AAO生物反应池在城市污水处理厂的污水处理工艺中有着重要的地位,实现AAO生物反应池部分的工业过程自动化,可以降低污水处理厂的生产运营成本,有利于水资源的高效重复利用,具有重要的现实意义。本论文的工作和创新是通过调研山东省日照市某污水处理厂扩容提标改造工程项目来完成,介绍了污水处理厂AAO生物反应池部分的工艺流程,详细阐述了AAO系统中自动控制系统和监控子系统的设计和开发,并针对自动控制模式的PLC软硬件设计和测试进行了介绍,完成基于PROFIBUS现场总线的系统集成。对目前的国内外污水处理控制系统和AAO生物反应池的污水处理工艺进行了调查,对该污水处理厂扩容提标改造工程项目中的自动控制和监控子系统进行了研究,传统的自动控制系统难以满足现在污水处理厂的生产要求,本论文自动控制系统的设计选用德国SIEMENS公司生产的高可靠性可编程控制器S7-300,监控子系统选用三维力控公司的ForceControl作为组态软件,通过采用TCP/IP协议的EtherNet网,实现下位控制系统和上位监控子系统的相互连接。上位机实时显示现场传来的在线检测和分析仪表和硬件的监控信号,同时接受中央控制室操作员的操作指令。上位监控子系统提供用户登录、实时工艺流程图、仪表硬件参数设置、实时模拟数据曲线、历史模拟数据曲线、事件记录、画面切换、报警和报表处理打印等显示和操作功能的界面。在AAO生物反应池上,在线检测和分析仪表实时数据的传输是整个自动控制系统的关键环节之一。设计PLC作为DP主站,新型标准控制器SC1000作为DP从站,将SC1000连接到集成在CPU上的PROFIBUS-DP接口,实现PROFIBUS现场总线的集成,在线检测和分析仪表实时数据传输的效率以及成本大大降低。最后对AAO系统进行了测试,作为本论文的成果,基于PLC的AAO生物反应池的控制系统已经完成设计与实现,其不仅可以达到工艺的要求,而且还能节能环保、实现可持续发展,达到预期目标。