目前污水处理工程对社会发展已经变得越来越重要,传统的污水处理技术主要以手动方式和常规仪表控制为主,依靠工人经验,处理质量不稳定、生产效率低。为了提高污水处理效率,本文选用先进的自动控制技术和设备,对污水处理厂进行自动控制系统设计。以某污水厂实际情况为背景,分析污水实际工艺流程,根据工艺流程特点确定控制系统的设计需求。针对污水处理具有非线性、多变量的特点,选用工业以太网PROFINET和PROFIBUS-DP总线相结合的网络架构方式,构成主从式控制系统。在确定总体控制方案的基础上,进行控制系统的硬件设计与软件设计。硬件设计采用IPC+PLC+分站的形式,并对使用到的上位机、PLC模块和现场各类仪表等硬件设备进行选型。软件设计包含三个部分:上位机监控画面设计、PLC程序编写和触摸屏界面开发。使用Win CC软件实现上位机界面开发;使用STEP 7编程环境完成西门子S7-300 PLC的硬件组态和程序设计;使用Win CC Flexible 2008软件实现触摸屏画面开发。针对污水酸碱度参数在控制时存在的非线性和滞后性特点,为实现酸碱中和反应的准确控制,采用串级PID控制策略。并对串级PID控制模型进行MATLAB/SIMULINK仿真实验,实验结果验证了该控制算法的优越性。本设计实现了生活污水处理系统的自动监控,能够满足现代社会对污水处理的自动控制需求。