随着煤、石油、天然气等一次性能源的日益枯竭,发展核电作为替补能源的政策已为广大国家认可,尤其像中国这样人口众多、资源消耗量大的发展中国家。但是发展核电的重要前提是必须安全的处置核反应堆产生的大量放射性核废物,尤其是高浓度放射性核废物。由于核元素的半衰期可达数十年甚至数千年且对人体危害极大,处置起来技术难度高,耗资巨大而成为核动力中尚待解决的重大科技问题之一。本文在引进、消化、吸收和掌握国外先进技术的基础上,以某电站QT厂房产生的低放射性核废料处理为例,研究了水泥固化线控制系统的开发与设计。该控制系统采用西门子具有冗余功能的S7-400H PLC作为下位机进行逻辑控制,提高了系统的可靠性和安全性；上位机采用Wincc7.0组态软件开发了针对水泥固化线生产过程的人机界面,使操作过程更加方便快捷。文中阐述了国内外核废料处理技术的发展现状,详细分析了水泥固化线生产过程工艺,给出了系统的总体设计方案,包括硬件设计和软件设计。基于西门子Step7和Wincc组态软件开发了水泥固化线PLC控制程序及其过程监控画面,实现了远程控制、实时数据预览、报警记录、历史曲线等比较全面的功能。在经过几个月的现场调试,包括单体调试和系统联调,水泥固化线测试系统运行良好,功能上满足了生产要求,各工作站也达到了设计要求。由于这是我国自主研发的第一条具有桶外搅拌功能的处理核废料的生产线,该生产线的成功研制对打破国外技术垄断起到了关键的作用。