大型乳酸精制工艺是一种复杂的物理提纯过程，涉及的控制设备众多且相互之间关联耦合因素多。通过工艺分析发掘出了乳酸精制工艺中的三个关键技术难点：刮膜液位测量与控制，刮膜进料流量控制，内置调温水温度控制。研究了刮膜液位的测量与控制。针对刮膜液位的复杂工况，经过分析比较，最终选定了差压式液位传感器测量其液位。针对刮膜液位控制设计了三种控制算法，并通过仿真分析比较，发现积分分离PID控制刮膜液位控制精度较高，抗干扰能力强。研究了刮膜进料流量的控制方法。采用传统PID算法控制刮膜进料流量容易产生高频震荡，不能满足要求。研究采用微分先行PID控制方法，避免了设定值的频繁变化导致的流量高频震荡。研究了内置调温水温度控制方法。采用传统PID算法控制内置调温水温度稳定性差，控制精度容易变化。采用专家PID控制，通过冷却水与热水温度差对PID参数进行补偿，提高了系统控制的稳定性。最后设计了一套基于S7400PLC大型乳酸精制工段控制系统，包括硬件和软件两部分。并通过实验对关键技术难点的控制算法进行了验证，刮膜液位测量与控制、刮膜流量控制、内置调温水温度控制均满足工艺要求，取得了良好的控制效果。