有轨矿车作为矿业开采过程中的主要运输设备,承担着矿物和人员的运输任务。随着社会对矿物资源需求的增大,矿物开采量也不断增加,矿井环境恶劣,给矿车操作人员的身体带来了极大的危害,长时间的驾驶导致操作人员疲劳和精力不集中等问题增大了撞车的风险。本文结合目前先进的自动控制技术和环境感知技术设计了坑道环境下有轨矿车自动控制系统,来提高有轨矿车自动化程度以代替人工操作实现坑道环境下的矿物运输。本文基于西门子PLC设计了坑道环境下有轨矿车的自动控制系统,该控制系统应用了计算机图像处理技术、传感器检测技术、自动控制技术,实现了有轨矿车的自动化运行和障碍物的检测。系统由障碍物检测模块、PLC自动控制模块和环境信息采集模块组成。系统的设计采用上位机、下位机结构,上位机包括HMI人机交互和MATLAB的障碍检测组成,下位机主要由西门子S7-1200 1214C PLC构成。论文完成的工作及研究成果如下:（1）对有轨矿车进行功能需求分析,设计有轨矿车自动控制系统的总体方案,系统主要由传感器信息采集模块、计算机图像处理模块和人机交互PLC控制模块组成。根据有轨矿车运行的坑道环境,对控制系统进行硬件设计和选型,对控制电路的接线和执行设备的电路进行设计。（2）基于西门子TIA Portal V15.1软件平台开发了自动控制程序,包括系统初始化程序、自动运行程序、环境信息采集子程序和自动运行条件子程序等。同时在软件上组态了简洁的HMI界面,完成参数的设置、操作指令的发送、矿车运行状态和环境信息的查看。（3）在MATLAB软件平台上,完成基于图像信息的障碍物检测,利用图像处理技术的相关算法,将图像进行灰度化处理、滤波平滑处理、图像增强处理、图像的边缘检测以及形态学处理等操作,完成了障碍物的有效检测。同时在博途软件中进行PC station组态并配置OPC server,利用MATLAB中的Simulink搭建OPC client模型,完成了MATLAB与PLC的数据传输。