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1、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用基礎(chǔ)項(xiàng)目一 工業(yè)機(jī)器人操作基礎(chǔ)任務(wù)6:工業(yè)機(jī)器人I/O接口配置任務(wù)描述任務(wù)實(shí)施知識(shí)準(zhǔn)備學(xué)習(xí)目標(biāo)目 錄612345任務(wù)拓展任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)6 工業(yè)機(jī)器人I/O接口配置了解ABB機(jī)器人I/O通訊的硬件資源能夠定義機(jī)器人的I/O板掌握機(jī)器人的I/O信號(hào)定義掌握監(jiān)控和操作輸入輸出信號(hào)的方式能對(duì)系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握使用示教器可編程按鍵一二三四五六 工業(yè)機(jī)器人的I/O通信接口可以實(shí)現(xiàn)與周邊設(shè)備進(jìn)行通信。本任務(wù)要求會(huì)定義機(jī)器人的I/O板,定義機(jī)器人的I/O信號(hào),監(jiān)控和操作輸入輸出信號(hào),進(jìn)行系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián),使用示教器可編
2、程按鍵。二、任務(wù)描述三、知識(shí)準(zhǔn)備ABB機(jī)器人常用的I/O通信機(jī)器人的I/O 通信配置機(jī)器人的I/O指令機(jī)器人的I/O接線三、知識(shí)準(zhǔn)備(一)ABB機(jī)器人常用的I/O通信硬件設(shè)備之間的通信指設(shè)備之間通過(guò)數(shù)據(jù)線路按照規(guī)定的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行信息的交互; 通信協(xié)議規(guī)定了硬件接口的標(biāo)準(zhǔn)、通信的模式以及速率,設(shè)備之間必須采用相同的通信協(xié)議才能正確的交互信息。一種通信協(xié)議。各設(shè)備廠家生產(chǎn)的外圍設(shè)備會(huì)使用不同的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)與接口類型。三、知識(shí)準(zhǔn)備(一)ABB機(jī)器人常用的I/O通信1.I/O通訊接口ABB機(jī)器人提供了豐富I/O通信接口,可以實(shí)現(xiàn)與周邊設(shè)備進(jìn)行通信;通信類型PC端通信現(xiàn)場(chǎng)總線通信ABB標(biāo)準(zhǔn)通信 執(zhí)
3、行標(biāo)準(zhǔn)RS232OPC serverSocket MessageDevice NET(CAN總線)ProfibusProfibus-DPEtherNET IP標(biāo)準(zhǔn)I/O模塊ABB PLC三、知識(shí)準(zhǔn)備(一)ABB機(jī)器人常用的I/O通信關(guān)于ABB機(jī)器人I/O通信接口的說(shuō)明:(1)ABB的標(biāo)準(zhǔn)I/O板提供的常用信號(hào)處理有數(shù)字輸入di,數(shù)字輸出do、模擬輸入ai、模擬輸出ao,以及輸送鏈跟蹤。(2)ABB機(jī)器人可以選配標(biāo)準(zhǔn)ABB的PLC,省去了原來(lái)與外部PLC進(jìn)行通信設(shè)置的麻煩,并且在機(jī)器人的示教器上就能實(shí)現(xiàn)與PLC相關(guān)的操作。(3)本任務(wù)中以最常用的ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC651為例,進(jìn)行詳細(xì)講解
4、。A 與PC通信的接口。B 現(xiàn)場(chǎng)總線接口。C ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板。D PC通信的接口放大說(shuō)明圖。E 現(xiàn)場(chǎng)總線接口放大說(shuō)明圖。注意:1.PC通信接口需要選擇選項(xiàng)“PC-INTERFACE”才可以使用。2.使用何種現(xiàn)場(chǎng)總線,要根據(jù)需要進(jìn)行選配。3.如果使用ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板,就必須有DeviceNet的總線。三、知識(shí)準(zhǔn)備(一)ABB機(jī)器人常用的I/O通信2.I/O信號(hào)的分類 對(duì)于機(jī)器人系統(tǒng)而言,輸入信號(hào)通常由按鈕、接近開(kāi)關(guān)、傳感器等產(chǎn)生并以電信號(hào)的形式輸入系統(tǒng)之中,從而觸發(fā)機(jī)器人對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)程序的執(zhí)行;輸出信號(hào)由機(jī)器人系統(tǒng)產(chǎn)生,以電信號(hào)的形式輸出到外圍設(shè)備,通常應(yīng)用與控制的信號(hào)指示燈、吸盤、抓手等執(zhí)行
5、元器件或者與PLC進(jìn)行信號(hào)傳遞。 I/O信號(hào)可以分為數(shù)字量信號(hào)(digital signal)與模擬量信號(hào)(analog signal)兩種基本類型。數(shù)字量信號(hào)在時(shí)間上和數(shù)量上都是離散的,有0和1兩種信號(hào)狀態(tài),通常用于標(biāo)識(shí)物理觸點(diǎn)的斷開(kāi)與閉合兩種狀態(tài)。模擬量信號(hào)在時(shí)間上和數(shù)量上都是連續(xù)的,通常用于標(biāo)識(shí)壓力、流量、速度等連續(xù)變化的物理量。三、知識(shí)準(zhǔn)備(二)機(jī)器人的I/O 接線 ABB 機(jī)器人提供了豐富I/O通信接口,可以輕松地實(shí)現(xiàn)與周邊設(shè)備進(jìn)行通信。關(guān)于ABB機(jī)器人I/O通信接口說(shuō)明如下:(1)ABB的標(biāo)準(zhǔn)I/O板提供的常用處理信號(hào)有數(shù)字輸入di、數(shù)字輸出do、模擬輸入ai、模擬輸出ao、以及輸
6、送鏈跟蹤,在本任務(wù)中以最長(zhǎng)用的ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC652接口線為例,進(jìn)行詳細(xì)講解相關(guān)的數(shù)據(jù)。(2)DSQC652板主要提供16個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)和16個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)的處理。三、知識(shí)準(zhǔn)備(二)機(jī)器人的I/O 接線 關(guān)于ABB機(jī)器人I/O通信接口說(shuō)明如下:(3)XS12、XS13數(shù)字輸入接口接PLC的輸出端或其他設(shè)備(如傳感器、限位等);XS14、SX15數(shù)字輸出接口接PLC的輸入端或其他設(shè)備(如電磁閥、伺服等);XS16 電源接口通過(guò)開(kāi)關(guān)電源供電。三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置 1.標(biāo)準(zhǔn)I/O模塊的參數(shù)配置參數(shù)名稱配置說(shuō)明Name設(shè)定I/O模塊在系統(tǒng)中的名稱Address設(shè)定I/O
7、模塊的地址值2.I/O信號(hào)的參數(shù)配置 參數(shù)名稱配置說(shuō)明Name設(shè)定信號(hào)的名稱Type of Signal設(shè)定信號(hào)的類型Assigned to Device設(shè)定信號(hào)所在的I/O模塊Device Mapping設(shè)定信號(hào)在I/O模塊上的地址 1)信號(hào)名稱 I/O信號(hào)命名推薦使用“信號(hào)類型+信號(hào)編號(hào)”的形式命名。三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置 2)信號(hào)類型3)信號(hào)地址 數(shù)字輸入信號(hào)DI (Digital Input); 數(shù)字輸出信號(hào)DO(Digital Output); 模擬輸入信號(hào)AI (Analog Input); 模擬輸出信號(hào)AO(Analog Output); 組輸入信號(hào)GI (G
8、roup Input); 組輸出信號(hào)GO (Grout Output)。DO/DI信號(hào)的設(shè)置地址應(yīng)該與對(duì)應(yīng)外圍設(shè)備所連接的端子地址相符;GI/GO信號(hào)根據(jù)需要翻譯的十進(jìn)制數(shù)的大小及硬件接線來(lái)填寫。三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置A 數(shù)字輸出信號(hào)信號(hào)燈。B X1數(shù)字輸出接口。C X6模擬輸出接口。D X5是DeviceNet接口。E 模擬狀態(tài)指示燈。F X3數(shù)字輸入接口。G 數(shù)字輸入信號(hào)指示燈。X1端子編號(hào)使用定義地址分配1OUTPUT CH1322OUTPUT CH2333OUTPUT CH3344OUTPUT CH4355OUTPUT CH5366OUTPUT CH6377OUTP
9、UT CH7388OUTPUT CH83990V 1024V X3端子編號(hào)使用定義地址分配1INPUT CH102INPUT CH213INPUT CH324INPUT CH435INPUT CH546INPUT CH657INPUT CH768INPUT CH8790V 10未使用三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置X5端子編號(hào)使用定義10V BLACK2CAN信號(hào)線low BLUE3屏蔽線4CAN信號(hào)線high WHITE524V RED6GND 地址選擇公共端7模塊ID bit 0(LSB)8模塊ID bit 1(LSB)9模塊ID bit 2(LSB)10模塊ID bit 3(L
10、SB)11模塊ID bit 4(LSB)12模塊ID bit 5(LSB)X6端子編號(hào)使用定義地址分配1未使用 2未使用 3未使用 40V 5模擬輸出ao10156模擬輸出ao21631ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板是掛在DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的,故需設(shè)定模塊在網(wǎng)絡(luò)中的地址。端子X(jué)5的612的跳線用來(lái)決定模塊的地址,地址可用范圍為1063。如圖,將第8腳和第10腳的跳線減去,2+8=10就可以獲得10的地址。三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置序號(hào)型號(hào)說(shuō)明1DSQC 651分布式I/O模塊 di8/do8 ao22DSQC 652分布式I/O模塊 di16/do163DSQC 653分布式I/O模
11、塊 di8/do8帶繼電器4DSQC355A分布式I/O模塊 ai4/ao45DSQC377A輸送鏈跟蹤單元 DSQC651板主要提供8個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)、8個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)和兩個(gè)模擬輸出信號(hào)的處理。 DSQC652板主要提供16個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)和16個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)的處理 DSQC653板主要提供八個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)和八個(gè)數(shù)字繼電器輸出信號(hào)的處理 DSQC335A板主要提供四個(gè)模擬輸入信號(hào)和四個(gè)模擬輸出信號(hào)的處理 DSQC337A板主要提供機(jī)器人輸送鏈跟蹤功能所需的編碼器與同步開(kāi)關(guān)信號(hào)的處理。三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置X1端子編號(hào)使用定義地址分配1OUTPUT CH102OUTPUT CH
12、213OUTPUT CH324OUTPUT CH435OUTPUT CH546OUTPUT CH657OUTPUT CH768OUTPUT CH8790V 1024V 三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置X2端子編號(hào)使用定義地址分配1OUTPUT CH982OUTPUT CH1093OUTPUT CH11104OUTPUT CH12115OUTPUT CH13126OUTPUT CH14137OUTPUT CH15148OUTPUT CH161590V 1024V X4端子編號(hào)使用定義地址分配1INPUT CH982INPUT CH1093INPUT CH11104INPUT CH121
13、15INPUT CH13126INPUT CH14137INPUT CH15148INPUT CH161590V 1024VX3端子編號(hào)使用定義地址分配1INPUT CH102INPUT CH213INPUT CH324INPUT CH435INPUT CH546INPUT CH657INPUT CH768INPUT CH8790V 1024VX5端子編號(hào)使用定義10V BLACK2CAN信號(hào)線low BLUE3屏蔽線4CAN信號(hào)線high WHITE524V RED6GND 地址選擇公共端7模塊ID bit 0(LSB)8模塊ID bit 1(LSB)9模塊ID bit 2(LSB)10模塊
14、ID bit 3(LSB)11模塊ID bit 4(LSB)12模塊ID bit 5(LSB)三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置X3端子編號(hào)使用定義10V2未使用3接地4未使用5+24VX7端子編號(hào)使用定義地址分配1模擬輸出_1,10V/+10V0152模擬輸出_2,10V/+10V16313模擬輸出_3,10V/+10V32474模擬輸出_4,420mA4863518未使用 19模擬輸出_1,,0V 20模擬輸出_2,,0V 21模擬輸出_3,,0V 22模擬輸出_4,,0V 2324未使用 X8端子
15、編號(hào)使用定義地址分配1模擬輸出_1,10V/+10V0152模擬輸出_2,10V/+10V16313模擬輸出_3,10V/+10V32474模擬輸出_4,10V/+10V4863516未使用 1724+24V 25模擬輸出_1,,0V 26模擬輸出_2,,0V 27模擬輸出_3,,0V 28模擬輸出_4,,0V 29320V三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置X20端子編號(hào)使用定義124V20V3編碼器1,24V4編碼器1,0V5編碼器1,A相6編碼器1,B相7數(shù)字輸入信號(hào)1,24V8數(shù)字輸入信號(hào)1,0V9數(shù)字輸入信號(hào)1,信號(hào)1016未使用三、知識(shí)準(zhǔn)備(三)機(jī)器人的I/O 通信配置三、知
16、識(shí)準(zhǔn)備(四)機(jī)器人的I/O 指令工業(yè)機(jī)器人運(yùn)用I/O指令可以將外部設(shè)備的信號(hào)狀態(tài)輸入程序之中,作為運(yùn)動(dòng)類例行程序的觸發(fā)條件,也可以對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行通/斷電控制。四、任務(wù)實(shí)施(一)定義I/O板(以DSCQ652為例)1)在示教器主菜單中單擊“控制面板”2)單擊“配置 配置系統(tǒng)參數(shù)”四、任務(wù)實(shí)施(一)定義I/O板(以DSCQ652為例)3)單擊“主題”,選擇“I/O System”,在這個(gè)主題下選擇“DeviceNet Device”,雙擊或者點(diǎn)擊顯示全部。4)單擊“添加”,進(jìn)入配置界面四、任務(wù)實(shí)施(一)定義I/O板(以DSCQ652為例)5)單擊“”,選擇所需的I/O板,如“DSQC 652 24
17、 VDC I/O Device”6)可以單擊“Name”進(jìn)行I/O板的命名,默認(rèn)是模版類型;單擊箭頭進(jìn)行上下翻,查找需要設(shè)置的其他參數(shù)。四、任務(wù)實(shí)施(一)定義I/O板(以DSCQ652為例)7)單擊“Address”,進(jìn)入地址的設(shè)定;8)將實(shí)際I/O板的跳線地址輸入,如ABB自帶I/O板的地址為10,點(diǎn)擊“確定”,單擊“確定”。四、任務(wù)實(shí)施(一)定義I/O板(以DSCQ652為例)9)單擊“確定”;10)單擊“是”,控制器將重新啟動(dòng),完成配置。四、任務(wù)實(shí)施(二)定義機(jī)器人的I/O信號(hào)(以DSCQ652為例)1)在示教器主菜單中單擊“控制面板”;1.定義輸入信號(hào)di012)單擊“配置 配置系統(tǒng)參
18、數(shù)”四、任務(wù)實(shí)施(二)定義機(jī)器人的I/O信號(hào)(以DSCQ652為例)3)點(diǎn)擊“主題”,選擇“I/O System”,在這個(gè)主題下選擇“Signal”,雙擊或者點(diǎn)擊顯示全部;4)單擊“添加”;1.定義輸入信號(hào)di02四、任務(wù)實(shí)施(二)定義機(jī)器人的I/O信號(hào)(以DSCQ652為例)5)單擊“Name”,進(jìn)行信號(hào)名稱的命名;6)點(diǎn)擊“Type of Signal”下拉菜單,選中想要配置的信號(hào)類型,如“Digital Input”1.定義輸入信號(hào)di02四、任務(wù)實(shí)施(二)定義機(jī)器人的I/O信號(hào)(以DSCQ652為例)7)單擊“Assigned to Device”下拉菜單,選擇要在哪塊I/O板上添加信
19、號(hào),如:剛配置的板d6528)單擊“Device Mapping”,進(jìn)入在板上地址的設(shè)定,如:1號(hào)地址;1.定義輸入信號(hào)di02四、任務(wù)實(shí)施(二)定義機(jī)器人的I/O信號(hào)(以DSCQ652為例)9)單擊“確定”;10)單擊“是”,控制器將重新啟動(dòng),完成配置。1.定義輸入信號(hào)di02四、任務(wù)實(shí)施(二)定義機(jī)器人的I/O信號(hào)(以DSCQ652為例)11)其他數(shù)字輸入信號(hào)的定義同di02,信號(hào)地址分配表如下:12)該圖所示為組信號(hào)的配置樣圖,主要需要注意信號(hào)類型和板上地址的選擇;1.定義輸入信號(hào)di02信號(hào)di01di02di03di04di05di06di07di08地址01234567信號(hào)di09
20、di10di11di12di13di14di15di16地址89101112131415四、任務(wù)實(shí)施(二)定義機(jī)器人的I/O信號(hào)(以DSCQ652為例)1)選擇“Signal”,雙擊或點(diǎn)擊顯示全部;2)單擊“添加”;1.定義輸出信號(hào)do01四、任務(wù)實(shí)施(二)定義機(jī)器人的I/O信號(hào)(以DSCQ652為例) 3)設(shè)定“Name”、“Type of Signal”、“Assigned to Device”、“Device Mapping”四項(xiàng)內(nèi)容,點(diǎn)擊“確定”;4)其他數(shù)字輸入信號(hào)的定義同do01,信號(hào)地址分配表如下:1.定義輸出信號(hào)do01信號(hào)do01do02do03do04do05do06do0
21、7do08地址01234567信號(hào)do09do10do11do12do13do14do15do16地址89101112131415四、任務(wù)實(shí)施(三)監(jiān)控和操作輸入輸出信號(hào) 1)在示教器主菜單中單擊“輸入輸出”;2)點(diǎn)擊“視圖”,選擇要查看的信號(hào)類型;四、任務(wù)實(shí)施(三)監(jiān)控和操作輸入輸出信號(hào) 3)選擇“全部信號(hào)”可以看到該系統(tǒng)里現(xiàn)有配置的I/O信號(hào);4)選中DO信號(hào),可以點(diǎn)“0”進(jìn)行強(qiáng)制復(fù)位,點(diǎn)“1”強(qiáng)制置位;四、任務(wù)實(shí)施(三)監(jiān)控和操作輸入輸出信號(hào)5)選中GO信號(hào),點(diǎn)擊“123.”,進(jìn)入數(shù)值輸入界面,上面有最大最小值的提示,輸入設(shè)定值,點(diǎn)擊確定,就進(jìn)行多位數(shù)字輸出控制。對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行仿真和
22、強(qiáng)制操作對(duì)I/O信號(hào)的狀態(tài)或數(shù)值進(jìn)行仿真和強(qiáng)制操作,可以在機(jī)器人調(diào)試和檢修時(shí)使用。1)對(duì)di1進(jìn)行仿真操作。 2)對(duì)do1進(jìn)行仿真操作。 3)對(duì)gi1進(jìn)行仿真操作。 4)對(duì)go1進(jìn)行強(qiáng)制操作。 四、任務(wù)實(shí)施(四)系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián)將數(shù)字輸入信號(hào)與系統(tǒng)的控制信號(hào)關(guān)聯(lián)起來(lái),就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制,比如電動(dòng)機(jī)開(kāi)啟,程序啟動(dòng)等。系統(tǒng)的狀態(tài)信號(hào)也可以與數(shù)字輸出信號(hào)關(guān)聯(lián)起來(lái),將系統(tǒng)的狀態(tài)輸出給外圍設(shè)備,以便控制。四、任務(wù)實(shí)施(四)系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián)(1)建立系統(tǒng)輸入“電動(dòng)機(jī)開(kāi)啟”與數(shù)字輸入信號(hào)di1的關(guān)聯(lián)選擇控制面板;選擇配置;雙擊System Input;單擊添加;單擊Sign
23、al Name,選擇di1;雙擊Action;選擇Motors On,然后單擊確定;單擊確定。單擊是,完成設(shè)定。(2)建立系統(tǒng)輸出“電動(dòng)機(jī)開(kāi)啟”與數(shù)字輸出信號(hào)do1的關(guān)聯(lián) 選擇控制面板;選擇配置;雙擊System Output;單擊添加;單擊Signal Name,選擇do1;雙擊Status;選擇Motor On,然后單擊確定;單擊確定。單擊是,完成設(shè)定。四、任務(wù)實(shí)施(四)系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián) 系統(tǒng)輸入信號(hào)的設(shè)置1)在示教器主菜單中單擊“控制面板”2)單擊“配置 配置系統(tǒng)參數(shù)”四、任務(wù)實(shí)施(四)系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián) 系統(tǒng)輸入信號(hào)的設(shè)置3)選中“System Input
24、”,點(diǎn)擊“顯示全部”;4)單擊“添加”,進(jìn)行信號(hào)關(guān)聯(lián)設(shè)置;四、任務(wù)實(shí)施(四)系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián) 系統(tǒng)輸入信號(hào)的設(shè)置5)雙擊“Signal Name”,進(jìn)入信號(hào)選擇;6)選中一個(gè)信號(hào),如di10,點(diǎn)擊“確定”;四、任務(wù)實(shí)施(四)系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián) 系統(tǒng)輸入信號(hào)的設(shè)置7)雙擊“Action”,進(jìn)入控制選擇;8)選中一個(gè)控制方案,如Start,點(diǎn)擊“確定”;四、任務(wù)實(shí)施(四)系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián) 系統(tǒng)輸入信號(hào)的設(shè)置9)控制模式選擇含有“Start”時(shí),會(huì)出現(xiàn)“Argument1”,點(diǎn)擊進(jìn)行“連續(xù)/單周 運(yùn)行”的選擇;10)點(diǎn)擊“確定”后,出現(xiàn)下面窗口,點(diǎn)擊“是”,完成設(shè)置;四、任務(wù)實(shí)施(四)系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián) 系統(tǒng)輸出信號(hào)的設(shè)置1)在示教器主菜單中單擊“控制面板”2)單擊“配置 配置系統(tǒng)參數(shù)”四、任務(wù)實(shí)施(四)系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián) 系統(tǒng)輸出信號(hào)的設(shè)置3)選中“System Output”,點(diǎn)擊“顯示全部”;4)單擊“
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