《2号教学楼综合布线中心机房子系--统设计与机械手搬运单元控制组态..docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2号教学楼综合布线中心机房子系--统设计与机械手搬运单元控制组态..docx（16页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、何Z版卡学科信学院课程设计说明书（2015/2016学年第一学期）课程名称：综合布线及楼宇监控系统工程设计题目：2号教学楼综合布线中心机房子系统设计与机械手搬运单元限制组态专业班级：电气工程及其自动化班学生姓名：学号：指导老师：李兵杨怡君韩晓鸿等设计周数：西周设计成果：2016年1月14日书目书目1课程设计一：2号教学楼综合布线中心机房子系统设计2-设计概况21.1 系统组成21.2 课程设计的目的21.3 课程设计的任务31.4 课程设计的要求31.5 课程设计的原则3二综合布线设计步骤42.1 2号建筑物的实地测量42.2 利用AUToCAD进行综合布线平面图绘图4三课程设计中系统的具体设
2、计43.1 传输介质选择43.2 工作区子系统的设计43.3 水平子系统的设计53.3.1 其各楼层的信息点数量统计表（没有考虑余量的状况下）53.3.2 对该各楼层的具体分析63.4 管理区子系统的设计73.5 干线子系统的设计73.6 设备间子系统的设计73.7 中心机房的位置选择9四工程造价的预算（供参考）9参考文献10课程设计二：机械手搬运单元限制组态10-课程设计的概述101.1 课程设计的目的101.2 课程设计的任务10二系统设计H2.1 系统分析112.2 系统的技术要求112.3 上位机的程序设计112.3.1 设计思路：11232监控界面状态122.3.3 监控组态程序清单
3、12参考文献14课程设计总结14课程设计一：2号教学楼综合布线中心机房子系统设计-设计概况1.1 系统组成综合布线系统（GCS）集成了教学楼建筑物内全部弱电布线，当运用综合布线系统时，计算机系统、用户交换机系统以及局域网络系统的配线，是运用一套由公共配件所组成的配线系统综合在一起。综合布线系统可兼容各个不同厂家的语音、数据、图像设备；其开放的结构可以作为各种不同工业标准的基准，不再须要为不同的设备打算不同的配线零件以及困难的线路标记与管理线路图表。GCS使得配线系统将具有更大的适用性、敏捷性，可以利用最低的成本在最小的干扰下，进行工作地点上的终端设备的重新支配与规划。依据国际电子工业协会（EI
4、A）和国际电信工业协会（TIA）制定的结构化布线系统标准（EIA/TIA568A）,及中国工程建设标准化协会制定的标准建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范，结构化布线系统由工作区子系统、配线（水平）子系统、干线（垂直）子系统、设备子系统、管理子系统、建筑群子系统、进线间子系统七个子系统组成。其构成图如下图：图1：结构化布线系统图本设计中的2号教学楼由于属于旧楼改造且规模一般，该系统只包含了工作区子系统、配线（水平）子系统、干线（垂直）子系统、设备子系统、管理子系统。1.2 课程设计的目的课程设计是对课程理论和课程试验的综合和补充。它主要培育学生综合运用已学过的理论和技能去分析和解决实际问题的实
5、力，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。本课程设计通过综合利用所学综合布线学问完成一项综合布线工程的设计任务，探讨确定实施方案并进行部分工程的实施，从而加深对弱电系统与综合布线的原则和特点，驾驭学问与实际相结合，培育学生综合运用理论学问和专业学问去解决实际工程设计问题的实力。1.3 课程设计的任务依据2号教学楼的具体结构，依据运用要求，确定中心机房的位置和信息网络的拓扑结构，对中心机房和主干网络的主要设备进行选型，依据设定的信息点的数目，计算出所用线缆数量，进行本部分的工程造价。1.4 课程设计的要求（1）设计应符合EIA/T1.A-568民用建筑线缆标准网和IS0/IE011801国际标
6、准；（2）整个网络规划应符合实际的状况，拓扑结构合理、科学、具有先进技术；（3）与学校校内网的接入方式要合理，电话接入方式要符合电信科的要求；（4）与各个水平子系统的连接方式要合理；（5）课程设计报告书写规范，文字通顺，图表清楚。数据完整，结论；1.5 课程设计的原则在综合布线系统的设计中应遵循以下几个需求和原则：（1）好用性：布线系统能在现在和将来适应技术的发展，能实现数据和语音通信。（2）敏捷性：布线系统能满意敏捷通用的要求。任何一个信息插口，均能连接不同的设备，如计算机，终端，传真机，和电话。并可连接不同类型的局域网。全部这些不同类型的连接方法均可通过在管理子系统中更改跳线来便利地实现。
7、（3）模块化：布线系统中，除固定于建筑物中的线缆外，其余全部接插件均是模块化的标准件。（4）扩充性：布线系统是要能扩充的，以便将来要扩展时，可以便利地将设备扩充进去。（5）牢靠性：该布线系统具有15-20年的运用寿命。（6）标准化：该布线系统的设计采纳的是成熟的国际、国内标准、规范或工业标准等。二综合布线设计步骤2.1 2号建筑物的实地测量设计的起先先进行建筑物的实地考察，对也许的布局进行视察并做出配线设备、中心机房等的位置和数量的记录，再对建筑物的外围进行尺寸的测量和记录。完成后,对各个楼层的房间尺寸、门的大小进行测量，记录相应的门牌号和其功能，依据其功能为下一步的信息点支配做好打算，并对各
8、个子系统进行设计。2.2 利用AUTc）CAD进行综合布线平面图绘图利用所学过的AUTOCAD对2号教学楼（一至五层）进行综合布线平面绘图，主要反映各配线架的连接。其综合布线平面图如下：图2：2号教学楼综合布线平面图三课程设计中系统的具体设计3.1 传输介质选择五类（超五类）非屏蔽双绞线。依据2号教学楼的实际状况，采纳星型拓扑的结构布线的方式。3.2 工作区子系统的设计依据GB50311-2007国家标准规定，工作区是一个独立的须要设置终端设备的区域。工作区应由水平布线系统的信息插座延长到终端设备处的连接电缆及适配器组成。在施工设计时，应尽可能考虑用户对室内布局的须要，同时也应考虑从信息墙座连
9、接应用设备的便利和平安，信息插座与计算机设备的距离保持在5米范围内；本教学楼为办公和试验的场所，所以多采纳墙上嵌入式安装型插座，运用标准的86型（86*86cm）墙盒，其信息插座设计在距离地面30Cm以上；少数采纳桌上型墙座时应考虑和办公桌、试验桌协调协作，同时更应考虑安装位置的平安性和牢靠性；另外,在设计工作区的信息点的数量时应在需求的基础上再考虑肯定的余量，以满意后续的需求。3.3 水平子系统的设计水平（配线）子系统由信息插座、信息插座至机房配线设备的电缆、和跳线组成。信息插座均为RJ-45制式。每一条数据水平双绞线的长度均不应超过90米。水平双绞线布线从房间内的信息点引出并布到机房的配线
10、机柜内。整个布线为星型拓扑结构连接方式。该2号楼属于旧建筑物，其采纳护壁板管道布线方式。为了保证系统的平安牢靠性，全部的配线设备及网络设备必需置于中心机房的机柜内。依据原则，水平子系统的设计为：（1）水平铜缆采纳100Q的超五类非屏蔽阻燃双绞线。（2）配线设备采纳AMP的24口RJ-45配线架模块和24口RJ-45+AUI集线器。（3）信息点插座模块采纳AMP的超五类网络模块。（4）面板采纳AMP的单/双孔86型面板。（5）水晶头的线序采纳T568B。（橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕）3.3.1 其各楼层的信息点数量统计表（没有考虑余量的状况下）建筑物网络和信息点数量统计表房间或者区域编号楼层编号0
11、1、0203、0405、0607、0809、1011、1213、1415、1617数据点合计语音点合计信息点合计数据点语音点数据点语音点数据点音点旌据点语音点数据点酒音点数据点音点数据点i1,1音点数拉;点语音点数据点语音点052222222211722222222117042222322211822223222118032122222211621222222116022232332312122323323121Ol4222224412342222244123合计9595190表1：2号教学楼各楼层的信息点数量统计表3.3.2 对该各楼层的具体分析（1） 2号教学楼一层：一个值班室、一个打印室
12、、三个办公室、六个试验室，共配出四十六个信息点，考虑百分之三的余量时，共配出M=m+3%m=48（个），选用两个24口RJ-45配线架模块、两个24口RJ-45+AUI集线器一个48口的交换机。（2） 2号教学楼二层：一个试验室、十二个办公室，共配出四十二个信息点，考虑百分之三的余量时，共配出M=m+3%m=44（个），选用两个24口RJ-45配线架模块、两个24口RJ-45+AUI集线器和一个48口的交换机。（3） 2号教学楼三层：三个试验室、九个办公室，共配出三十二个信息点，考虑百分之三的余量时，共配出M=m+3%m=33（个），选用两个24口RJ-45配线架模块、两个24口RJ-45+A
13、UI集线器和一个48口的交换机。（4） 2号教学楼四层：一个办公室、两个教研室、一个工程图书馆、五个试验室、九个办公室，共配出三十六个信息点，考虑百分之三的余量时，共配出M=m+3%m=38（个），选用两个24口RJ-45配线架模块、两个24口RJ-45+AUI集线器和一个48口的交换机。（5） 2号教学楼五层：一个办公室、九个试验室，共配出三十四个信息点，考虑百分之三的余量时，共配出M=m+3%m=36（个），选用两个24口RJ-45配线架模块、两个24口RJ-45+AUI集线器和一个48口的交换机。（6）综上述分析，考虑完余量之后的信息点总数为：48+44+33+38+36=199（个）,
14、因此进行水平线缆的计算：经测量本教学楼东西长度为66m,离最远信息点距离为60m,离最近信息点距离为5m。平均电缆走线长度：S=0.55*（60+5）+6=41.75m（取42m）；每箱可以拉线的根数：30542=7.26m（取7根）；因此，整座楼共五层，共须要199/7=28.4（取29）箱；3.4 管理区子系统的设计管理间子系统设置在楼层配线房间，是水平系统电缆端接的场所，也是主干系统电缆端接的场所。用户可以在管理间子系统中更改、增加、交接、扩展缆线。从而变更缆线路由。该设计的2号教学楼属于旧楼改造，信息点密集，运用时间集中，楼道很长，每楼层均实行19寸壁挂式机柜干脆明装在楼道，其面积设为
15、1.8m2.壁挂式机柜一般在楼道安装高度不小于1.8米。3.5 干线子系统的设计垂直干线子系统由设备间子系统与管理间子系统的引入口之间的布线组成，采纳大对数电缆或光缆。两端分别连接在设备间和楼层配线间的配线架上。它是建筑物内综合布线的主馈缆线，是楼层配线间与设备间之间垂直布放缆线的统称。本设计的2号教学楼采纳星型拓扑结构的布线方式，采纳100Q大对数超五类非屏蔽双绞电缆，每层楼高4m,共需50m（包括端接容差和裕量，跳线）电缆，电缆井设在距离东门6m处，采纳点对点端接，并配出200条电缆，干线电缆捆在支持用的钢绳上钢绳依靠墙上的金属条固定。3.6 设备间子系统的设计设备间主要安装建筑配线设备（
16、BD）。设备间内安装了计算机、计算机网络设备、电话程控交换机、建筑物自动化限制设备等硬件设备。这些设备的运行须要相应的温度、湿度、供电、防尘等要求。本设计2号教学楼的系统设计中采纳19寸的安装机架，RJ-45配线模块、四十八口交换机和二十四口的集线器等。（1）温湿度的选择设备间可以通过安装降温或加温、加湿或除湿功能的空调设备来实现限制。选择空调设备时，北方地区要全面具有降温、升温、除湿、加湿功能。依据设备间外围结构传热量，室内工作人员发热量，照明工具发热量，室外补充新风带入热量，依据总热量的1.1倍作为空调负荷量，据此选择空调设备。设备间的温湿度级别采纳A级别A级（温度：夏季：224；冬季：1
17、84。湿度：40%65%）（2）尘埃的要求设备间内的电子设备对尘埃要求较高，尘埃过高会影响设备的正常工作，降低设备的工作寿命。设备间的尘埃指标选择B级（B级：粒度0.5；个数18000）。（3）照明的要求为了便利工作人员在设备间内操作设备和维护相关综合布线器件，设备间内必需安装足够照明度的照明系统，并配置应急照明系统。设备间内距地面08m处，照明度不应低于200lx.设备间配备的事故应急照明，在距地面0.8m处，照明度不应低于5lx（4）噪声的要求为了保证工作人员的身体健康，设备间内的噪声应小于70dBo（5）供电系统设备间供电电源：50Hz；220V/380V；相数：三相五线制或三相四线制/
18、单相三线制。采纳A级供电系统（电压变动：-5%+5%；频率变动：-0.2%+0.2%波形失真率：v5%）,供应独立电源。（6）设备间的设备管理设备间内全部进出线装置或设备应采纳不同色标，以区分各类用途的配线区，便利线路的维护和管理。（7）防火措施从设备间的配电盘到各种设备的供电电缆，应为阻燃铜芯屏蔽电缆，设备间应安装相应的消防系统，配备防火防盗门。对于A类平安设备间，其建筑物的耐火等级必需分别符合GB500452001中规定的一级耐火等级。设备间内应设置火灾报警装置。在机房内、工作房间、活动地板下、吊顶上方及易燃物旁边都应设置感烟和感温探测器。A类设备间还内设置二氧化碳自动灭火系统，并备有手提
19、式二氧化碳灭火器。（8）设备间的内部装饰地面：为了便利敷设电缆线和电源线，设备间的地面最好采纳抗静电活动地板，其接地电阻应在0.1-1000MQ之间。具体要求应符合国家标准GB6650-86o墙面：墙面应选择不易产生灰尘，也不易吸附灰尘的材料。目前大多数是在平滑的墙壁上涂阻燃漆，或在墙面上覆盖耐火的胶合板。顶棚：为了吸音及布置照明灯具，一般在设备间顶棚下加装一层吊顶。吊顶材料应满意防火要求。目前，我国大多数采纳铝合金或轻钢做龙骨，安装吸音铝合金板、阻燃铝塑板、喷塑石英板等。3.7 中心机房的位置选择结合实际状况，考虑用电缆的节约，把中心机房的位置设置在一楼119室。其设计要求均满意设备间选择的
20、要求。四工程造价的预算该工程的造价预算只针对一部分系统的设计，其统计表如下:设备名称数量单价（元）总价（元）面板199（取200）71400半盖盒199（取200）15.53100墙盒398（400）62400RJ-45插座模块199*3=597（取600）16.81008024口RJ-45配线架10+193102324口RJ-45+AUI集线器10+15055019寸安装机架5+11200072000电缆（箱）293501015048口交换机5168408工程总造价：101111（元）参考文献1韩宁，刘国林，综合布线北京：人民交通出版社2004黎连业，网络综合布线系统与施工技术其次版机械工业
21、出版社2003宋建峰，综合布线工程好用设计施工手册中国建筑工业出版社2000向忠宏，综合布线产品与案例人民邮电出版社20035刘化君，综合布线系统机械工业出版社2004.7课程设计二：机械手搬运单元限制组态机械手在当今工业中有着举足轻重的作用，是工业生产的必定产物，能仿照人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，是自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。依据预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械
22、化和自动化，能在有害环境下操作以爱护人身平安，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广袤的发展前途。工业生产中常常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作，采纳机械手是行之有效的方法和途径。而监控组态软件则是通过力控软件实现对硬件设备（如P1.C（可编程限制器）梯形图组态等）的限制，减小了系统开发难度，同时增加了相应工业系统设计的敏捷性和全面性。组态软件的出现运用户可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。-课程设计的概述1.1 课程设计的目的课程设计是学生完成本学期教学支配的最终一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用
23、所学过的基本理论、基本学问与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和将来事业的开拓都具有肯定意义。培育学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作实力。1.2 课程设计的任务（1） 了解机械手搬运单元的限制方法和限制要求；（2）确定监控系统的限制方案，利用组态软件编制上位机监控系统界面；（3）建立实时数据库，进行数据连接、数值标定和相应的编程；（4）编制程序实现对机械手搬运单元的监控；（5）选择合适的通讯协议，实时下位机与上位机数据交换；（6）对本次课程设计进行总结，撰写课程设计报告；二系统设计2.1 系统分析将机械手的原点（即原始状
24、态）定位左位，高位，放松状态。在原始状态下，按下“启动”按钮进入启动状态，工件起先右移，当机械手检测到下工作台有工件时，机械手将向下运动，下降到低位，然后锁紧夹爪；当工件被夹住后，机械手上升，到达高位后，手臂向右移动。当到达右侧后夹爪向下并释放工件，然后上升到高位左转回到原始位置，将限制权交给下一单元。当按下“复位”键时，机械手回复到原始状态。其动作逻辑关系图如下：原位T下降T夹紧T上升T右移T（复位）I左移一上升一夹紧一放松一下降2.2 系统的技术要求（1）机械夹爪上下运动（2）传送带上的传感器检测到有工件到位且有信号产生时，机械手下降（3）机械手臂左右摇摆（180。）（4）只有当机械手臂下
25、降到低端时才能作开合动作（5）按下复位按钮时，整个状态复原到初始状态2.3 上位机的程序设计2.3.1 设计思路：（1）初始状态：机械手位于左侧，高位，放松。当下方有工件时，机械手起先工作。（2）工作状态：手动按下启动按钮，机械手上下移位，当检测到工件到位时进行工件的搬运。（3）停止状态：手动按下停止按钮，机械臂和机械手将停止工作，并停留在上一刻所工作的位置。（4）复位状态：手动按下复位按钮，工作状态将会到初始状态。2.3.2 监控界面状态（1）初始状态时界面状态如图3所示:yidong3VidOng4yidong2yidong5yidongyidongl2.3.3 监控组态程序清单(1)进入
26、程序IFqidongTHENIFxuaze=OTHENIFyidong18THENyidong=yidong+3;E1.SEIF(yidong=18)&(yidong1120)THENyidong1=yidong1+30;E1.SExianshi1=1;IFyidong2=60THENxianshi=0;yidong3=yidong2;E1.SEENDIFE1.SEIFyidongI=OTHENxiashi2=0;IFyidong560THENyidong3=yidong2;/E1.SE/ENDIFENDIFE1.SEyidong5=yidong5+10;yidong4=yidong4-30;
27、IFyidong1120THENyidong1=yidong1+30;E1.SEENDIFENDIFENDIFE1.SEENDIF参考文献1天津高校编写组，工业机械手设计基础，天津科学技术出版社，19802王承义，机械手及其应用，机械工业出版社，19813机械工程手册编辑委员会，机械工程手册，补充本（二）机械工业出版社，19814钟肇新，范建东主编可编程限制器原理及应用第三版广州：华南理高校出版社,2003.55郝海青，串联关节式机械手的限制系统分析与设计.万方数据库硕博士论文，2002课程设计总结为期近两周的课程设计结束了，首先应当特别感谢我们的学校给我们供应了这样一个难得的机会，让我们能够
28、对所学学问进行检验和实践，使我受益匪浅。随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的运用自动化限制，不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。利用课本的理论学问结合实践完成设计任务。本次课程设计对我们即将毕业的学生来说无疑是一种阅历型的考验，通过本次课程设计我们能够了解了将来工作的一个就业去向，更让我们明白了工作的性质和在将来的工作中的设计思路和要留意的问题，有了这次的基础，我明白了设计中的信念和耐性是相当重要的，假如设计的误差太大，不仅是对设备寿命和效率的危害，更严峻的是成本的增加。虽然我们的胜利不是很完备，但我们至少学到了很多课本上学不到的东西，而且获得了很多阅历，这是最珍贵的。首先感谢老师的细心指导，在设计过程中不断地给我们激励和帮助，使我们在遇到困难的时候学会如何独立去解决它。经过这段时间的熬炼，我们熟识了一个设计的整个流程，提高了自己的动手实力，为下学期的毕业设计打下了基础。课程设计评语课程设计成绩指导老师（签字）年月日
