BCNet-FX 三菱 FX 系列 PLC 以太网通讯处理器 使用手册 1
1.BCNet-FX 应用 1.1 产品概述 BCNet-FX 是一款经济型的以太网通讯处理器, 是为满足日益增多的工厂设备信息化需求 ( 设备网络监控和生产管理 ) 而设计, 用于三菱 FX1N/1S/2N/3S/3G/3GC/3U/3UC 系列 PLC( 兼容汇川 禾川 PLC) 的以太网数据采集, 非常方便构建生产管理系统 BCNet-FX 采用模块化设计, 不占用 PLC 编程口, 即编程软件 / 上位机软件通过以太网对 PLC 数据监控的同时, 触摸屏可以通过复用接口 X2 与 PLC 进行通讯 1.2 功能和应用领域 1 安装在 35mm 的导轨上,COM1 口直接连接至 FX 的 MD8 编程通讯口, 并扩展一个 COM2 口用于触摸屏通讯 BCNet-FX 可直接从 FX 编程通讯口获取电源, 也可外接 24VDC 电源 2 集成 WEB 服务器, 通过网页可设置设备参数和运行诊断, 并设置登录保护密码, 防止篡改配置数据 3 对 FX 编程通讯口波特自动调节, 可以适应大数据量通讯的需求 4 BCNet-FX 模块内部集成 ModbusTCP 通讯服务器, 因此 ModbusTCP 客户机, 如支持 ModbusTCP 的组态软件 以及实现 ModbusTCP 客户机的高级语言开发的软件等, 可以直接访问三菱 FX 系列 PLC 的内部数据区 5 BCNet-FX 模块支持三菱的以太网协议, 因此可以直接通过上位机软件 ( 编程软件 GX Developer 组态王 MCGS 力控 IFIX INTOUCH KepWare OPC 服务器等 ) 中的三菱以太网协议驱动访问三菱 FX 系列 PLC 的内部数据区 6 特定的 BCNetTCP/IP 协议直接映射到计算机串行端口, 支持上位软件 ( 编程软件 GX Developer 组态王 MCGS 力控 IFIX INTOUCH KepWare OPC 服务器等 ) 方便快捷访问 7 采用端口映射的方式, 支持高级语言 ( 如 VB VC C# 等 ) 直接驱动对应串口, 实现与三菱 FX 的数据通讯, 方便开发生产管理系统 8 支持 OPC 通道的 SCADA( 上位组态软件 ) 以 OPC 方式与 FX 通讯 9 支持多个以太网 TCP/IP 连接, 允许多台 PC 同时采集 PLC 数据 10 支持用户侧通过以太网实现固件更新, 免费提供集成更多功能的固件, 一次购买硬件, 永久升级 1.2.1 设备改造 传统意义上来说, 三菱 FX 系列 PLC 的通讯口上一般都会插有触摸屏, 用以监控 PLC 的实时数据 ; 而现 在, 由于项目需求, 需要在不影响原触摸屏的通讯情况下, 再增加计算机对 PLC 的数据监控 ( 组态王 MCGS 力控 ), 而 BCNet-FX 产品能完美解决这样的设备改造方案 2
1.2.2 设备信息化 当前, 制造业企业的管理向着综合信息化的方向发展, 在车间级实现生产管理就需要首先构建设备信息化网络, 也就是设备联网 对于大多数生产型企业, 他们通常要求 :1 设备联网不能影响既有的生产运行 ;2 对现有设备的改造较少;3 联网工期短;4 网络通讯稳定, 容易维护 ;5 投资少; 6 系统开放性和可扩展性好 BCNet-FX 产品在功能上能很好地满足以上要求 1.2.3 通过 Internet 实现远程设备维护 由于人工和出差成本的日益增加, 借助于强大的 Internet 网络, 配合相关远程通讯模块,BCNet-FX 产 品可以轻松解决异地对远程 PLC 的程序修改, 免去奔赴现场的麻烦和巨大开销 1.3 典型应用 以太网编程 上下载程序 上位监控 ( 组态王 MCGS 力控 KepWare OPC) 设备联网 3
2. 硬件和接口 2.1 硬件和接口图 BCNet-FX 产品的硬件和接口图 串行接口 X1 通过通讯线直接连接三菱 PLC 的通讯口 支持的波特率包括 :9.6K 19.2K 38.4K 115.2K 串行接口 X2 通过通讯线直接连接触摸屏的通讯口 支持的波特率包括 :9.6K 19.2K 38.4K 115.2K 安装导轨 面板指示灯 Pwr: 红色电源指示灯 COM1: 绿色 COM1 指示灯 COM2: 绿色 COM2 指示灯 LINk: 绿色以太网 LINK 指示灯 Rst: 复位按钮 以太网通讯端口 X3 标准 RJ45 通讯插座 带 Link 和 Active 指示灯 10/100M 自适应 线序自适应 4
2.2 安装 2.3 接口描述 BCNet-FX 产品共有四个接口 :MD8 通讯母口 X1 MD8 通讯母口 X2 RJ45 通讯口 X3 和外部电源端子 X4 2.3.1 串行接口 X1 X1 为 MD8 母口, 通过通讯线直接连接三菱 PLC 的通讯口, 其针脚定义为 : 1 脚 TXD- 2 脚 GND 4 脚 RXD- 5 脚 5V 电源正 7 脚 RXD+ X1 接口支持的波特率包括 :9.6k 19.2k 38.4K 115.2k 2.3.2 串口接口 X2 X2 为 MD8 母口, 通过通讯线直接连接触摸屏的通讯口, 其针脚定义为 : 1 脚 RXD- 2 脚 RXD+ 3 脚 GND 5
4 脚 TXD- 7 脚 TXD+ X2 接口支持的波特率包括 :9.6k 19.2k 38.4K 115.2k 2.3.4 以太网通讯端口 X3 以太网通讯 RJ45 标准插口, 遵循以太网接线标准, 其针脚定义为 : 1 脚 TX+ 2 脚 TX- 3 脚 RX+ 6 脚 RX- 带有绿色 Link 指示灯, 橙色 Active 指示灯 支持 10/100M 波特率自适应, 支持线序 ( 交叉 T568A/ 直连 T568B) 自适应 2.3.5 外部 24VDC 电源端子 X4 X4 接口是 BCNet-FX 外接 24VDC 电源输入端子 电源输入规格 :24VDC±20%/100mA 接线时注意外壳上的 极性标记, 靠近底座的端子为 24VDC 正输入 2.4 指示灯描述 BCNet-FX 产品包括四个 LED 指示灯 : 位于面板上的红色 Pwr 电源指示灯 绿色 COM1 串口指示灯 绿色 COM2 串口指示灯 绿色以太网 LINK 指示灯 操作 Pwr 电源指示灯绿色 COM1 串口 指示灯 绿色 COM2 串口 指示灯 绿色以太网 LINK 指示灯 上电常亮熄灭熄灭熄灭 正常通讯常亮闪烁闪烁常亮 3. 快速应用起步 当您第一次拿到 BCNet-FX 产品后, 可以按以下步骤完成对产品的初步测试 6
3.1 上电 观察指示灯 将三菱 FX 系列 PLC 上电, 将连接 PLC 的通讯线接入 COM1 口之后, 红色 Pwr 电源指示灯将立即常亮, 如果连接网线后, 绿色 LINK 灯将常亮, 此时如果 COM1 口通讯正常, 绿色 COM1 串口指示灯将在数秒内闪烁, 将连接触摸屏的通讯线接入 COM2 口之后, 如果 COM2 口通讯正常, COM2 串口指示灯将在数秒内闪烁 3.2 连接电脑 查看 Web 网页 用以太网网线 ( 交叉和直连线都行 ) 将电脑网卡和 BCNet-FX 的 RJ45 端口相连, 观察 BCNet-FX 的绿色 Link 指示灯应常亮 Link 灯常亮表明 BCNet-FX 已经建立了以太网连接 如果电脑启动了无线网卡的话请禁用无线网卡 ( 某些时候会影响有线网卡的通讯 ) 将电脑的本地网卡的 IP 设置成 192.168.1.100 如下图所示: 电脑上运行 Internet Explorer 浏览器, 在地址栏输入 :192.168.1.178( 这是 BCNet-FX 的出厂 IP 地址 ), 然后 按回车键, 浏览器应能显示 BCNet-FX 的内部 Web 网页 登录页面如下图所示 : 7
登录后显示的首页, 如下图所示 : 设备基本信息 : 由出厂时预置 PLC 状态信息 : 显示当前 PLC 类型和工作模式 串行接口参数 : 显示当前设置的串口接口 COM1 和 COM2 的参数 以太网接口参数 : 显示当前设置的以太网接口参数 8
3.2.1 串行总线接口参数 自动获取 PLC 类型 : 默认为 开启, 开启 状态下不需要再去设置 PLC 端 (COM1) >PLC 类型, 将自动识别 PLC 型号 HMI 波特率自适应 : 默认为 开启, 开启 状态下不需要再去设置 HMI 端 (COM2) > 波特率, 将自动识别 HMI 波特率 系统工作模式 : 选择 BCNet-FX 的工作模式, 有 三菱以太网协议 和 BCNetTCP 两种模式, 其中 三菱以太网协议 兼容 BCNetTCP 模式, 建议用户选择 三菱以太网协议 模式 通讯重试次数 : 当通讯发生错误时 BCNet-FX 进行重试的次数, 默认为 3 PLC 端 (COM1) >PLC 类型 : 选择正确的 PLC 型号, 包括 FX1S FX1N/FX2N FX3U/FX3G, 如果 自动获取 PLC 类型 为 开启, 请忽略此设置 PLC 端 (COM1) > 波特率 : 默认即可, 模块上电会自动把 PLC 的波特率提高到最高波特率, 对于 PLC 型号为 FX1N/FX2N, 波特率可设置为 38400 或者 19200; 对于其他型号 PLC, 此参数无意义 HMI 端 (COM2) > 波特率 : 只有当 HMI 波特率自适应 为 关闭, 需要根据实际 HMI 设置的波特率手动设置该参数, 当 HMI 波特率自适应 为 开启, 此参数无意义 9
3.2.2 以太网接口参数 设置 BCNet-FX 的 IP 地址 掩码和网关 ; 当更改以上参数后请点击 [ 确认 ] 按钮,BCNet-FX 将复位并重新启动 请回到地址栏重新键入新的 IP 地址刷新首页并查看以太网接口参数设置是否有效 本地端口号 : 默认为 5551; 如果工作模式选择的是 BCNetTCP 透传, 此参数必须和虚拟串口设置软件中的 端口号 保持一致 ModbusTCP 连接数 : 开放的 ModbusTCP 连接数, 默认为 0, 即没有开放 ModbusTCP 连接 修改密码 确认密码 : 修改密码后, 点击 [ 确认 ] 按钮,BCNet-FX 将复位并重新启动 10
3.2.3 通讯诊断 PLC 端 (COM1) > 通讯请求总数 : 所有发送到 PLC 的通讯请求数目 ; 正确响应次数 :PLC 正确响应这些请求的数目 ; 错误响应次数 :PLC 发出的错误响应数目 ; HMI 端 (COM2) > 通讯请求总数 : 所有发送到触摸屏的通讯请求数目 ; 正确响应次数 : 触摸屏正确响应这些请求的数目 ; 错误响应次数 : 触摸屏发出的错误响应数目 ; 以太网 (TCP/IP) > 通讯请求总数 : 所有发送到计算机的通讯请求数目 ; 正确响应次数 : 计算机正确响应这些请求的数目 ; 错误响应次数 : 计算机发出的错误响应数目 ; TCP 连接数 :S7TCP 客户机连接数, 包括编程软件 组态王等的 TCP/IP 通讯 ; 运行时间 :BCNet-FX 上电后的运行时间上次内部故障 :BCNet-FX 的系统故障, 正常情况下不应该产生故障 ; 4.SCADA 通讯 BCNet-S7 支持工控领域内绝大多数 SCADA 软件 ( 上位机监控组态软件 ), 并支持 2 种不同的方式连接, 方式一 : 通过三菱的以太网协议连接 ; 方式二 : 通过三菱的串口协议连接 11
4.1 通过三菱的以太网协议连接 4.1.1 BCNet-FX 连接编程软件 1. 打开编程软件 GX Works, 新建工程, 选择正确的 PLC 系列 和 PLC 类型, 点击 确定 2. 点击导航栏中的 连接目标, 双击 Connection1 12
3. 在 计算机侧 I/F 选择 Ethernet Board, 在 可编程控制器侧 选择 Ethernet module, 在弹出的对 话框中, 输入 BCNet-FX 的 IP 地址, 点击 确定 13
4. 点击 通信测试, 连接成功 4. 即可对 PLC 的程序进行上 下载和监控 14
4.1.2 BCNet-FX 连接组态王 1. 新建工程并打开工程 2. 点击 COM1, 选择 新建, 在弹出的对话框的选择 FX3u_16M_Ethernet----TCP, 点击 下一步 3. 输入设备的逻辑名称, 点击 下一步 15
4. 输入 BCNet-FX 的 IP 地址, 以及 PLC 端口号 5551 5. 输入通信参数, 默认即可, 随后点击 完成 16
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4.1.3 BCNet-FX 连接 MCGS 1. 打开昆仑通泰 MCGS 组态环境 -- 设备窗口, 设备管理中增加 通用 TCP/IP 父设备 和 三菱 Q 系列 TCPIP 18
2. 双击 通用 TCP/IP 父设备 0- 通用 TCP/IP 父设备, 选择正确的 网络类型 为 1-TCP, 在 本地 IP 地址 填入监控计算机的 IP 地址, 在 远程 IP 地址 填入 BCNet-FX 模块的 IP 地址, 远程端口号 填 入 5551, 其他参数默认即可, 点击 确认 19
3. 双击 设备 0- 三菱 Q 系列 TCPIP, 参数默认即可, 点击确认 20
4.1.4 BCNet-FX 连接力控 1. 打开力控开发系统, 双击 IO 设备组态, 在 PLC 类别中选择 MITSUBISHI( 三菱 )-A ANA 系列以太网 21
2. 新建一个设备, 输入 设备名称, 点击 下一步 3. 设备 IP 地址 处填入 BCNet-FX 模块的 IP 地址, 端口 填入 5551, 点击下一步 22
4. 设备类型 选择 BINARY, 点击完成 4.1.5 BCNet-FX 连接 Kepware opc 1. 打开 KEPServerEX 软件, 点击 Click to add a channel, 新建一个通道, 输入通道名称, 点击 下一 步 23
2. 选择 Mitsubishi Ethernet 驱动, 点击 下一步 3. 网卡设置, 选择 Default, 点击下一步, 其它参数默认, 直至完成 24
4. 点击 click to add a device, 新建一个设备, 输入设备名称, 点击 下一步 5. 选择正确的 PLC 型号, 点击下一步 25
6. 输入模块的 IP 地址 :255, 其中 255 为默认参数, 点击下一步, 其它参数默认 7.IP 协议选择 TCP/IP, 端口号输入 :5551, 点击下一步, 直至完成 26
4.2 通过三菱的串口协议连接 4.2.1 虚拟串口设置 1. 打开虚拟串口软件 VCOMM 扩展串口, 点击 新增虚拟串口, 添加一个新的虚拟串口 27
2. 在 串口 处选择任意一个串口, 在 远程服务器 IP 地址 处填入以太网通讯处理器的 IP 地址, 远程 服务器监听端口 填入端口号, 例如 8899, 可自由设定, 注意 : 此参数必须和 BCNet-FX 网页设置中的 本地端口号 保持一致, 点击 确定 3. 完成对虚拟串口的设置 28
4.2.2 BCNet-FX 连接编程软件 2. 打开编程软件 GX Developer, 新建工程, 选择正确的 PLC 类型 和 PLC 型号, 点击 确定 2. 点击 在线 中的 传输设置 29
3. 双击 串行 USB, 选择正确的 COM 端口 ( 此端口可自行在虚拟串口软件中指定 ) 和 传输速度, 点击 确定 4. 点击 通信测试, 与 PLC 已连接成功 5. 即可对 PLC 程序进行上下载和监控 30
4.2.3 BCNet-FX 连接组态王 4. 新建工程并打开工程 5. 点击 COM1, 选择 新建, 在弹出的对话框的选择 FX2---- 编程口, 点击 下一步 31
3. 输入设备的逻辑名称, 点击 下一步 4. 选择与设备连接的串口 ( 此串口可根据虚拟串口软件自行设置 ) 32
5. 输入设备地址, 默认即可 6. 输入通信参数, 默认即可, 随后点击 完成 33
4.2.4 BCNet-FX 连接 MCGS 4. 打开昆仑通泰 MCGS 组态环境 -- 设备窗口, 设备管理中增加 通用串口设备 和 三菱 _FX 系列编程 口 34
5. 双击 通用串口设备 0- 通用串口父设备, 选择正确的 串口端口号 ( 此端口可自行通过虚拟串口 软件进行设置 ), 其他参数默认即可, 点击 确认 35
3. 双击 设备 0- 三菱 _FX 系列编程口, CPU 类型 选择正确的 PLC 型号, 其他参数默认即可, 点击 确认 4.2.5 BCNet-FX 连接力控 3. 打开力控开发系统, 双击 IO 设备组态, 在 PLC 类别中选择 MITSUBISHI( 三菱 )--FX 系列 ( 编程 口 ) 36
4. 新建一个设备, 输入 设备名称, 点击 下一步 3. 选择正确的串口 ( 此端口可自行根据虚拟串口软件进行设置 ), 其他参数默认, 点击 完成 37
4.2.6 BCNet-FX 连接 Kepware opc 2. 打开 KEPServerEX 软件, 点击 Click to add a channel, 新建一个通道, 输入通道名称, 点击 下一 步 2. 选择 Mitsubishi FX 驱动, 点击 下一步 3. 通讯参数中的 COM ID 填入正确的 COM 号 ( 此端口可自行通过虚拟串口软件进行修改 ), 其他参数 默认即可 38
4. 参数默认, 直至完成 39
5. 点击 click to add a device, 新建一个设备, 输入设备名称, 点击 下一步 6. 选择正确的 PLC 型号 40
7. 参数默认, 直至完成 41
5.ModbusTCP 通讯 BCNet-FX 模块内部集成 ModbusTCP 通讯服务器, 因此 ModbusTCP 客户机, 如支持 ModbusTCP 的组态软件 OPC 服务器 PLC 以及实现 ModbusTCP 客户机的高级语言开发的软件等, 可以直接访问三菱 FX 系列 PLC 的内部数据区,Modbus 协议地址在 BCNet 内部已经被默认映射到 FX 系列 PLC 的地址区, 实现的功能号包括 : FC1 FC2 FC3 FC5 FC6 和 FC16 42
ModbusTCP 协议帧格式 : 事务 事务 协议 协议标 长度字段 ( 高 长度字段 从站地 功 数据地址 数据地 指 令 指 令 处理 处理 标识 识符 字节 ) ( 低字节 ) 址 能 ( 高字 址 ( 低字 数 ( 高 数 ( 低 标识 标识 符 号 节 ) 节 ) 字节 ) 字节 ) 符 符 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 后面的字节 数 1 地址映射表 Modbus 从站地 址 FX 系列 PLC 内部软元件 数据 类型 计算公式功能号最大指令数 00001~ 输出线圈 :Y0~ Ymn = 00001+m*8+n 1 01001~ 线圈 :M0~ Mm = 01001+m 03001~ 线圈 :S0~ 位 Sm = 03001+m 05001~ 特殊 :M8000~ M8m = 05001+m 2 06001~ 定时器线圈 :T0~ Tm = 06001+m 07001~ 计数器线圈 :C0~ Cm = 07001+m FC1( 读线圈 ) FC5( 写线圈 ) FC1:512 FC5:1 10001~ 输入 :X0~ 位 Xmn = 10001+m*8+n 3 FC2( 读输入 ) 512 40001~ 定时器 :T0~ Tm = 40001+m 41001~ 计数器 :C0~ Cm = 41001+m 字 41301~ 特殊 :D8000~ D8m = 41301+m 4 42001~ 资料暂存器 :D0~ Dm = 42001+m FC3( 读寄存器 ) FC16( 写寄存器 ) FC6( 写单一寄存器 ) FC3:125 FC16:125 FC6:1 说明 : 1 其中 m 表示 Y 线圈标识号的百十位,n 表示 Y 线圈标识号的个位, 如 Y37 时 m=3,n=7;y112 时 m=11,n=2; 2 其中 m 表示 M 线圈标识号去掉 8000 的剩余数, 如 M8212 时 m=212; 3 其中 m 表示输入 X 标识号的百十位,n 表示 Y 线圈标识号的个位, 如 X37:m=3,n=7;X111:m=11,n=7; 4 其中 m 表示特殊功能寄存器 D 标识号去掉 8000 的剩余数, 如 M8120 时 m=120; 2 用 ModScan32 测试 解压产品光盘 \ 使用手册 \ 通讯测试软件下的 modscan2_cr.rar 1. 运行 ModScan32 软件 2. 选择菜单 Connection/Connect, 选择 Remote TCP/IP Server, 输入 BCNet-FX 的 IP 地址,Service 端口为 502; 点击 [OK] 按钮, 如图 1 所示 43
图 1 3. 在子窗口 ModSca1 中设置 Device ID 为 PLC 的站地址 ( 如 1), 功能号选择 03:HOLDING REGISTER,Address = 1301,Length = 100 4. 子窗口数据区显示 41301~41400 的 16 进制数据, 其对应于三菱 FX 系列 PLC 的特殊寄存器 D8000 到 D8100 的数值, 如图 2 所示 5. 双击子窗口数据区的数据可以修改数值 图 2 5.2 WINCC 通过 ModbusTCP 驱动连接 BCNet-FX 1. 打开 Wincc 软件, 新建一个项目, 右击 变量管理, 选择 添加新的驱动连接, 在弹出的对话框中选择 Modbus TCPIP.chn, 点击 确定 44
2. 右击 Modbus TCPIP/IP 单元 #1 选择 新驱动程序的连接, 新建一个名称, 点击 属性, 弹出属性的对话 框, 在 CPU 类型 选择 984, 在 服务器 中填入 BCNet-FX 的 IP 地址, 点击确定 3. 右击 变量名称, 新建变量, 这里我们新建一个 D0 变量, 对应地址的设定请点击 选择, 弹出对话框, 区域 中选择 4x 保持寄存器, 4x 中填入 402001, 注意 : 根据 ModbusTCP 地址对应关系 D0 的地址为 42001, 由于 wincc 中的地址位数为 6 位, 所以 42001 对应到 wincc 中为 402001 45
6. 产品技术指标 产品型号 BCNet-FX 描述三菱 FX 系列 PLC 以太网通讯处理器颜色金属黑状态显示 Pwr,COM1,COM2,Link 以太网接口 IEEE 802.3 兼容,Link/Active 指示灯, 线序自适应, 支持 Auto-MDIX 接口类型 RJ45 母插座传输速率 10/100Mbps 协议支持 MELSOFT MC BCNetTCP BCNetUDP BCNetHTTP 等 TCP 连接数 6 X1 接口 ( 连 PLC) RS422 接口类型 MD8 通讯母口传输速率 9.6K 19.2K 38.4K 115.2Kbps 协议支持 FX 编程口 X2 接口 ( 连 HMI) RS422 接口类型 MD8 通讯母口传输速率 9.6K 19.2K 38.4K 115.2Kbps 协议支持 FX 编程口编程软件 GX Works2 组态软件昆仑通态 组态王 三维力控等 OPC 软件 KepWare OPC 诊断和参数设置 IE 浏览器, 默认 192.168.1.178 供电方式 FX 通讯口直接取电 ( 通讯电缆 ) 或外接 24VDC 电压类型 24VDC/100mA 工作温度 0~60 工作湿度 90% 非凝露 46
安装方式电磁兼容性抗震动 ESD 出厂老化通讯稳定性认证尺寸 (L*W*H) 重量 35mm 导轨安装 2014/30/EU 4.5mm/30Hz/10Min 6KV 60 度老化箱运行 168 小时, 通断电 50000 万次持续 30 天与 PLC 不间断通讯,1 亿 3 千万次通讯 0 错误 CE 认证 90*24*65mm 100g 7. 联系我们 名称 : 地址 : 江苏省无锡市蠡园开发区滴翠路 100 号创意园 A 幢 1501,1503 邮编 :214072 销售 :0510-8513 6823,0510-8516 6823 传真 :0510-8516 6813 技术支持 :0510-8516 2669,bcnets7@163.com 网址 :www.beichen-automation.com BCNet 模块在亿万论坛的产品专题帖 : http://bbs.e10000.cn/a/a.asp?b=302&id=1178077 我们也欢迎您加入我们的联网 QQ 群 :175118591, 讨论和西门子 三菱 欧姆龙 台达 松下等 PLC 通讯相关的所有话题 微信公众号 : 47
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