简介：《无锡北辰BCNet-QnA以太网通信模块使用手册V1.2》面向三菱QnA系列PLC的现场工程师与自动化技术人员，系统讲解BCNet-QnA经济型以太网通信处理器的应用方法，重点解决PLC以太网数据采集、设备联网监控及远程维护等常见需求。资源为单个PDF文件（约2.55MB），内容覆盖产品概述、功能与应用领域、硬件接口、指示灯说明、快速应用起步等章节，已有692人学习下载。手册详细介绍了通过35mm导轨安装、外接24VDC电源并连接PLC编程口的硬件部署方式，以及X1～X4接口定义与指示灯状态诊断；通信方面涵盖MELSOFT以太网编程、MC（3E帧）协议、ModbusTCP服务器、OPC通道及高级语言二次开发，支持6台PC同时采集数据。书中还说明了利用内置WEB服务器进行参数设置与运行诊断，并支持通过以太网实现固件更新；在设备改造场景中，无需修改原系统任何参数即可接入以太网，配合远程通讯模块还能实现异地程序修改和维护。
1. 把老掉牙的QnA PLC接上以太网：BCNet-QnA模块最容易被低估的一件事
很多搞设备改造的工程师第一次拿到这类以太网通信模块时，都觉得它不过是个“串口转网口”的小盒子，接上编程口、配一下IP就能通。结果实际一上手，卡了整整两天：上位机Ping得通模块，数据却读不回来，触摸屏黑屏，PLC侧倒是跑得好好的。最后查出来，问题根本不在硬件，而在协议转换的模式选错了。BCNet-QnA这名字里最关键的不是“以太网”，也不是“通信模块”，而是后面那个“QnA”——三菱老一代Q系列PLC（Q2A/Q3A/Q4A这类早期CPU）使用的专用通信协议，和后来Q系列用的MC协议不是一回事。这篇笔记就围绕这个模块的使用手册V1.2展开，讲清楚它到底是做什么的、怎么接线、参数怎么设、调试时有哪些坑，以及怎样用它替代串口线把老PLC真正变成网络节点。适合正在做老产线改造、设备数据采集或触摸屏远程监控的电气工程师和现场维护人员。
2. 模块定位与工作原理：为什么QnA系列必须用专用协议转换
2.1 QnA、Q系列与FX系列：编程口差异决定了转换方案不能通用
三菱PLC里有几条产品线，很多人一听到“三菱”就默认指令集和通信协议都差不多，这是个致命误解。FX系列走的是编程口专用协议，Q系列（Q00/Q01/Q02/Q03等）走的是MC协议，而QnA系列属于更早的过渡代，它的CPU比如Q2A、Q3A、Q4A，虽然安装底座和后来的Q系列有点像，但内部通信帧结构完全不同。QnA的编程口输出的是它自己的帧格式，既不是标准的MC帧，也不是后来Q系列那种封装方式。
这意味着，你如果拿一个给FX系列设计的以太网模块插到QnA CPU上，或者用一个支持“三菱MC协议”的通用网关去接QnA，结果只有两种：要么完全不通，要么能建立TCP连接但读回来的寄存器数据全是乱码或报错码。BCNet-QnA之所以要单独做一个型号，就是因为模块内部的协议栈是针对QnA帧做了专门解析的，它在串口侧捕获CPU发出的原始帧，然后在模块内完成帧格式重组，再以TCP/IP的方式转发给上位机或触摸屏。
实际项目里，有人会把QnA CPU当成普通Q系列来配，拿GX Developer通过以太网去连，结果提示“无法与PLC通信”或者“响应超时”。这不是模块坏了，也不是网线问题，而是上位机软件用了Q系列的连接方式去访问QnA。GX Developer要访问QnA，往往需要选对CPU类型和通信方式，这一步选错，后面所有尝试都是白费。
2.2 BCNet-QnA在链路里的位置：串口捕获、协议转发、虚拟串口三种模式
从链路结构上看，BCNet-QnA是插在PLC编程口和上位机之间的一个协议转换设备。物理连接是：QnA CPU的编程口通过专用电缆接到模块的串口侧，模块的RJ45网口接到交换机或直接连电脑网卡。数据流向是：上位机发起读请求 → 模块收到以太网帧 → 模块将请求翻译成QnA帧格式 → 通过串口发给CPU → CPU响应 → 模块再把响应翻译回以太网帧格式发回上位机。
这个模块在逻辑上支持三种工作方式。第一种是透传模式，模块只做串口与以太网之间的透明搬运，不解析内容，这种模式多半用来做远程编程调试，相当于一根很长的串口线。第二种是协议转换模式，这也是使用手册V1.2里默认推荐的方式，模块把QnA帧转换成标准TCP/IP数据，让上位机可以用TCP Socket直接读写。第三种是虚拟串口模式，模块在电脑上虚拟出一个COM口，原有组态软件或者串口调试工具不需要改任何配置，把通信端口指向这个虚拟COM口就能继续用，这对老旧的工控软件特别友好。
这三种模式的差别，用一张表可以看得很清楚：
| 模式 | 串口侧行为 | 以太网侧行为 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 透传模式 | 原样转发 | 原始字节流透传 | 远程编程调试，GX Developer远距离连接 |
| 协议转换模式 | 解析QnA帧并重组 | TCP Server/Client，标准Socket通信 | SCADA数据采集、自定义上位机 |
| 虚拟串口模式 | 解析QnA帧并重组 | 虚拟COM口映射 | 老组态软件不改程序直接接入 |
| 混合模式 | 按需求切换 | 同时支持Socket和虚拟串口 | 调试与运行并存，验证阶段使用 |
需要留意的是，透传模式和协议转换模式在模块固件里往往不能同时开启，V1.2手册里写的是通过配置工具里面的“工作模式”下拉框来切换。调试阶段我一般先切到透传模式，用串口调试工具抓一下模块和PLC之间的原始通信数据，确认链路没问题，再切到协议转换模式去联调上位机。
2.3 选型对照表：什么时候选BCNet-QnA而不是FX模块或QJ71E71
手里有一台QnA PLC，想上以太网，摆在你面前有几条路：换PLC、加装QJ71E71以太网模块、用BCNet-QnA这类协议转换模块。换PLC成本太高，改造量巨大，一般不作为选项。加装QJ71E71呢，QnA系列是支持这个扩展模块的，但它需要占用PLC的安装槽位，还要考虑I/O分配、模块初始化设置，编程量不小，而且QJ71E71本身是走MC协议的，如果你手里已经有别的设备在用QnA专用格式，麻烦。剩下就是BCNet-QnA这种协议转换方案。
选型时真正要判断的是三个条件：第一，PLC必须是带编程口的独立CPU，底座本身不带以太网；第二，通信数据量不大，主要做读写寄存器、监控状态、上下载程序；第三，现场没有多余槽位，或者不想改动原PLC配置。这三个条件同时满足时，BCNet-QnA几乎是最省事的方案：不需要改PLC程序，不需要额外组态，模块插上去就相当于给PLC加了一个网口。
但也要提醒一句，BCNet-QnA不是万能的。如果你需要高速、大数据量的以太网通信，比如多个伺服驱动器批量读写、视觉系统实时交互，那协议转换模块的处理能力和带宽会不够用。这种场景应该老老实实上QJ71E71或者直接换新一代Q系列CPU。协议转换这种事，本质上是用“慢”换“省”，省的是改造工作量，牺牲的是通信效率，心里要有数。
3. 硬件安装与接线：从确认CPU型号到上电检查
3.1 确认PLC型号与运行状态：QnA CPU型号识别与面板状态判断
动手接线前，第一件事是确认手里的PLC确实是QnA系列，而不是后来那种Q系列带USB口的CPU。识别方法很简单：看CPU模块正面的型号标签，QnA系列常见的有Q2A、Q2AS、Q3A、Q4A等，型号里通常有字母A。再看编程口，QnA的编程口是那种25针的D-Sub插座，而Q系列常用的编程口是USB口或者迷你DIN圆头，一眼就能区分。
确认CPU型号的同时，还要确认PLC当前处于什么状态。看CPU面板上的RUN/STOP指示灯，RUN亮表示PLC在运行，STOP亮表示处于停止状态。接模块之前，最好让PLC保持在RUN状态，因为有些老CPU在STOP状态下编程口会自动进入等待连接模式，模块上电后和CPU之间的握手时序会不一样，容易让第一次调试的人误判为通信失败。
还有个容易忽略的点：QnA系列CPU的编程口默认通信参数不是统一的，有的CPU是9600bps，有的可能是19200bps，这取决于CPU型号和拨码开关设置，以及是否有人在程序里用特殊继电器改过通信设置。模块串口侧的波特率必须和CPU一致，不然模块和CPU之间根本没法通信。我一般会在接模块之前，先用一条串口线把CPU和电脑连起来，在GX Developer里确认能正常连接，顺便读取一下PLC的通信参数，再决定模块串口侧怎么设置。
3.2 模块与PLC编程口之间的接线：信号定义与接线原则
QnA编程口是25针D-Sub，模块串口侧一般也是配了对应的接头。接线原则按RS-422来对待：发送数据SD、接收数据RD、信号地SG，这三个信号是必须的。信号地必须接，而且要从PLC侧引出，不能偷懒不接。很多现场通信时好时坏，就是信号地悬空导致的。
屏蔽层的处理也值得一提：通信电缆的屏蔽层应该在PLC侧单端接地，或者接到模块外壳接地端子，不要在两头都接，避免形成地环路。地环路一形成，PLC和模块之间的地电位差会产生共模干扰，轻则通信误码，重则击穿串口芯片。这一条在变频器多的现场尤其重要，感应电一大，屏蔽层两头接地几乎必出问题。
具体管脚号怎么定义，以随模块附带的说明书为准，不同批次可能会有细微差别。我在现场一般会做这么一件事：拿万用表量一下编程口各脚的电压，正常情况下SD脚和RD脚对SG会有一定的直流偏压，通过这个能快速判断线缆是否接对，也能确认该用哪几根线。
3.3 供电与接地：24V电源接法及共地问题
BCNet-QnA模块通常需要外部提供DC 24V电源，常见做法是直接取PLC电源端子或开关电源的输出。接线时注意正负极别反了，模块上一般有电源指示灯，上电后灯亮说明供电正常。
这里最容易被忽略的是共地问题。模块的电源地和PLC的信号地，看似不相关，实际上如果不共地，PLC和模块之间的串口通信会变得非常不稳定。我遇到的案例里，最典型的现象是：模块用独立开关电源供电，PLC用另一路电源，两路电源不共地，结果是模块和PLC能连上，但每隔几十秒就通信超时一次。把两路电源的负极用一根线连在一起之后，问题立刻消失。所以接线的习惯是：模块电源负极端子要和PLC电源负极端子共地，就算PLC那边是内部隔离的，也建议用一根短粗线把两地连起来，这个动作成本极低但能解决大量疑难杂症。
3.4 上电检查清单：模块与PLC两边灯的状态怎么看
接线完成并上电后，不要急着连上位机，先看指示灯。模块PWR灯亮说明供电正常，RUN灯闪烁或常亮说明模块固件正常启动。PLC侧CPU的RUN灯保持亮，COM口指示灯如果有的话，会在通信发生时有活动指示。
模块和PLC之间的串口链路是否建立，很多模块上用“LINK”灯或者“COM”灯来指示，V1.2手册里描述的是：模块上电后会自动检测编程口是否有数据帧，检测到有效帧时链路指示灯会从慢闪变成快闪或常亮。如果你看到模块RUN正常但COM/LINK灯从来不亮，基本可以断定问题出在串口接线或者波特率不匹配，而不是以太网侧。这时候先把网线拔了，专心查串口侧，用万用表量线、核对信号定义、检查波特率，链路灯亮了再回头看以太网。
提示：模块上电前，确认PLC的编程口没有被其他设备占用。有些老设备改造时，PLC编程口还插着原来的编程电缆，如果那头还接着电脑或触摸屏，模块抢不到总线，即使接线正确链路灯也不会亮。
4. 参数设定与通信联调：配置工具里必须搞定的5个参数
4.1 IP地址、子网掩码、网关：规划一个不会冲突的小网段
以太网通信的第一步永远是IP规划。模块的IP地址要和你准备连接它的上位机在同一个网段。也就是说，如果电脑网卡IP是192.168.1.100，子网掩码255.255.255.0，那模块的IP就要设为192.168.1.x（x≠100），网关按现场实际填，如果没有路由需求，网关可以填192.168.1.1或者留空，视模块配置工具而定。
规划IP时要在图纸上记清楚，避免和现场已有的设备冲突。我见过一个项目，模块IP和触摸屏IP设成了同一个地址，结果一上电，两台设备轮流掉线，查了半天才发现是IP地址打架。建议的做法：设备改造时专门划出一段地址，比如192.168.1.200到192.168.1.210，用来分配给所有新加的协议转换模块，每台设备贴标签写上IP，防止后续维护的人改错。
子网掩码那栏，有人喜欢填255.255.255.0，有人填255.255.0.0，区别在于通信范围大小。如果上位机和模块之间隔着一个三层交换机、分成多个VLAN，那网关一定要填对，填错或留空会让跨网段通信直接失败。如果只是模块和电脑直连，或者在同一台交换机下，网关留空问题不大。
4.2 串口参数与PLC站号：波特率、数据格式要和CPU保持一致
模块串口侧能设置的参数一般包括波特率、数据位、停止位、校验位，以及PLC站号。这些参数必须和QnA CPU的实际设置完全一致，任何一个不匹配，模块和PLC之间都无法建立正常通信。
QnA系列CPU侧的默认通信参数，大概率是8位数据位、1位停止位、偶校验或奇校验，波特率可能是9600或19200。但注意，这只是大概率，不能当作定论。最可靠的做法是：连接GX Developer，在PLC参数里查看通信设置，或者在模块配置工具里逐个尝试，直到链路指示灯变亮。V1.2手册里通常会给出一张“串口参数对照表”，列出不同CPU型号对应的默认值，但这张表只能作为起点，实际以PLC里读出来的值为准。
站号这个参数也常被搞错。QnA CPU作为从站时有一个站号，通常默认是0或FF，取决于PLC参数设置。上位机发送的请求帧里会带上站号，模块转发给PLC时也要用同样的站号。如果你上位机里填的站号和PLC参数不一致，那通信结果会表现为：偶尔能读通一次，大部分时候超时。有人会以为是模块不稳定，其实是站号搞错了。
4.3 工作模式的选择：TCP Server还是TCP Client与轮询方式的取舍
模块的以太网侧工作模式，决定它是以服务器身份等你来连，还是作为客户端主动去找上位机。V1.2手册里这两种模式都支持，选择依据很简单：上位机软件是主动连接型还是被动监听型。
大多数组态软件和SCADA系统是主动连接型，也就是上位机作为TCP客户端去连设备，这时候模块应设置为TCP Server模式，固定IP，等待连接。少数场景下，比如模块要主动把数据推送到某个服务器，那模块就要设为TCP Client模式，填上服务器的IP和端口。还有一种情况，现场有一台触摸屏原本通过串口直连PLC，现在想改成都走以太网，那模块要同时支持触摸屏连接和上位机连接，这就涉及到模块是否支持多连接。V1.2手册里提到的连接数上限通常是2到4个，够用但不算多，设计时要数清楚到底有几个上位机或触摸屏要同时访问PLC，别超了上限。
UDP模式我一般不建议在生产场合用。UDP虽然开销小、速度略快，但它是无连接的，丢包不重传，在工业现场这种干扰较多的环境里，通信质量不稳定的时候很难排查。除非你的上位机程序专门按UDP设计、能容忍丢包重试，否则还是用TCP稳妥。
4.4 用最小命令在本地验证链路：从一个Ping到一条Modbus查询
参数写好后，用下面的步骤把链路捋一遍，每一层都验证过再连上位机，能省掉后面大量排查时间。全程只需要一台笔记本电脑和一条网线。
先给电脑网卡配一个和模块同网段的IP地址，然后检测物理链路：
ping 192.168.1.200如果Ping不通，先看网线、交换机端口指示灯和模块上以太网口的Link灯。Link灯不亮就是网线问题或网口接触不良，Link灯亮但Ping不通，就要检查电脑网卡IP和模块IP是不是同一个网段。
第三步，确认TCP端口是否开放。模块的以太网端口号一般是特定的，比如监听端口是5000或8000，具体看手册。用下面的命令扫描模块端口，代替手工Telnet验证：
nc -zv -w 5 192.168.1.200 5000这条命令的意思是：连接目标IP的5000端口，等待5秒，连接成功会返回open，失败会返回unreachable或timeout。如果端口是closed，说明模块上Server模式没有启用，或者端口号不对。这一步通过，说明以太网链路和模块的网络服务已经正常。
如果模块支持用Modbus TCP进行数据读取，那最后一步可以用现成的Modbus工具发一条查询指令，确认能拿到PLC的数据。注意QnA的寄存器地址映射不是标准Modbus格式，模块在转换时会把QnA的软元件编号映射到Modbus地址上，映射规则在V1.2手册里专门有一张表格。初次调试时要仔细看这张表，不然你读了100个地址，以为对应D100，实际读的是D110，数据对不上会一头雾水。
注意：模块参数写完后，有的参数需要断电重启才能生效。常见做法是：用配置工具写入参数，软件提示成功，然后你拔掉模块电源重新上电。别嫌麻烦，也别用软件内部的“复位”按钮替代断电，个别固件版本复位后参数并不重新加载。
5. 老PLC上以太网避坑：最容易翻车的6个错误现场
5.1 模块和PLC链路灯常亮，但上位机连不上：协议封装格式选错了
现象是模块上电后串口侧链路指示灯正常亮起，说明模块和PLC之间通信没问题，但用上位机Socket去连模块的IP和端口，一直连不上，或者连上了发读命令就超时。
原因是模块里除了“工作模式”，还有一个“协议类型”或“帧格式”选项，用来指定上位机发过来的是什么格式的数据。很多人默认填了Modbus TCP，但V1.2手册里这个模块的协议选项可能有好几种，比如“QnA over TCP”和“Modbus TCP”是两回事。上位机发的是Modbus帧，模块侧选的是QnA格式，转发给PLC后PLC根本不认。
解决方法是：先把上位机或调试工具的协议格式选对，再看模块侧的协议选项。调试阶段最快的办法是模块自带一个测试页或命令行工具，可以直接以字节形式查看上位机发来的原始帧。发一条Modbus报文，看模块收到的十六进制数据是什么，就能确认是格式不匹配还是模块解析出错。
5.2 能Ping通，但通信时断时续：信号地和两端供电没有共地
现象是模块的IP能Ping通，上位机也能偶尔读到数据，但通信非常不稳定，有时几秒钟就断一次，有时一二十分钟才断一次。这种问题最容易让人误判为模块质量不好。
原因大多是串口侧信号地悬空，或者模块电源和PLC电源没有共地。QnA编程口是RS-422电平，对地电位差很敏感，如果模块侧和PLC侧的地电位不一致，串口芯片输出的差分信号会被共模干扰淹没。
解决：检查25针线缆里SG线是否接通；把模块电源负极和PLC电源负极短接；如果现场变频器多，尽量让通信线远离动力线，不能避开的话就穿金属管并让屏蔽层单端接地。眼下的解决办法里，“把两个电源共地”这一步的效果最立竿见影，超过一半的时断时续都是这个问题。
5.3 原来直连触摸屏正常，改成以太网后触摸屏黑屏：没有查触摸屏的连接方式
现象是PLC原来通过串口直接连着一台触摸屏，一切正常。改造后，触摸屏改走以太网接到交换机，结果触摸屏直接黑屏或提示“无连接”。
原因是老触摸屏的通信协议和端口设置固化在工程文件里，你把硬件链路改成以太网，但触摸屏工程里的连接对象还是“串口”，或者协议类型还是“QnA串行”，而不是“以太网/QnA”。
解决：在触摸屏组态软件里新建一个通信连接，连接方式选择“以太网”，协议选择模块对应的协议名，IP填模块的IP而不是PLC的IP。端口号要看模块手册，触摸屏侧也要填同一个端口。要注意的是，触摸屏工程里设备IP的概念要理清：模块代替了PLC的网络身份，所以触摸屏访问的是模块的IP，而不是一个不存在的PLC直连IP。
5.4 模块配置工具连不上模块：电脑网卡和模块不在同一网段
这个属于入门级但是现场高发问题。现象是双击厂商配置工具，点击“搜索设备”，列表里一片空白，找不到模块。
原因是电脑网卡的IP和模块的出厂IP不在同一个网段，很多模块出厂IP是192.168.0.x或者10.0.0.x，而你的电脑可能是自动获取IP，拿到了一个192.168.1.x的地址。配置工具的搜索功能通常基于广播包，广播域不同就发现不了设备。
解决：手动把电脑网卡IP改成和模块出厂IP同网段的临时地址，再搜索。搜到模块后再把模块IP改成现场规划地址。改完IP后，再把电脑网卡改回正常地址。整个过程中电脑和模块要直连，别过交换机，不然交换机端口配置也可能挡住广播包。
5.5 模块参数保存失败，断电后恢复出厂：配置工具保存按钮没生效
现象是你在配置工具里把IP和波特率都改好了，工具也提示“写入成功”，但模块一断电再上电，参数全部还原，或者恢复成出厂默认值。
原因有两个。一个是写入参数后没有执行“保存到FLASH”或“持久化”操作，参数只写在运行内存里，断电即失。多数模块为了延长存储器寿命，默认不会每次写入都刷FLASH，需要你手动点保存按钮。另一个是有些配置工具在保存时要求字段校验全部通过才能写入，比如IP地址里某个位填了超范围的值，保存动作会失败但界面上不一定有红色提示。
解决：写入参数后，寻找“保存”或“持久化”按钮并点击，然后断电重启，重启后再用配置工具连接模块，读回参数核对是否一致。这个“写回来后读一遍”的习惯非常值得养成，能避开大量后续麻烦。
5.6 GX Developer通过模块连PLC时提示CPU类型不匹配：仿照串口直连的参数设置
现象是你在GX Developer里设置以太网连接，填了模块的IP和端口，却提示“无法与PLC通信”或“CPU型号不匹配”，而你确认模块和PLC之间的链路正常。
原因是GX Developer通过以太网连接PLC时，它会按照以太网模块的通信方式去连接，而不是按QnA编程口的串口协议去连接。BCNet-QnA模块在透传模式下，虽然物理上是“串口转以太网”，但GX Developer并不认为对方是一个以太网模块，它可能要求你说清楚是“通过编程口直连”还是“通过网络模块连接”。
解决：GX Developer里选择“直接连接”，通信方式选择与编程口一致的串口方式，然后在网络设置里把模块的IP和端口填上，让GX Developer把模块当成一个透明链路来用。注意分清楚，“透明链路”和“以太网模块”在GX Developer的逻辑里是完全不同的连接类型，选错了就会卡在CPU类型检测上。这块的细节建议多看模块手册里关于透传模式的章节，照着示例一步步来，比自己在软件里瞎试要快得多。
6. 把这个模块用透：轮询间隔设置与虚拟串口的两个进阶验证手段
调试通过、通信稳定之后，还有两个手段能让模块用得更顺手。
第一个是轮询间隔的设置。上位机在读取多个寄存器地址时，是逐条发出读请求的。如果上位机把间隔设得太短，比如10毫秒就发一条读命令，模块每条命令转发给PLC后要等PLC处理完，老CPU处理一条指令需要几十毫秒，这样连续发会大量超时重试，整体效率反而更低。我一般把轮询间隔设在100毫秒以上，读一批连续地址用批量读指令，而不是一条一条单独读，通信成功率会明显提升。你可以在模块的调试日志里看到每条请求的响应时间，如果发现大量超时记录，先看轮询间隔，再看站号。
第二个是虚拟串口的验证方法。模块在虚拟串口模式下，会在电脑上生成一个COM口，比如COM5。连接方式为串口的旧组态软件不需要改工程文件，只要把通信端口改成COM5就能用。验证办法很简单：先在电脑上打开一个串口调试助手，连接COM5，然后发一条调试指令，如果模块配置成透传模式，调试助手会收到PLC返回的原始帧；如果配置成协议转换模式，会收到转换后的数据帧。通过这个方式，不用等组态软件启动，就能快速验证模块工作状态。
最后说一个我的真实教训：有一次在现场改了模块的IP和端口，忙了一下午没记住改成了什么，第二天来现场带了另外一台电脑，怎么都搜不到模块，最后一台一台查IP才把模块找回来。从那以后，我每次改模块参数之前，先导出一份当前配置存档，写好项目名称和日期，改完后把最终的参数配置也存一份。模块配置工具一般都支持导出配置文件，这个动作一分钱不花，但在半年后设备故障需要换模块时，能让你直接从配置文件恢复所有参数，不用头天晚上翻聊天记录找IP。希望这个习惯也能帮到你少踩一次坑。
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