塑料注塑成型生產(chǎn)線控制程序設計
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III畢 業(yè) 設 計(論 文)設計題目:設計題目:塑料注塑成型生產(chǎn)線控制程序設計的塑料注塑成型生產(chǎn)線控制程序設計的設計設計專專 業(yè):業(yè):班班 級:級:學學 號:號:姓姓 名:名:指導老師:指導老師:起訖日期起訖日期年年 月月 日年日年 月月 日日III摘摘 要要電氣工程是電氣工業(yè)的產(chǎn)物,本課題研究了可編程控制器(PLC)在塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中的應用。在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下,中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術影響的同時,越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實?;?PLC 的塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術的水平密切相關,所以本次的設計對于注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的研究和發(fā)展來說具有現(xiàn)實意義。 本文采用 PLC 控制系統(tǒng)設計注塑成型生產(chǎn)線的控制系統(tǒng),因為采用 PLC 控制系統(tǒng)對注塑成型生產(chǎn)線的操控很簡單,從而使注塑成型生產(chǎn)線的經(jīng)濟發(fā)展的需要和社會發(fā)展。此外,該注塑成型生產(chǎn)線具有高可靠性,低功耗,長壽命,良好的環(huán)境適應性,適用于注塑成型生產(chǎn)線的開發(fā),以及注塑成型生產(chǎn)線利潤也很高,從而使 PLC 的機可以得到更好的發(fā)展,因此,本次的基于 PLC 的注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計在某種程度上面來說具有重大的經(jīng)濟和社會意義。關鍵詞關鍵詞: PLC,塑料注塑成型生產(chǎn)線,控制系統(tǒng),意義III目目 錄錄摘要摘要 .I IAbstractAbstract .IIII1 1 緒論緒論 .1 11.1 本課題研究的目的、意義.11.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀.31.3 應用 PLC 控制系統(tǒng)的優(yōu)點.52 2 系統(tǒng)總體設計系統(tǒng)總體設計 .1 11 1 2.1 注塑機控制系統(tǒng)概述 .12 2.2 溫度傳感器 .13 2.3 調(diào)功器 .133 3 系統(tǒng)硬件的設計系統(tǒng)硬件的設計 .1 14 4 3.1 器件的選型 .12 3.1.1 PLC 的選型.12 3.1.2 電動機的選型 .12 3.2 I/O 輸入輸出點的分配.16 3.3 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制接線圖的確定 .184 4 系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)軟件設計 .2424 4.1 軟件組成 .25 4.2 系統(tǒng)控制流程圖 .25 4.3 設計 PLC 控制梯形圖程序 .30結結 論論 .3 31 1致致 謝謝 .3 32 2參考文獻參考文獻 .3 33 3附附 錄錄 .3 34 4DOCUMENT TITLE0江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 1 1 緒論緒論 電氣工業(yè)是一個國家的重要產(chǎn)業(yè),電氣工業(yè)的發(fā)展無時不刻都在影響著國家經(jīng)濟的發(fā)展,人類的進步離不開機械工業(yè)的發(fā)展。在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下,中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術影響的同時,越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實。在新的市場需求的推動下,對物料進行改良和優(yōu)化是當務之急。有大型物料拾取裝置生產(chǎn)企業(yè)對該裝置的安全指標的有著一定生產(chǎn)的嚴格要求。在生產(chǎn)設備的企業(yè),充分考慮到在設備運行中可能出現(xiàn)的問題,從而減少噪聲污染引起的振動或不當操作設備的現(xiàn)象等。 可編程邏輯控制器(PLC)是一種新型的自動控制裝置,它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術,計算機技術和通信技術的結合,這是強化的功能,編程簡單,使用方便,以及小尺寸,重量輕,功耗低,一系列優(yōu)點。 PLC 應用領域已經(jīng)擴展到各種領域,PLC 在工業(yè)生產(chǎn)過程中的發(fā)展,大量的開關順序控制,它是按照操作的順序的邏輯,并按照之間的邏輯關系連鎖保護動作的控制,及大量離散的數(shù)據(jù)采集。在傳統(tǒng)上,這些功能是由氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 PLC 進行最基本的和最廣泛的邏輯控制開關,它取代了傳統(tǒng)的繼電器電路,邏輯控制,順序控制,它可以用于單個設備的控制,也可用于機器控制和自動化生產(chǎn)線。如注塑機,印刷機,裝訂器,智能窗簾相結合,粉碎,包裝等。目前,PLC 已廣泛應用于石油,化工,鋼鐵,電力,建材,機械制造,汽車,紡織,交通運輸,環(huán)保及文化娛樂等行業(yè)廣泛使用。1.11.1 本課題研究的目的、意義本課題研究的目的、意義早在上世紀,人類已經(jīng)發(fā)明了各種各樣的塑料注塑成型生產(chǎn)線,可以說,該塑料注塑成型生產(chǎn)線的發(fā)明是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結晶,給沖壓模具工業(yè)的發(fā)展帶來了很大的便利,服務于人類的生活。隨著社會的進步和科學技術的發(fā)展,在 21 世紀,塑料注塑成型生產(chǎn)線已經(jīng)完全改變,全自動塑料注塑成型生產(chǎn)線早已在現(xiàn)實生活中被使用。隨著工業(yè)技術的發(fā)展,我們利用現(xiàn)有的技術發(fā)展與商業(yè)用途的新型多功能工業(yè)塑料注塑成型生產(chǎn)線,實現(xiàn)了大批量的塑料注塑成型生產(chǎn)線。塑料注塑成型生產(chǎn)線被廣泛使用,主要用于各個生產(chǎn)塑料模具的工廠。這要求該塑料注塑成型生產(chǎn)線運行平穩(wěn),注塑效果好,容量大,故障低,可靠性高,噪音低,壽命長等優(yōu)點,從而適應社會的需求和經(jīng)濟發(fā)展。1.21.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀塑料注塑成型生產(chǎn)線行業(yè)在中國的建立的時間比較短,在很多中小型企業(yè),市場的1江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 洗禮和考驗的程度不夠,塑料注塑成型生產(chǎn)線企業(yè)管理水平與國際標準還有一定的差距,在客觀認識國內(nèi)塑料注塑成型生產(chǎn)線市場的需求空間和諸多問題的發(fā)展現(xiàn)狀,與國際接軌和發(fā)展就顯得尤為重要。在過去的幾年中,中國的塑料注塑成型生產(chǎn)線行業(yè)已經(jīng)進入了一個快速發(fā)展的時期。在國內(nèi)外兩大市場具有良好的發(fā)展勢頭。相關負責人表示,隨著近幾年的價格調(diào)整,原材料價格上漲,運輸和人力成本不斷上升,使中國的塑料注塑成型生產(chǎn)線的發(fā)展是一個新的功能,如下所示:一,生產(chǎn)和銷售規(guī)模日益擴大,信息技術為了提高品牌知名度,塑料注塑成型生產(chǎn)線企業(yè)都采用了大量的營銷策略。例如,塑料注塑成型生產(chǎn)線店鋪裝修文化,導購,市場營銷活動,信息技術,服務意識。運用現(xiàn)代技術和手段,以高要求,高消費客戶群提供個性化服務。塑料注塑成型生產(chǎn)線企業(yè)也不斷從國外著名品牌營銷戰(zhàn)略,服務技能的學習,努力提高自己的營銷服務水平。大型,大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的機械化,信息化管理的現(xiàn)代化,是塑料注塑成型生產(chǎn)線企業(yè)做大做強的必然選擇。二,發(fā)展環(huán)境趨好近年來,國家先后出臺了一系列政策,以確保增長,擴大國內(nèi)需求,調(diào)整的總體要求,結構,保持經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展的政策,這對于塑料注塑成型生產(chǎn)線行業(yè)的發(fā)展顯著。此外,塑料注塑成型生產(chǎn)線下鄉(xiāng)的實施和全國各地的建設,為低碳,環(huán)保的塑料注塑成型生產(chǎn)線行業(yè)必將得到大力推廣和重視。三,出口穩(wěn)步增長雖然塑料注塑成型生產(chǎn)線的出口還處于起步階段,具有廣闊的發(fā)展空間。中國的塑料注塑成型生產(chǎn)線企業(yè)的高度重視,以提高產(chǎn)品質量,不斷追求生產(chǎn)高檔次,高品質的產(chǎn)品。有些產(chǎn)品在質量和風格可與國際品牌的臥室的門完全可以媲美。一些發(fā)達國家采購勢頭越來越強,這是擴大塑料注塑成型生產(chǎn)線出口非常有利。四,人才儲備的重視塑料注塑成型生產(chǎn)線行業(yè)起步比較低,行業(yè)整體素質不高,粗放型經(jīng)濟增長方式,抄襲的產(chǎn)品,常見的現(xiàn)象,同質化。因此,許多新的功能可以從上面可以看出,中國的塑料注塑成型生產(chǎn)線市場依舊非??春?,注重產(chǎn)品質量和售后服務,提高行業(yè)的整體素質等方面,可以加快我國塑料注塑成型生產(chǎn)線機械工業(yè)水平和國際鐵路速度快,國際化也是我們的一個挑戰(zhàn),要充分利用國際和特點,加強和交流的機會,努力提高國際化視野和國際化發(fā)展布局。2江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 1.31.3 應用應用 PLCPLC 控制系統(tǒng)的優(yōu)點控制系統(tǒng)的優(yōu)點 與傳統(tǒng)的塑料注塑成型生產(chǎn)線相比,可編程控制器在工業(yè)塑料注塑成型生產(chǎn)線上的優(yōu)勢有以下幾個方面:1)高可靠性,可編程控制器為一體的現(xiàn)代化大型集成電路技術的結果很強的抗干擾能力,采用了先進的抗干擾技術的內(nèi)部電路,具有很高的可靠性。 2)完備,功能齊全,可編程控制器開發(fā)的應用,已經(jīng)形成了各種規(guī)模的大,中,小系列產(chǎn)品??梢栽诟鞣N工業(yè)控制場合。 除了邏輯處理功能,最現(xiàn)代可編程邏輯控制器具有完善的數(shù)據(jù)計算功能,可以在各種數(shù)字控制區(qū)域使用。 2 2 系統(tǒng)總體設計系統(tǒng)總體設計2.12.1 注塑機控制系統(tǒng)概述注塑機控制系統(tǒng)概述注塑機控制系統(tǒng)是整機的一個重要部分,主要存在三種控制類型: (1) 繼電器控制 (2) 單片機控制 (3) PLC 控制 在現(xiàn)代控制系統(tǒng),都沒有使用,因為其自身的局限性的前兩種方法。而更多的是采用 PLC 控制系統(tǒng),它是一種工業(yè)控制機,具有較強的抗干擾能力,工作高,平均無故障時間長,可以在惡劣的環(huán)境下工作,并能與計算機網(wǎng)絡工作。此外,PLC 系統(tǒng)可以大大縮短了系統(tǒng)的設計中,加速工作進度。在這種設計中,我們使用的可編程控制系統(tǒng)。注塑機的控制通常指的是電動液壓控制,即,從液壓和電氣控制的部件。注塑機的控制系統(tǒng)是為了確保根據(jù)本方法的要求(壓力,速度,溫度,時間等)和動作程序,準確和有效的控制系統(tǒng)的注塑機。目前注塑機的發(fā)展主要集中在: (1)提高制品尺寸精度和穩(wěn)定性 (2)提高速度、縮短成型周期 (3) 生產(chǎn)過程 在生產(chǎn)過程中使用的技術手段自動化不是從基于計算機技術的控制技術分離。因此,在注塑成形機的控制已成為注塑機的發(fā)展非常重要的內(nèi)容,其中包括動作程序控制(如模具,注射的開始和結束,保持壓力等)和過程控制(例如,注射過程的速度和過程控制等)兩方面。3江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 2.22.2 溫度傳感器溫度傳感器傳感器技術是一個正在迅速發(fā)展的新的高科技技術。這是三大支柱的現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)與通信技術和計算機技術。溫度傳感器是最早開發(fā),應用最廣泛的類型的傳感器。在半導體的技術,已經(jīng)開發(fā)出一種 semiconductorthermocouple 傳感器 PN 結溫度傳感器和集成溫度傳感器。在本文中,溫度傳感器被用來精確地測量溫度,溫度測量和控制。熱電偶溫度傳感器是最常用在工業(yè)生產(chǎn)中的溫度測量儀的使用。其特點是測量精度高。因為與物體直接接觸的,熱電偶不受媒介物的影響,測量范圍寬。常用的熱電偶從-50 到1600,可連續(xù)測量,高達 2800(例如鎢錸)測定為-269 度(如金,鐵鎳鉻)一些特殊的熱電偶最小。結構簡單,使用方便。熱電偶通常由兩種不同的金屬導線,并且不受尺寸和外保護套,這是使用非常方便的開始限制。熱電偶是一種溫度傳感器,它可以將溫度信號轉換成熱電位信號。通過與電測量儀器的合作,該溫度可以測量。熱電效應是熱電偶溫度測量的基本原理。在一個封閉的回路的兩種不同的材料 B 和 A 組成,當 A 和在不同的溫度 T 和要在兩個觸點的 B,在循環(huán)會產(chǎn)生熱勢。這就是所謂的塞貝克效應。導電體 A 和 B 被稱為熱電極。在較高溫度下的一端,該工作端通常焊接在一起;溫度的下端被稱為自由端(通常在恒定的溫度)。根據(jù)熱電勢和溫度函數(shù)的關系??芍瞥蔁犭娕挤侄缺?。的條件下,獲得的分度工作臺的自由端的溫度是為了= 0。不同的熱電偶具有不同的分度表。2.32.3 調(diào)功器調(diào)功器功率調(diào)節(jié)器是一個裝置,用于調(diào)整所述盤安裝功率調(diào)節(jié)裝置,其被施加到晶閘管(也稱為 SCR)與它的觸發(fā)控制電路的負載功率。在電子設備,晶閘管的重要作用(也稱為可控硅,英文縮寫 SCR)被廣泛用于各種生產(chǎn)部門的,正成為不可缺少的裝置,用于自動化和效率。的晶閘管交流電壓調(diào)節(jié)主電路由三組反并聯(lián)的可控硅或三個雙向晶閘管的。這三個部門的 6 端子可連接成不同的形式。 1-1(a)是 B 型(1-1)。開關控制模式,用于控制通斷模式,并在晶閘管的每個分支晶閘管的連續(xù)性的狀態(tài)持續(xù)了一段時間。負載電壓是相同的晶閘管的導通期間的電源電壓和晶閘管的負載電壓為 0 的負載的功率可以通過晶閘管的周期性切換來調(diào)節(jié)。 T 可控硅 AC 電源電壓通斷周期為 TC,其包含總共 N 交流電周期,也就是,TC = NT。每個 TC 中晶柵極具有一個 AC 周期為導通狀態(tài),由電壓有效值 UO 得到的負荷,在一定的情況下,n 可以實現(xiàn)通過改變對應于與 TC 時間調(diào)節(jié)輸出電壓有效值的目的電源開關。晶閘管交流電壓調(diào)節(jié)器采用零觸發(fā)電路,周波數(shù)控制模式,輸出 0100可以調(diào)整正弦4江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 波組的電壓和電流,以使從電源負載的平均值可連續(xù)調(diào)節(jié)。功率調(diào)節(jié)器避免缺乏所引起的相位控制,這使得瞬變浪涌電流和二角的射頻干擾,當晶閘管被觸發(fā)/ DT 大大降低。它用于自動控制在鎳鉻或鐵鎳鋁電阻材料用于電加熱器的加熱元件的溫度,用 PID 溫度控制器或計算機,溫度傳感器和電加熱器的閉環(huán)溫度控制系統(tǒng),溫度控制精度可達到0.5 1。利用在使用中晶制動器調(diào)節(jié)器的最新的溫度控制的顯然是受歡迎。主要用于加熱控制工業(yè)電爐,大型風機水泵軟啟動節(jié)能運行控制等.負載類型可以是三相阻性負載,三相感性負載及三相變壓器負載。三相負載可以是中心地面負載,中心未連接到負載,所述內(nèi)三角負載和外部負載三角形。如:鹽浴爐,感應爐,淬火爐溫度控制;溫度控制熱處理爐;溫度控制的玻璃的制造方法;石油化工機械;電壓,電流,功率,光連續(xù)控制,恒流恒功率控制等。 3 3 系統(tǒng)硬件的設計系統(tǒng)硬件的設計3.13.1 器件的選型器件的選型3.1.13.1.1 PLCPLC 的選型的選型本次設計的日本三菱公司的 FX2N 用于生產(chǎn) FX2N-32MR 系列 PLC 模型中的模型,PLC有 8 個輸入接口和 8 個輸出接口,繼電器的輸出接口類型。FX2N 系列是最先進的 FX 系列PLC 的家庭,因為 FX2N 系列具有以下特點:最大范圍的標準功能,程序執(zhí)行速度,完全互補的通信功能,適用于不同的國家和滿足個人需要的大量的特殊功能模塊,具有較強的靈活性和控制能力。3.1.23.1.2 電動機的選型電動機的選型塑料注塑成型生產(chǎn)線的電動機用于單相電容運轉異步電動機的運行。3.6 公斤的塑料5江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 注塑成型生產(chǎn)線設計容量,電動機額定功率 180w,清洗速度 175r/min,1200r/ min??傊?選擇 yy104 -180 型單相電容運轉異步電動機,額定功率為 180w,額定電壓 220v,額定轉速1350r/min,額定電流 1.7a。3.23.2 I/OI/O 輸入輸出點的分配輸入輸出點的分配 本次設計的塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的 I/O 輸入輸出分配表的具體情況如下圖所示:3.33.3 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制接線圖的確定塑料注塑成型生產(chǎn)線控制接線圖的確定在系統(tǒng)軟件設計過程中,首先根據(jù)系統(tǒng)控制要求和工藝流程設計出系統(tǒng)順序功能圖,然后根據(jù)順序功能圖設計出梯形圖,接線示意圖如圖所示:4 4 系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)軟件設計6江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 可編程控制器是操作的掃描模式,并可以在同一時間控制多個模塊。在掃描時間的整個過程中,不同的輸入的檢測信號,可以確定該信號進入不同的分支。主程序包含多個程序,所以它不僅可以提高編程的靈活性,并減少不必要的重復代碼,而且也容易對軟件的修改后擴展系統(tǒng),該系統(tǒng)主要是為接收的所述控制參數(shù)上電腦,和完整的太陽能熱水器溫度,液位測量和控制任務。4 4.1.1 軟件組成軟件組成軟件系統(tǒng)通常分為兩類:一類是系統(tǒng)軟件,另一種是應用軟件。系統(tǒng)軟件是指操作系統(tǒng),編程系統(tǒng),并且計算機密切相關的程序。系統(tǒng)軟件一般由計算機制造商或各種軟件公司提供的,具有一定的通用性,不需要自己寫。在本文中,日本的三菱 Co 的 PLC 時,系統(tǒng)軟件是由三菱公司提供 應用軟件是多種根據(jù)實際問題需要解決用戶寫的程序。在計算機控制系統(tǒng),每個控制對象或控制任務必須具有相應的控制程序,使用這些控制程序,以完成對象的不同要求,這個過程通常被稱為應用程序。主要是根據(jù)太陽能熱水器的各種輸入和輸出狀態(tài)本主題準備 PLC 的梯形圖。4.24.2 系統(tǒng)控制流程圖系統(tǒng)控制流程圖1)主程序控制系統(tǒng)流程圖如下圖所示: 7江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 4.34.3 設計設計 PLCPLC 控制梯形圖程序控制梯形圖程序8江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 9江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 結結 論論在最近的一段時間的畢業(yè)設計,使我們充分把握的設計方法和步驟,不僅復習所學的知識,而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示,在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計,會遇到不清楚的作業(yè),老師和學生都能給予及時的指導,確保設計進度,本文所設計的是塑料注塑成型生產(chǎn)線控制程序設計的設計,通過初期的定稿,查資料和開始正式做畢設,讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性,從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易,需要不斷鉆研,不斷進取才可要做的好,總之,本設計完成了老師和同學的幫助下,在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學,是大家的幫助才使我的論文得以通過。10江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 致致 謝謝 至此在論文完成之際,向我的導師表示由衷的感謝!真心的感謝我的導師這年來我諄諄教導,感謝我敬愛的老師,您不僅在學習學業(yè)上給我以精心的指導,同時還在思想給我以無微不至的關懷支持和理解,給予我人生的啟迪,使我在順利地完成大學階段的學業(yè)同時,也學到了很多有用的做人的道理,明確了人生目標。知道自己想要什么了,不再是從前那個愛貪玩的我了。導師嚴謹求實的治學態(tài)度,銳意創(chuàng)新的學術作風,認真加負責,公而忘私的敬業(yè)精神,豁達開朗的寬廣胸懷,平易近人。經(jīng)過近半年努力的設計與計算,查找了各類的塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計資料,論文終于可以完成了,我的心里無比的激動和開心。雖然它不是最完美的,也不是最好的,但是在我心里,它是我最珍惜的,因為我自己已經(jīng)盡力的做了,它是我用心、用汗水成就的,也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。四年的學習和生活,不僅豐富了我的知識,而且鍛煉了我的個人能力,更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多有用的知識,在此對所有關心我?guī)椭业谋磉_我由衷敬意,謝謝各位同學老師。11江蘇工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 塑料注塑成型生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設計 參考文獻參考文獻1 成大先.PLC 設計手冊(單行本)機械傳動M.北京:化學工業(yè)出版社,20042 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