针对碳纤维生产工艺流程长、控制变量多以及高控制精度要求的特点,本文设计开发了一套碳纤维生产控制系统并在软件方面做出优化设计,实现了新的控制功能,有效的解决了碳纤维生产工艺控制中存在的许多问题。根据碳纤维生产过程的特点,提出了控制系统设计的总体要求以及控制系统设计的思路。温度控制是工艺参数控制中的重点,针对大型预氧化炉温度非线性、大滞后的特点,设计了模糊自适应的PID控制算法并在MATLAB平台上进行了仿真研究,仿真结果表明该算法控温准确,抗干扰能力强。根据控制系统设计总体要求进行硬件设计,主要包括了硬件的总体设计方案,低压电源、加热、风机变频等控制柜的设计,选取PCC作为平台进行PCC硬件核心的设计,包括PCC主控柜的设计,PCC型号以及各种控制模块类型和数量的选择,通讯方式的选择,远程办公的实现方法。控制系统软件的设计主要包括了PCC主程序的设计和人机界面程序的设计。根据软件所需具备的功能,以Automation Studio为软件开发工具,PCC主程序上实现了温度控制、风机控制、压力监控、系统报警等功能,同时以MATLAB为工具设计了供上位机使用的温度曲线监控程序,人机界面程序的设计使用AS的可视化组建,完成主程序中所有功能的可视化设计,实现了工艺参数自动存盘,电能智能管理等新功能。现场运行结果表明系统运行稳定,控制准确,通讯可靠。碳纤维生产中要做的测试非常多,为了节省人力和物力,设计一套碳纤维氧含量性能预测系统,利用BP人工神经网络算法,在MATLAB上进行GUI设计,实现性能预测系统的可视化操作,经过预氧丝氧含量仿真证明,系统训练精度高,氧含量的预测输出满足实验规律,可以用于实际生产中。最后用Access设计了工艺参数数据,并在MATLAB上实现数据可视化管理,实现了包括查询、添加、删除、修改、打印的基本功能,达到了系统优化设计的目的。