工业革命以来,电力已经成为科技发展和社会进步不可或缺的能源。目前,世界上主要的发电技术包括：火力发电、水力发电、风力发电、太阳能发电和核能发电。火力发电是最主要也是最传统的发电方式,其优点是稳定,受自然界约束较小。但它以消耗巨大的不可再生资源为代价,且对环境的污染较大。水力发电清洁无污染,但受气候环境约束较大且建造过程中对生态环境有一定破坏性。风力发电十分清洁,取之不尽用之不竭,但密度低,占地较大且发电不稳定。太阳能发电也是十分清洁的发电方式,但能量分布密度小且设备占用面积巨大。核能发电是一种新兴的发电方式,它除了清洁环保更重要的是其发电成本较低且不受煤、石油等能源材料价格波动的影响,所以相比其他发电方法较稳定。但是核能也是一把双刃剑,其发电过程中产生的放射性核废料也是一大安全隐患。核废料的半衰期长达几万年,倘若由于突发事故泄露到外界,会对自然环境和人民的生命安全造成无法弥补的伤害。所以,如何对核废料进行有效安全的处置对生态环境和人类生存有着至关重要的作用,已经成为全球核工业的一个研究课题。本文以中核集团福清核电站为背景,在引进消化国外先进技术的基础上分析了水泥固化的各项主要工艺要求,给出了控制系统的冗余架构方案,完成了固化控制系统的控制程序开发和现场监控系统的组态,自主研制了我国第一个桶外搅拌核废料水泥固化控制系统。系统采用冗余架构,中央控制器采用西门子S7-400H冗余系列PLC,保证了控制系统的安全可靠。监控系统采用两台装有WinCC组态软件的工控机实现良好的人机交互。同时,系统还具有异常报警、历史曲线、打印报表等辅助功能。本文首先阐述了国内外核工业核废料处理的发展现状,引申出本文的研究意义所在。接着,详细分析了水泥固化控制系统的硬件构成、程序逻辑设计和操作员控制监控系统的开发过程。最后结合现场调试遇到的问题和解决方法进行了系统的总结。经过出厂调试和最终的验收调试,系统目前整体运行情况良好并已经阶段性投入使用。相信它会以出色的表现促进我国核电事业的发展。