立式数控铣床横向进给系统设计.doc

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2008-10-26 | 立式数控铣床横向进给系统设计

标签： 立式  数控  铣床  横向  进给 

摘 要
数控铣床是现代制造业中不可获缺的机械加工设备。数控铣床横向进给系统是机床重要的组成部分之一。本文在对铣削时铣削力进行分析与计算的基础上进行了伺服电机选型、联轴器型号的选择与校核、键尺寸的选择与校核、轴承的型号选择与校核；对主要零件滚珠丝杠等进行了设计。同时依据外国先进数控铣床设计的原理，相比国内的数控铣床，有较高转速与较大的进给速度。
利用AutoCAD完成了数控铣床横向进给系统的装配图绘制和关键零件的图形绘制。
 关键词：数控铣床，伺服电机，滚珠丝杠，进给系统

 目 录
1 前言 ………………………………………………………………………………………1
1.1 课题研究的目的和意义 …………………………………………………………………1
1.2 数控铣床的概况 …………………………………………………………………………1
1.3 设计内容 …………………………………………………………………………………2
2 横向进给系统总体结构设计…………………………………………………………3
2.1 设计参数 …………………………………………………………………………………3
2.2 总体结构设计与工作原理 ………………………………………………………………3
2.3 技术路线 …………………………………………………………………………………4
3 传动方案的拟订和工作台的选定…………………………………………………5
3.1 传动方案的拟订…………………………………………………………………………5
3.2 工作台的选定……………………………………………………………………………6
4 铣削力的确定与电机选择 ………………………………………………………7
4.1 铣削力和进给速度的确定 ………………………………………………………………7
4.2 电动机的选择 ……………………………………………………………………………7
5 主要零件的设计与校核 ……………………………………………………………10
5.1 滚珠丝杠设计……………………………………………………………………………10
5.2 轴承选择…………………………………………………………………………………12
5.3 联轴器的选择……………………………………………………………………………13
5.4 丝杠各动力学参数的校核………………………………………………………………13
6总结 ……………………………………………………………………………17
参考文献  …………………………………………………………………………………18

参考文献
[1] 赵松年, 李恩光, 裴仁清.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社, 2004.
[2] 扬正新，汪劲松.机电一体化系统[M].北京: 科学技术文献出版社,1996.
[3] 文怀新.数控铣床设计[M].北京:化学工业出版社，2006.
[4] 赵松年，张奇鹏.机电一体化机械系统设计[M].北京:机械工业出版社,1996.
[5] 李洪.实用机床设计手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1999.
[6] 林宋.现代数控机床[M].北京:化学工业出版社，2003.
[7] 王爱玲.现代数控机床结构与设计[M].北京:兵器工业出版社,1999.
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8位微控制器体系架构的设计研究
摘 要:本文分析了目前8位微控制器的更新和设计趋势，主要讨论其RISC体系架构的产品设计，并重点从体系架构的角度出发，就高性能、低功耗两方面对在设计中采用的关键技术进行了探讨研究。
关键词： RISC；微控制器；低功耗；流水线
1．引言
微控制器(Microcontroller)自上世纪70年代出现以来，在将近30年的时间里得到了迅猛的发展和广泛的应用。随着微电子技术的飞速发展，微控制器以其性能好、体积小、价格优、功能齐全等突出优点被广泛应用于家用电器、计算和外设、通讯、工业控制、自动化生产、智能化设备以及仪器仪表等领域，成为科研、教学、工业技术改造最得力的工具。从最初采用普林斯顿结构的简单微控制器到现在普遍采用哈佛总线结构的RISC微控制器，微控制器取得了飞速的发展[1]。
8位微控制器目前应用数量最大的微控制器，也是目前最多公司致力耕耘的市场；其市场及价格竞争都极为激烈，各种多功能需求以及不同规格的产品推陈出新的速度也极为快速。随着集成电路和半导体工艺技术的快速发展，FPGA和SOC技术的不断竞争和融合，电子产品的设计逐渐向系统性能更好、功耗更小、成本更低、可靠性更高、开发更容易的方向发展。因此，迅速推出符合市场需求的高性价比、低功耗、高经济效益的8位微控制器芯片或IP Core成为了现今不少公司竞争相逐的热点。
2．目前8位微控制器的更新和设计趋势
对于不同的微控制器（MCU）产品应用,不仅需要考虑不同厂家MCU的性价比,而且还需要考虑不同指令系统下MCU应用特点。针对不断涌现出来的新的智能化电子产品,们一直在开发适合于不同嵌入式系统应用的MCU新产品[2]。不同厂家的MCU产品其指令集各不相同,特别是指令集系统架构的不同,如市场上广泛应用的MCS51系列和PIC系列微控制器则分别采用CISC指令系统和RISC指令系统。
微控制器按照指令系统可以分为CISC、RISC、类RISC（RISC-LIKE）等几种。传统的MCS51控制器属于CISC型，其代码密度高，但大多数指令需要多个时钟周期完成。RISC型一般指令密度较低，但指令效率很高。类RISC型则兼有CISC和RISC的优点。RISC和类RISC之所以有如此高的指令效率，得益于小指令集带来的硬布线结构和流水线结构。简单的指令集可以用硬布线进行指令译码，而不需要用微码控制的方式，提高了译码的效率。流水线结构将指令分成几步完成，在流水线填满工作时，每条指令的平均执行时间（CPI）在1个时钟周期左右[3]。一般来说，RISC比同等的CISC要快50%--70%，同时更容易设计和纠错。
因此，目前对8位微控制器的产品开发和研究设计主要是以兼容市场上已被客户广泛采用的产品为前提，不断提高性能并降低功耗以适应市场竞争和技术发展。对于原先为CISC指令系统的微控制器产品，在层出不穷的更新系列中已经渐渐的融合进了RISC思想；对于采用RISC指令系统的微控制器来说，更多的做法仍然是针对高性能低功耗的需求对其整个体系架构不断地进行优化和改善，尤其是流水线结构的改进最为多见。本文正是在种形势下提出的，主要讨论RISC体系架构的8位微控制器产品的设计技术。
3．RISC微处理器的结构特征和设计原则
虽然现在业界对RISC处理器应该具有什么特征还有不同的看法，但是各种RISC结构都有一些共性[4]：(1)采用哈佛总线结构，大多数指令在一个时钟周期内完成以便于实现结构流水化；(2)采用独立且简单的装载/存储结构；(3)指令解码通常都是硬连线实现而不是微解码，以便加快执行速度；(4)多数指令具有固定格式，以简化指令编码和译码；(5)较小的指令集和少数几种寻址模式；(6)数据通道流水线化，使处理过程高度并行；(7)采用大容量高速寄存器堆(或称为寄存器文件)，尽量避免与速度较低的系统RAM交换数据。尽量将运算数据存放在寄存器中，从而减少访问内存的次数。根据以上的讨论，下文重点从体系架构的角度出发，就高性能、低功耗两方面对8位RISC微控制器在设计中的关键技术进行了探讨研究。
4．关键技术
4.1 RISC指令集的选取
控制器系统的使用跟软件编程与硬件设计之间的规格接口密切相关，这个接口就是微控制器的指令集。指令体系结构（ISA）是进行微处理器软硬件协同设计的前提。指令集必须完备，使所有可计算的功能都在合理的程序空间内得以实现；而且指令集又必须是高效的，以便使常用的功能可以用相对少的指令实现。因此，提供给应用软件开发的微控制器系统必须有一个完备而高效的指令集。
指令集直接决定微控制器的内部硬件结构，同时也是用户程序编译生成目标代码的依据。指令集的最终确定与整个系统所需的程序存储器、数据存储器、寄存器变量及存储器寻址方式密切相关且相互制约。各个部件乃至具体的字节都应该有唯一的地址，以便指令集能够正确对各个部件或字节进行辨认操作。因此也就有了相应的一系列针对不同产品的不同措施：
1）从所需要的地址度和相应增加的寄存器来权衡指令的长度；2）对指令进行分类并分别确定各类的指令字节格式，以简化操作控制信号的译码逻辑；3）增加相应的寄存器以弥补指令字节长度的不足；4）指令字节格式分配应考虑到相应部件的结构复杂度及对应的寻址方式；5）存储器、寄存器、I/O口是否统一寻址。以上所列举的并不详尽也无先后顺序之分，应该同时进行分析。相应的措施所对应的性能、功耗、设计复杂度各不一样，应统一考虑。
对ISA进行功耗分析应该从指令代码容量和指令执行效率两方面考虑。指令集大小、寄存器变量、存储器寻址方式、流水线结构等技术的选定都和指令代码密度有紧密联系。研究发现，在RISC的精简指令集中适当增加一些特定的复杂指令不失为提高代码密度、保证处理器高性能、低功耗的可行方法。因此能够产生高指令代码密度的指令集无疑是RISC低功耗设计的首选[5]。
4.2 具有共享区的寄存器堆的分页设计
RISC设计思想的最主要特点是所有的操作都是面向寄存器的。利用寄存器---寄存器操作的指令进行数据传送，加快了速度，而且还简化了指令控制逻辑，缩小了硬布线逻辑构成的控制部件的芯片面积。
在指令中固定寄存器地址的位数必然限制寄存器的数量，但是引入高端处理器的分段、分页的设计思想就可以扩展寻址的范围。分段、分页的设计思想的根本出发点在于将存储器的线性地址分解成二维或多维地址；在指令中只表达最低维地址，而使用其它设施（如段号寄存器、页号寄存器）用来存放高维地址。一般将寄存器堆分成若干个页，每个页有固定的大小，在指令中只使用寄存器的页内地址。在系统专用寄存器中设置一个页号寄存器，通过改变其内容来切换对不同页寄存器的访问[6]。
为克服单纯分页机制中的各种缺陷，通常采用具有共享区的分页设计，这样不仅减少了指令中寄存器逻辑地址的位数，而且在任何时候都能够访问系统寄存器，同时便于不同页寄存器之间通过共享区中的通用寄存器交换信息。当然还得有相应的逻辑地址到物理地址的映射的方法措施。
4.3 程序空间的分页设计
由于和寄存器堆同样的原因，在指令中若采用完整的程序空间地址，也会局限程序空间的大小，所以对程序空间通常也采用了分页的设计思想，同时在不同页内设置了公共程序区（若指令长度完全符合程序空间地址的要求，则无需此思想），其设计思想类同于具有共享区的寄存器分页设计，在此不再赘述。唯一与寄存器公共区不同的是：程序公共区是为程序在不同页之间跳转提供平台。
4.4 流水线技术
流水线设计与8位RISC微控制器体系架构密不可分，是整个系统的设计核心，它的选用优劣直接影响到系统的性能和功耗。
流水线技术能最大限度地利用了微控制器资源，使每个部件在每个时钟周期都工作，大大提高了效率，但由于流水线的各个段之间存在很强的依赖关系。如果处理不当,指令的运行将达不到预期的结果，因此必须熟知流水线的相关和转移问题。其一为资源冲突,即同一时间内争用同一功能部件, 一般为同时访问存储器, 这就需要停顿一拍流水线; 其二为数据相关冲突,有三种类型: RAW、WAR、WAW , 解决该冲突使用内部直通结构或者延迟一拍流水线; 其三为控制转移冲突,即对于条件跳转指令, 根据运算结果判断是否跳转, 才能确定新的PC值, 运算结果是在执行阶段后获得,这使流水线丧失很多的性能, 一般采用增加硬件预先获得运算结果解决该冲突[3]。
越是长的流水线，相关和转移两大问题也越严重：一方面导致硬件控制电路复杂程度大大增加, 另一方面, 由于流水线节拍的停顿,导致CPI值的增大及系统性能的下降。所以，流水线并不是越长越好，找到一个速度与效率的平衡点才是最重要的。
在8位RISC微控制器的流水线设计中，存在很多种方案。不同方案所对应的面积、速度与功耗各不相同。具体的选用则应该从多个方面融合考虑。首先应该由系统的工作速率要求和流水线级数、深度推导出多种具体的流水线结构方案及其所需要的严格时序；然后从系统的功耗、面积、性能及由流水线相关和转移问题引起的设计复杂度等方面考虑出发，判断各方案的优劣；最后折衷选择符合的最优方案。
4.5 低功耗技术
随着半导体工业的迅猛发展，集成电路进入深亚微米阶段，微处理器的时钟频率和芯片集成度不断提高，功耗已在很多设计领域成为了首要关注的问题，这点最为突出的即是高性能微处理器和便携电子设备产品[7]。
在根据系统功能说明进行软硬件协同设计、确定指令体系结构时，不同的设计出发点所导致的设计功耗结果差别会很大。因此整个体系架构的确定无疑是低功耗问题应该考虑的首要问题，主要体现以下几个方面[5]：1）尽可能根据功能需求优化指令集，简化系统的译码单元和执行单元；2）通过开发硬件的并行性以及功能单元的流水执行来实现低功耗的结构；3）合理设置确定存储器、寄存器的容量，减少所需的总线数目；4）系统硬件的各个子模块划分以及软件上设置不同的工作状态对功耗的优化非常重要。
5．结束语
在微控制器应用领域日益广泛的今天，对微控制器提出了更高要求，希望速度更快、功耗更低、价格低廉、易学易用以及组成系统时的外围器件更少。因此对目前应用数量最广的8位微控制器的产品开发和设计研究显得尤为重要。又体系结构设计是整个设计关键之关键，其后的所有工作，都是依赖于所设计的体系结构来进行的。本文就此对8位RISC体系架构中采用的关键技术所应该考虑的问题进行了分析和探讨，具有一定的研究价值和意义。
　　参考文献：
[1]　张治.8位RISC微控制器超大规模集成电路的分析与设计[D].电子科技大学.2003.5
[2]　陈瑞森，郭东辉.基于CISC/RISC混合架构的嵌入式MCU设计[J].计算机应用研究2006,(8):194-196
[3]　李侠,沈泊,吉隆伟,章倩苓.一种高效率8 位嵌入式微控制器的VLSI实现[J].微电子学.2001,31（6）
[4]　李逍,潘松,徐旭.新型RISC 流水线架构的8位微控制器[J].电子产品世界 2003.9/上半月：48-50
[5]　韦健.低功耗逻辑电路设计及在RISC设计中的研究[D].浙江学.2001.5.
[6]　孙海平，高明.8 位RISC微处理器核的参数化设计[J].微电子学与计算机.2002（1）
[7]　陆希玉，唐昆，崔慧娟.基于嵌入式系统的低功耗设计[J].微计算机信息.2005,21-7，4-6.

巴彦淖尔市城市总体规划
（2010～2030）

文本

巴彦淖尔市人民政府
北京清华城市规划设计研究院

2010.11.

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目 录
第一章 总则 1
第二章 城市性质、职能和发展目标 2
第三章 城市规模 2
第四章 市域城镇体系规划 3
第五章 规划区统筹 3
第一节 规划区“四区”划定与政策 3
第二节 规划区空间结构与功能布局 4
第三节 规划区乡镇与村庄发展引导 4
第四节 规划区发展的基础支撑体系 4
第六章 中心城区空间结构与布局 5
第一节 城市建设用地发展方向 5
第二节 空间结构与功能布局 5
第三节 土地使用强度管制区划 6
第四节 老城区更新 6
第五节 中心城区用地构成 7
第七章 中心城区公共服务设施用地规划 7
第一节 公共服务中心等级与布局 7
第二节 行政办公用地规划 8
第三节 商业金融用地规划 8
第四节 文化娱乐用地规划 8
第五节 体育用地规划 8
第六节 医疗卫生用地规划 9
第九节 教育科研设计用地规划 9
第十节 社会福利设施用地规划 9
第八章 中心城区居住用地规划 10
第九章 中心城区工业及仓储用地规划 10
第一节 工业用地规划 10
第二节 仓储用地规划 10
第十章 中心城区绿地景观系统和文化特色空间规划 11
第一节 绿地系统规划 11
第二节 水系统规划 12
第三节 景观系统规划 13
第十一章 中心城区综合交通规划 14
第一节 交通发展目标和策略 14
第二节 对外交通系统规划 14
第三节 道路系统规划 15
第四节 公共交通规划 16
第十二章 中心城区市政工程设施规划 17
第一节 给水工程规划 17
第二节 排水工程规划 17
第三节 再生水工程规划 17
第四节 电力工程规划 18
第五节 通信工程规划 18
第六节 燃气工程规划 18
第七节 供热工程规划 19
第八节 环卫工程规划 19
第十三章 中心城区综合防灾规划 20
第一节 防洪规划 20
第二节 抗震防灾规划 20
第三节 消防规划 21
第四节 人防规划 21
第十四章 中心城区地下空间利用规划 22
第十五章 环境保护规划 22
第十六章 分期建设规划 23
第一节 近期建设规划 23
第二节 中期建设规划 23
第三节 远期建设规划 24
第四节 远景发展构想 24
第十七章 规划实施 24
第十八章 附则 25
附表1： 城市发展指标体系表 26
附表2： 中心城区城市建设用地平衡表 27

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第一章 总则
第1条 规划背景
2005年内蒙古自治区人民政府批准实施的《巴彦淖尔市城市总体规划（2004～2020）》确定的建设方针和原则，在协调和指导巴彦淖尔市城市建设方面发挥了重要作用。由于原规划确定的2020年发展目标已经基本实现，为了深入贯彻落实科学发展观，根据《中华人民共和国城乡规划法》的要求，并落实相关上位规划内容，更加有效地协调指导巴彦淖尔市城市发展建设，根据内蒙古自治区住房和城乡建设厅《关于同意修改巴彦淖尔市城市总体规划的复函》，特编制《巴彦淖尔市城市总体规划（2010～2030）》。
第2条 指导思想
（1） 以科学发展观为指导，以构建社会主义和谐社会为基本目标。

（2） 坚持五个统筹，即统筹城乡发展、区域发展、经济社会发展、人与自然和谐发展、国内发展和对外开放。
（3） 遵循循环经济理念，坚持节约和集约利用资源，推进节能减排，保护生态环境，保护人文资源。
第3条 规划基本依据
（1） 《中华人民共和国城乡规划法》（2008）
（2） 《城镇体系规划编制审批办法》（1994）
（3） 建设部《城市规划编制办法》（2006）
（4） 《国务院关于加强城乡规划监督管理的通知》(国发〔2002〕13号)
（5） 《内蒙古城镇体系规划（2005～2020）》
（6） 《内蒙古国民经济和社会发展“十一五”规划纲要》
（7） 《内蒙古自治区以呼包鄂为中心沿黄河沿交通干线经济区重点产业发展规划（2010-2020）》
（8） 《巴彦淖尔市土地利用总体规划（2006-2020）》
（9） 《巴彦淖尔市市域城镇体系规划（2004～2020）》
（10） 《巴彦淖尔市城市总体规划（2004～2020）》
（11） 《巴彦淖尔市国民经济与社会发展“十一五”规划》
（12） 国家、住房和城乡建设部、内蒙古自治区其它有关法律法规、政策文件
第4条 规划期限
（1） 规划期限为2010～2030年。
（2） 近期2010年—2015年，中期2015年—2020年，远期2020年—2030年，远景为2030年以后。
第5条 规划层次
（1） 市域：巴彦淖尔市行政管辖范围，面积6.4万平方公里。
（2） 城市规划区：面积1550平方公里。
（3） 中心城区：面积661平方公里。
第6条 城市规划区范围
临河区13个办事处（铁南、北环、新华、曙光、八一、车站、解放、东环、西环、团结、先锋、汇丰、金川）、双河镇、干召庙镇、城关镇、陕坝镇、天吉泰镇，以及乌兰图克镇、狼山镇和白脑包镇位于京藏、京新（规划）高速公路北侧2公里以南的地区，总面积1550平方公里。
第7条 文本条文中加下划线内容均为依照《城市规划编制办法》以及《工程建设标准强制性条文》（城乡规划部分）所制定的强制性条文，所有强制性条文必须严格执行。

第二章 城市性质、职能和发展目标
第8条 城市性质
呼包银经济区重要的中心城市之一，内蒙古自治区新兴工业城市，西北地区重要的交通枢纽，以河套文化为特色的生态宜居城市。
第9条 城市职能
（1） 呼包银经济区重要的中心城市之一；
（2） 连接西北与华北、东北地区重要的交通枢纽；
（3） 国家重要的边境经济合作区；
（4） 内蒙古自治区新兴工业城市；
（5） 内蒙古西部以商贸物流、旅游服务、金融贸易等为主的特色服务业基地；
（6） 以河套文化为特色的生态宜居城市。
第10条 城市发展目标
将巴彦淖尔建设成“资源节约、环境友好、经济高效、布局合理、特色鲜明、城乡统筹、社会和谐”的呼包银经济区中心城市之一、内蒙古自治区新兴工业城市、西北地区重要的交通枢纽、塞外水城、国家园林城市、河套文化名城。
第11条 城市发展指标体系
包括社会人文指标和环境指标，并区分为引导型指标和控制型指标两种类型。（具体见附表）
第三章 城市规模
第12条 城市人口规模
2015年，城市人口规模50万人；2020年，城市人口规模65万人；2030年，城市人口规模80万人。规划期内，城市人口规模年均增长3.5％。
第13条 城市建设用地规模
（1） 2015年，人均建设用地面积控制在150平方米以内，总建设用地面积75.0平方公里；
（2） 2020年，人均建设用地控制在150平方米以内，总建设用地面积97.5平方公里；
（3） 2030年，人均建设用地面积控制在130平方米以内，总建设用地面积103.8平方公里。

第四章 市域城镇体系规划
（本章略，详细内容参见市域城镇体系规划文本）

第五章 规划区统筹
第一节 规划区“四区”划定与政策
第14条 “四区”划定
将规划区范围划定为禁建区、限建区、适建区和已建区。
（1） 禁建区：包括水域、湿地、基本农田、饮用水源一级保护区、文物保护区、河流廊道、交通走廊、市政设施走廊、活动断裂带等。总面积约952平方公里，占规划区总面积的61％。
（2） 限建区：饮用水源二级保护区、文物保护控制建设地带、林地集中分布区、洪水淹没危险区、建成区外地下水严重超采区、交通规划控制区、机场限高区、机场噪声控制区、土地沙化严重地区、工程地质条件较差地区、一般农田、规划城镇组团间绿化隔离带、区域生态绿地等。总面积约343平方公里，占规划区总面积的22％。
（3） 适建区：规划城镇建设区。总面积约162平方公里，占规划区总面积的11％。
（4） 已建区：2010年现状建设用地范围。总面积约93平方公里，占规划区总面积的6％。
第15条 分区管制政策
（1） 禁建区：作为保障城市生态安全的重要地带及生态建设的首选地，原则上禁止城市建设行为，不同区域严格遵守国家、自治区、市有关法律、法规和规章。
（2） 限建区：保护优先、限制开发，区内土地以生态、人文景观、农业用地为主，交通、市政、军事设施和农村住宅等建设需经严格审查和规划许可。
（3） 适建区：是城市发展优先选择的地区，但仍需根据环境与资源禀赋条件，合理确定开发性质、规模和强度。具体地块的开发与建设指标应遵循控制性详细规划。
（4） 已建区：延续历史文脉，保护文化特色，对旧城区实施有机更新。提高新城区建设标准，逐步完善开放空间系统、公益性公共服务设施和基础设施，提倡公交优先的交通政策。
第二节 规划区空间结构与功能布局
第16条 空间结构：一核、两组团、三轴带、多节点
（1） “一核”指巴彦淖尔市中心城区，是带动规划区和市域发展的中心极核。
（2） “两组团”：指陕坝组团和空港组团，是规划区发展的重要功能组团。
（3） “三轴带”：以沿黄经济发展轴为主轴带，以临陕城乡统筹发展轴和临甘国际大通道发展轴为次轴带，形成承东启西、通南达北的开放格局。
（4） “多节点”：指城市公共服务中心节点、城市产业集聚节点、乡镇节点、生态景观节点等。
第17条 城乡功能布局
（1） 城镇功能区：包括临河综合服务片区、朔方产业集聚片区和双河生态休闲和战略储备片区、陕坝组团、空港组团、干召庙镇和天吉泰镇等城镇集中布局地区。
（2） 生态休闲功能区：划分为生态休闲旅游区和休闲农业观光区两类，前者包括郊野公园、森林公园、湿地公园等绿色休闲和旅游度假功能区，后者是以农业观光、农家乐为主的休闲功能区。
（3） 生态保护功能区：包括水源保护区（临河区的五四湖水源保护区、水源湖水源保护区、永济渠西水源保护区和陕坝红星村水源保护区）、沿黄生态湿地保护区、城市组团间生态隔离绿带等。
（4） 农业功能区：指基本农田、林地、园地、牧草地和农村居民点建设用地，是农业生产和农民生活的空间载体。
第18条 两大组团发展引导
（1） 陕坝组团：杭锦后旗政治、经济、文化中心，以绿色产品加工、休闲旅游为主的北方特色宜居城镇。2030年人口控制在16万人左右，建设用地控制在24平方公里以内。

（2） 空港组团：城市航空客货运运输节点和对外窗口，依托机场适度发展小规模机场货运物流及配套运营服务套设施，近期周边地区以战略储备控制为主。
第三节 规划区乡镇与村庄发展引导
第19条 乡镇统筹发展引导
（1） 天吉泰镇：加强与机场联动发展，打造空港地区的配套服务和休闲观光基地。规划2030年城镇人口为0.5—1.0万人，建设用地面积为1.5平方公里左右。
（2） 干召庙镇：临陕线上的特色商贸服务基地和城乡统筹发展示范点。规划2030年城镇人口为0.5—1.0万人，建设用地面积为1.5平方公里左右。
（3） 城关镇：镇区搬迁，纳入中心城区统一发展，周边地区可适当建设城郊休闲旅游度假区。
（4） 双河镇：逐步撤镇为街道，纳入双河片区规划为城市建设用地。
（5） 临河农场：城北休闲农业观光基地，通过土地指标置换等方式，将工业逐步纳入朔方片区统一管理。
第20条 村庄统筹发展引导
（1） 中心村发展策略：适当减少中心村数量，迁村并点，扩大中心村规模，鼓励人口向中心村集中。对于无特色、用地分散、距离较近的若干中心村，应实现撤并；对于有特色、用地集中的中心村，应保持和发扬传统风貌景观、传统产业特色或特殊用地功能，提高基础设施建设标准，逐步开发特色产业，增加旅游休闲服务功能。
（2） 基层村发展策略：适当减少基层村数量和规模，将基层村人口向中心村、镇区和城区转移，实现土地盘整。
（3） 村庄建设标准：人均建设用地不超过140平方米，公共设施用地比例不低于5%，道路用地比例不低于7%。完善通信、供电、供水、排水、供气、环卫等基础设施建设，以及文教、医疗等公益性公共设施，提高农村居民生活质量。
第四节 规划区发展的基础支撑体系
第21条 构建城际快速交通网络体系
（1） 中心城区与空港组团之间规划3条快速通道：即现110国道（改造为机场快速路）、临五路和沿黄一级公路。
（2） 除京新高速外，中心城区与陕坝组团之间规划预留3条通道，即现状临陕路，新建临策铁路东的临陕2路和京新高速北的临陕3路。临陕1路（快速路）即目前的临陕路，作为临陕之间主要客运联系通道，近期进行拓宽改造，设置为双向六车道的城市快速路，并设置BRT通道，同时预留远期改造轻轨线路的可能性。临陕2路（二级公路）沿临策铁路北侧建设，作为临河区生活性物流通道，兼顾临陕之间的小汽车交通。临陕3路（一级公路）在京新高速北侧建设，作为京新高速辅路，是连接青山物流园、陕坝、工业区等的主要货运通道。
（3） 规划区内各组团间适时建设快速公交系统，并为地铁和轻轨线位预留一定空间。
第22条 重大市政基础设施引导
（1） 给水工程：2030年规划区最高日总用水量为53.8—54.1万立方米/日。中心城区保留现状城市供水水源，新增抽黄河水水源。陕坝镇城市水源地即将面临超采，规划加强狼山山前区地下水的开发利用。天吉泰镇、干召庙镇均开发新水源地。
（2） 排水工程：中心城区保留现状市污水处理厂，并进行技术改造，新建第二污水处理厂及保税区污水处理厂；陕坝镇扩建现状污水处理厂；空港组团、干召庙均新建污水处理厂。规划区各污水处理厂均建设再生水厂一座。
（3） 电力工程：规划保留现状220千伏东郊变，新建220千伏变电站4座，分别是220千伏临河西郊变、220千伏黄河变、220千伏杭锦后旗变、220千伏天吉泰变。500千伏双回走廊控制宽度为60-75米，220千伏双回走廊控制宽度为30-40米。
（4） 环卫工程：中心城区近期使用现有的垃圾填埋场，远期需选址新建生活垃圾综合化处理场统筹考虑规划区内各组团对垃圾处理场的共建共享。
第23条 生态景观格局与环境保护
（1） 规划区形成“三带环抱、五轴贯穿、多点布局”的生态景观网络格局。
（2） 水源地保护：严格保护水源保护区（临河区的五四湖水源保护区、水源湖水源保护区、永济渠西水源保护区和陕坝红星村水源保护区）。
（3） 位于水源保护区范围内的湖泊、海子，周边地区严格禁止任何开发；位于郊野公园、湿地公园和生态休闲绿地内的湖泊、海子沿（例如镜湖等）湖岸纵深300米的范围内除防护绿地、游览地外禁止其他开发建设活动；位于城市功能组团内及临近地区的湖泊、海子，应加强对城市整体高度、开发强度和建筑体量的控制和引导，避免沿岸大规模城镇开发，严格控制污染物排放。
第六章 中心城区空间结构与布局
第一节 城市建设用地发展方向
第24条 城市建设用地发展方向
城市建设用地发展方向为“东进产业、南拓新区、西控北优、中兴主城”。其中，向东和向南是城市的主要发展方向，向西和向北是控制和优化的方向。
第25条 中心城区增长边界
东至临河区行政边界、南至防洪堤、西至三排干、北至京藏高速以北2公里，总面积660.72平方公里。
第二节 空间结构与功能布局
第26条 空间结构：一环两带三片区
（1） 一环：外围生态景观环。沿黄河、临策铁路、京藏高速和五排干，结合水景观和绿地系统建设，构建外围生态景观环，形成“水绿环绕”格局。
（2） 两带：中央生态休闲带和总干渠生态景观带。中央生态休闲带位于临河片区与朔方片区之间，呈南北向分布。总干渠生态景观带沿总干渠建设，呈东西向分布。
（3） 三片区：临河片区、朔方片区和双河片区。临河片区定位为城市综合服务功能区，重点发展商业金融、教育科研、文化卫生、物流市场和居住等产业和设施。朔方片区定位为产业集聚发展区，整合经济开发区和B型保税物流园区，打造成以产业职能为主，兼顾生产生活服务配套的综合性城市新区。双河片区定位为文化休闲旅游与新兴服务功能区，重点发展休闲旅游、文化体育、职教研发、会展、商务商业、生态居住等产业。
第27条 功能布局：十组团
（1 临河西行政文化组团：东至金川大道、西南至临策铁路、北至绕城线，规划2030年人口规模为10万人，建设用地规模为11.5平方公里。功能定位为全市的行政、金融、文化中心,主要布置行政办公、商贸金融、文化教育、生活居住等用地。
（2） 临河中商业服务组团：西至金川大道、东至规划的晏江路、南临包兰铁路、北临永刚渠，规划2030年人口规模为27万人，用地规模为24平方公里。功能定位为市级商贸综合服务和公共活动交流中心，主要布置商业贸易、生活居住和娱乐等用地。
（3） 临河东教育商贸组团：西至规划的晏江路、东至朔方路东500米、南临包兰铁路、北临永刚渠，规划2030年人口规模为10万人，用地规模为13平方公里。功能定位为全市的高等教育中心、重要的科研基地和专业市场集聚区，主要布置教育科研、文化、专业市场群和生活居住等用地。
（4） 临河西北物流市场组团：西至增光路、南至乌兰布和北街、东至永济渠，规划2030年人口规模为1万人，用地规模为4平方公里。功能定位为市级综合性物流中心和专业市场集聚区，主要布置物流、仓储、专业市场和相关配套服务用地。
（5） 临河北综合居住组团：西北至临狼路以北300米、南至绕城线、东至朔方路，规划2030年人口规模为2万人，用地规模为2.5平方公里。功能定位为主城区向北拓展延伸的备用区，以居住功能为主导的综合性城市片区，主要布置居住、商业和物流市场等用地。
（6） 朔方东产业组团：东至规划的新道路、西至建材东路、南临包兰铁路、北至京新高速公路，规划2030年用地规模为5.5平方公里（不包括独立核算用地22平方公里），人口规模为4万人。功能定位为区域型物流、增值加工和专业市场集聚区。该组团东北部建设1处产业综合配套服务区，主要布置商业金融、行政办公和居住等用地，为东部产业区提供生产服务和居住配套职能。
（7） 朔方西产业组团：东至建材东路、西至章嘉庙路、南临新华街和包兰铁路、北至绕城线，规划2030年用地规模为11.5平方公里（不包括独立核算用地15平方公里），人口规模为1万