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近年来，随着我国铁路建设的快速发展和列车运行速度的不断提升，人们对铁路线路安全的关注度也在日益提升，为了保证铁路良好运营和列车平稳运行，铁路总公司对铁路线路的建设质量和养护质量提出了更高的要求。作为铁路线路养护过程中的一个重要环节，轨道螺栓的维护作业质量和效率也需要有一个大的提升。现有的轨道螺栓作业普遍存在着劳动强度大、作业效率低、作业过程自动化程度和智能化程度低等缺陷和不足。因此，需要一种高效的自主作业式轨道螺栓作业机来改善现有的轨道螺栓维护作业过程。 本文以自主作业式轨道螺栓作业机测控系统为研究对象，在分析自主作业式轨道螺栓作业机的总体结构框架和运行流程的基础上，设计基于PLC和触摸屏的自主作业式轨道螺栓作业机测控系统，该测控系统充分利用PLC的稳定可靠、触摸屏友好灵活以及两者具有良好兼容性的特点。论文主要包括以下几方面的工作: 首先，在介绍了自主作业式轨道螺栓作业机的总体结构和工作原理的基础上，对自主作业式轨道螺栓作业机测控系统进行了需求分析，进而提出了自主作业式轨道螺栓作业机测控系统的总体方案和设计目标。 在此基础上，根据自主作业式轨道螺栓作业机测控系统的总体方案，提出了测控系统的硬件方案。测控系统选择S7-300 PLC作为测控系统的核心控制设备，控制自主作业式轨道螺栓作业机的稳定运行;采用MP270B触摸屏作为测控系统的人机界面装置，实现对自主作业式轨道螺栓作业机作业过程的实时监测，同时，还设计了测控系统的位置检测模块、扭矩检测模块以及测控系统的相关硬件电路。基于测控系统的硬件基础，设计了测控系统的相关软件，在STEP7软件中进行了PLC系统硬件的组态、用户程序块的编写和系统程序块的调用;在WinCC flexible2008软件中进行触摸屏和PLC的通信连接设计、触摸屏变量设计和界面组态等。 本文对设计的自主作业式轨道螺栓作业机测控系统进行了仿真调试，包括PLC与触摸屏的通信调试、PLC和触摸屏的集成调试，然后进行了实验室实物调试。调试结果表明，自主作业式轨道螺栓作业机测控系统满足了设计需要，达到了设计目的。