是像素,而且这个高度是从对象底部向上计算的,所以你需要确保对象的“参考点”设置正确。第二,颜色的BGR值需要提前算好,WinCC里没有内置的RGB转BGR函数,你得自己手动换算或者提前查表。

3.2 用C脚本实现平滑动画和过渡效果

WinCC自带的动画效果比较生硬,比如一个对象从A点移动到B点,如果用动态对话框直接绑定变量,对象会瞬间跳过去。要做平滑移动,就得用C脚本配合定时器来实现插值。

思路是这样的:假设你要让一个对象在5秒内从位置X=100移动到X=500。你可以在全局脚本里创建一个快速触发的全局动作,比如每50毫秒触发一次。在代码里维护一个进度变量,每次触发时进度增加1%,然后根据进度计算当前位置。

// 假设Progress是内部变量,初始值为0 int progress; int startX = 100; int endX = 500; int currentX; progress = GetTagWord("MoveProgress"); if (progress < 100) { progress = progress + 1; SetTagWord("MoveProgress", progress); } currentX = startX + (endX - startX) * progress / 100; SetPropDouble("MovingObject", "Left", currentX);

这段代码每50毫秒执行一次,progress从0增加到100,总共需要5秒。currentX从100线性增加到500,对象就实现了平滑移动。如果你想要非线性效果,比如先快后慢,可以把progress做一个平方或者开方运算再计算位置。

注意:全局动作的触发周期不能设得太短,比如10毫秒,因为WinCC的脚本执行本身需要时间,触发太频繁会导致系统资源紧张,画面反而卡顿。一般50到200毫秒是比较合适的范围。

3.3 弹窗和画面切换中的C脚本应用

热搜词里有一个很具体的问题:“wincc画面弹窗关闭一次就打不开了”。这个问题我太熟悉了,几乎每个WinCC项目都会遇到。原因通常是弹窗画面的打开和关闭逻辑没有处理好,导致画面状态混乱。

WinCC里打开弹窗一般用OpenPicture函数,关闭用ClosePicture函数。但这里有一个关键点:OpenPicture打开的画面是模态的,它会阻塞当前画面的操作,直到弹窗关闭。如果你在弹窗的关闭按钮里写了ClosePicture,但同时又写了其他逻辑,比如变量复位,可能会因为执行顺序问题导致弹窗没有真正关闭。

更稳妥的做法是:在弹窗的关闭按钮里,先执行必要的变量复位和数据处理,最后再调用ClosePicture。而且,弹窗的画面名称要和打开时的名称完全一致,大小写都不能错。

// 关闭弹窗的正确写法 SetTagBit("Popup_Active", 0); // 先处理其他逻辑 // ... // 最后关闭画面 ClosePicture("PopupPicture");

还有一个常见问题是弹窗打开后,主画面的变量更新停止了。这是因为模态弹窗会暂停主画面的刷新。解决办法是把弹窗设为非模态,或者在弹窗打开期间,把需要持续更新的逻辑放到全局脚本里,而不是依赖画面对象的动态对话框。

4. 实战案例:用C脚本做一个完整的动画工作流

4.1 需求拆解和方案设计

假设我们要做一个电机运行状态监控画面,需求如下:

  • 电机正常运行时,一个圆形指示灯显示绿色,并且有呼吸灯效果(亮度渐变)。
  • 电机故障时,指示灯显示红色,并且以1Hz频率闪烁。
  • 电机停止时,指示灯显示灰色,不闪烁。
  • 画面上有一个文本显示电机当前转速,转速值来自PLC,需要做平滑滤波处理。
  • 点击指示灯可以弹出一个详细信息窗口,显示电机的电流、温度、运行时间。

这个需求涵盖了C脚本的几个核心应用场景:属性动态修改、周期性动画、数据滤波、弹窗交互。我们一个一个来拆解。

4.2 呼吸灯效果的实现细节

呼吸灯效果的本质是让对象的颜色亮度在一定范围内周期性变化。在WinCC里,颜色是用BGR值表示的,绿色是65280。如果我们想要绿色从暗到亮变化,可以改变绿色通道的值,从0到255循环。

int breathValue; int direction; breathValue = GetTagWord("BreathValue"); direction = GetTagWord("BreathDirection"); if (direction == 0) { breathValue = breathValue + 5; if (breathValue >= 255) { breathValue = 255; direction = 1; } } else { breathValue = breathValue - 5; if (breathValue <= 0) { breathValue = 0; direction = 0; } } SetTagWord("BreathValue", breathValue); SetTagWord("BreathDirection", direction); // 绿色BGR值 = breathValue * 256 SetPropWord("Indicator", "BackColor", breathValue * 256);

这段代码放在一个100毫秒触发的全局动作里,breathValue从0到255再到0循环,每次变化5,一个完整的呼吸周期大约是10秒。如果你觉得太快或太慢,调整每次变化的步长就行。

实操心得:呼吸灯效果在触摸屏上看起来比在显示器上更明显,因为触摸屏的对比度通常更高。调试的时候最好在实际的触摸屏上看效果,不要只在开发电脑上判断。

4.3 数据滤波和转速显示的平滑处理

PLC采集的转速值往往有噪声,直接显示在画面上会跳来跳去,操作员看着不舒服。用C脚本做一个简单的一阶低通滤波,就能让显示值平滑很多。

一阶低通滤波的公式是:滤波值 = 滤波系数 * 新值 + (1 - 滤波系数) * 上次滤波值。滤波系数越小,滤波效果越强,但响应也越慢。对于转速显示,滤波系数取0.2到0.3比较合适。

float rawSpeed; float filteredSpeed; float alpha = 0.25; rawSpeed = GetTagFloat("Motor_Speed"); filteredSpeed = GetTagFloat("Motor_Speed_Filtered"); filteredSpeed = alpha * rawSpeed + (1 - alpha) * filteredSpeed; SetTagFloat("Motor_Speed_Filtered", filteredSpeed); // 格式化显示 char szText[32]; sprintf(szText, "转速: %.1f rpm", filteredSpeed); SetPropChar("SpeedText", "Text", szText);

这里用到了sprintf来格式化字符串,%.1f表示保留一位小数。SetPropChar用来设置文本对象的Text属性。注意sprintf的目标缓冲区要足够大,否则可能溢出。

4.4 弹窗交互的完整实现

点击指示灯弹出详细信息窗口,这个交互需要处理几个环节:鼠标点击事件触发、弹窗画面打开、弹窗内数据显示、弹窗关闭。

在指示灯的鼠标点击事件里写:

// 打开弹窗 OpenPicture("MotorDetail");

在弹窗画面里,用一个全局动作或者画面打开事件来刷新数据:

float current; float temperature; int runtime; current = GetTagFloat("Motor_Current"); temperature = GetTagFloat("Motor_Temp"); runtime = GetTagWord("Motor_Runtime"); char szBuffer[64]; sprintf(szBuffer, "电流: %.1f A", current); SetPropChar("CurrentText", "Text", szBuffer); sprintf(szBuffer, "温度: %.1f C", temperature); SetPropChar("TempText", "Text", szBuffer); sprintf(szBuffer, "运行时间: %d 小时", runtime); SetPropChar("RuntimeText", "Text", szBuffer);

弹窗的关闭按钮里写:

ClosePicture("MotorDetail");

这里有一个细节:如果弹窗画面是用OpenPicture打开的,那么ClosePicture必须用相同的画面名称。而且,如果弹窗打开时主画面的某些变量更新被暂停了,关闭弹窗后要确保这些更新恢复。最稳妥的方式是把所有需要持续更新的逻辑都放在全局脚本里,不依赖画面对象的动态对话框。

5. 常见问题排查与避坑指南

5.1 C脚本不执行或执行结果不对的排查思路

C脚本不执行,原因可能有很多。我总结了一个排查顺序,按这个顺序走,基本能覆盖90%的情况。

排查项检查内容常见问题
触发器全局动作的触发周期和触发变量触发周期设成了0或者触发变量没绑定
事件绑定画面对象的事件是否正确绑定了C动作绑到了错误的事件类型上
函数名变量名、对象名、属性名是否拼写正确大小写错误、多了空格
数据类型读写函数是否匹配变量类型用GetTagWord读浮点数
返回值函数是否有返回值,是否需要处理忽略了返回值导致逻辑错误
编译状态C脚本是否编译通过有语法错误但没注意到

注意:WinCC的C脚本编辑器在编译时如果有错误,会在下方显示错误信息。但有时候错误信息不够具体,比如只说“语法错误”但不指出哪一行。这时候可以尝试把代码分段注释掉,逐步缩小范围。

5.2 画面弹窗关闭后打不开的根因分析

这个问题在热搜里出现了,说明很多人遇到过。根因通常有三个:

第一,弹窗画面没有真正关闭。ClosePicture函数调用后,画面可能因为某些原因没有立即销毁,导致下次OpenPicture时认为画面已经打开,就不再执行打开操作。解决办法是在打开弹窗前先调用一次ClosePicture,确保状态干净。

第二,弹窗打开时使用了模态模式,关闭时没有正确释放模态状态。解决办法是尽量使用非模态弹窗,或者在关闭时确保所有模态相关的标志位都复位了。

第三,弹窗的打开和关闭逻辑写在了不同的脚本里,变量状态没有同步。比如打开时设置了一个标志位,关闭时忘记复位,下次打开时逻辑判断就出错了。解决办法是把打开和关闭的逻辑放在同一个脚本文件里维护,或者用全局变量来跟踪弹窗状态。

5.3 性能优化:什么时候不该用C脚本

C脚本虽然强大,但也不是万能的。在以下几种情况下,用C脚本反而会拖慢系统:

  • 简单的变量显示和颜色变化,用动态对话框就能搞定,没必要写C脚本。
  • 高频触发的逻辑,比如10毫秒一次,用C脚本会导致CPU占用率飙升。这种场景应该考虑用PLC来处理,或者用WinCC的报警和归档功能。
  • 大量数据的复杂运算,比如对几百个变量做统计计算,C脚本的执行效率不如在PLC里做。

我个人的经验是:C脚本适合处理逻辑判断、字符串格式化、对象属性动态修改、弹窗交互这些“轻量级但需要灵活性”的任务。对于数据采集、归档、报警这些WinCC自带的功能,优先用系统功能,不要重复造轮子。

5.4 调试技巧:如何快速定位C脚本问题

调试C脚本,最直接的方法是用printf或者WinCC的Trace函数输出中间变量。WinCC提供了一个Trace函数,可以把调试信息输出到WinCC的诊断窗口或者日志文件里。

Trace("Motor_Speed value: %f", GetTagFloat("Motor_Speed"));

另外,WinCC的全局脚本编辑器里有一个“调试”功能,可以单步执行代码,查看变量值。这个功能在排查复杂逻辑时非常有用,但很多人不知道。打开方式是:在全局脚本编辑器里,选中一个动作,点击菜单栏的“调试”->“开始调试”。

还有一个技巧:把C脚本的执行结果写到一个内部变量里,然后在画面上显示这个变量。这样可以在运行时实时看到脚本的执行状态,比看日志更直观。

6. 从项目实战中积累的经验

6.1 变量命名规范对C脚本维护的影响

我做过一个项目,画面上的对象名称全是“矩形1”“矩形2”“圆形1”这种默认名称。后来需求变更,要修改某个对象的动态效果,我在C脚本里找“矩形3”找了半天,因为画面上有几十个矩形,根本分不清哪个是哪个。从那以后,我养成了一个习惯:所有画面对象都用有意义的名称,比如“Motor1_Indicator”“Tank_Level_Bar”“Alarm_Text_01”。变量名也一样,用“设备名_参数名”的格式,比如“Pump1_Flow”“Valve2_Status”。

这个习惯在写C脚本的时候尤其重要,因为C脚本里引用对象和变量都是靠名称字符串。名称起得好,代码可读性高,后期维护轻松很多。名称起得乱,过两个月自己都看不懂。

6.2 脚本版本管理和备份策略

WinCC的项目文件是一个整体,C脚本嵌在项目里,不像独立的代码文件那样容易做版本管理。我的做法是:每次修改C脚本之前,先把整个WinCC项目复制一份备份,备份文件夹用日期命名,比如“Project_Backup_20250115”。然后在项目内部,把重要的C脚本代码单独复制到一个文本文件里,按功能模块分类存放。

另外,WinCC的全局脚本可以导出为.c文件,画面对象的C动作也可以导出。我习惯在项目关键节点把所有的C脚本导出一次,存到一个专门的文件夹里。这样即使项目文件损坏,脚本代码还在。

6.3 跨版本兼容性注意事项

WinCC的版本很多,从早期的WinCC 6.0到现在的WinCC 7.5、WinCC Professional(博途里的WinCC),不同版本的C脚本API有一些差异。比如WinCC 7.0之前的版本,SetPropWord函数的参数顺序和之后的版本可能不同。博途里的WinCC Professional用的是VBS和C脚本两套引擎,C脚本的语法和经典WinCC基本一致,但有些函数名变了。

如果你要把一个经典WinCC项目的C脚本迁移到博途WinCC Professional里,一定要先查一下函数对照表。我遇到过GetTagWord在博途里变成了GetTagWord但参数类型更严格的情况,直接复制粘贴会编译报错。

实操心得:在项目开始之前,先确认目标运行环境的WinCC版本,然后查对应版本的函数手册。不要凭记忆写代码,尤其是跨版本迁移的时候。

6.4 和PLC的协同:哪些逻辑该放在PLC,哪些该放在WinCC

这是一个架构层面的问题,但直接影响C脚本的复杂度。我的原则是:和安全生产直接相关的逻辑,比如联锁、急停、顺序控制,必须放在PLC里。和显示、操作便利性相关的逻辑,比如画面动画、数据格式化、弹窗交互,可以放在WinCC的C脚本里。

举个例子:电机故障时指示灯变红并闪烁,这个逻辑可以放在WinCC里做,因为即使WinCC卡顿了,PLC该停还是停,不影响安全。但电机故障时的停机逻辑,必须放在PLC里,不能依赖WinCC。

再比如:操作员点击按钮启动电机,这个按钮的点击事件可以用C脚本写,但C脚本里只负责把启动命令写给PLC,真正的启动逻辑和条件判断在PLC里执行。这样即使WinCC的脚本出了问题,PLC层面的保护依然有效。

7. 高级话题:C脚本与WinCC其他功能的配合

7.1 C脚本调用报警和归档功能

WinCC的报警记录和变量归档是两大核心功能,C脚本可以通过API来触发报警或者查询归档数据。比如你可以用C脚本在特定条件下生成一条自定义报警:

// 触发一条报警 SetTagBit("Alarm_Trigger", 1);

更高级的用法是用MSRTGetTagValue等函数从归档数据库里读取历史数据,然后在画面上做趋势显示。不过这种用法比较复杂,需要对WinCC的归档数据库结构有一定了解。

7.2 C脚本与用户权限管理的结合

WinCC有内置的用户管理系统,可以给不同用户分配不同的操作权限。C脚本可以通过PWRTSilentLogin等函数来查询当前登录用户的权限等级,然后根据权限等级决定是否允许某些操作。

// 查询当前用户权限等级 int level; level = PWRTSilentLogin("", ""); if (level >= 2) { // 允许操作 SetTagBit("Command_Enable", 1); } else { // 禁止操作 SetTagBit("Command_Enable", 0); }

这个功能在多级权限管理的项目里非常实用,比如操作员只能查看,工程师可以修改参数,管理员可以修改配方。

7.3 用C脚本实现画面导航和菜单系统

大型SCADA项目通常有几十个画面,需要一个清晰的导航系统。用C脚本可以实现动态菜单,根据当前登录用户的权限和当前的生产状态,显示不同的菜单项。

// 根据权限显示菜单 int level; level = PWRTSilentLogin("", ""); if (level >= 3) { SetPropWord("AdminMenu", "Visible", 1); } else { SetPropWord("AdminMenu", "Visible", 0); }

这种动态菜单比静态菜单灵活得多,而且可以根据项目需求随时调整,不需要重新组态画面。

8. 写在最后的一些个人体会

WinCC的C脚本,说到底是一个工具。工具的价值在于解决问题,而不是炫技。我见过一些工程师,明明动态对话框能搞定的需求,非要写一大段C脚本,结果代码难维护,性能还差。也见过一些工程师,遇到需要灵活处理的需求,死活不肯用C脚本,结果画面效果做得很粗糙,操作员体验很差。

我的体会是:先想清楚需求的核心是什么,再决定用什么工具。C脚本的优势在于灵活性和逻辑处理能力,适合那些“标准功能覆盖不到”的场景。用好了,它能让你在项目里游刃有余;用不好,它就是一堆难以维护的代码。

还有一个很实际的建议:多看看WinCC自带的示例项目和函数手册。WinCC的安装目录里有一个“Examples”文件夹,里面有很多现成的C脚本示例,从简单的变量读写到复杂的动画实现都有。这些示例是学习C脚本最好的教材,比任何教程都直接。

最后,如果你在项目里遇到了C脚本相关的问题,先别急着上网搜。把WinCC的诊断窗口打开,看看有没有错误信息;把脚本的执行结果输出到变量里,看看实际值是什么;把代码分段注释掉,看看问题出在哪一段。大部分问题,通过这三步都能定位到。实在搞不定的,再去查手册或者问同行。工控这行,经验都是踩坑踩出来的,踩得多了,自然就熟了。

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