随着经济的快速发展，环境问题变得日益严峻，其中跟生活息息相关的水资源问题面临着污染的厄运，因此对于污水处理系统的研究具有越来越重要的意义。活性污泥法是污水处理最常见的工艺流程，在一定溶氧量环境下，通过微生物的生化处理就能很好的分解掉污水中的氮磷等有害物质。但是，整个污水处理的过程比较复杂，生化池的曝气环节具有较强的时间滞后及非线性，因此设计自动运行的污水处理控制系统及高可靠的随动控制回路是本文研究的核心。　　论文以污水处理项目为背景，首先，详细分析了污水处理过程的工艺流程及核心环节的处理特点，结合工艺特性及控制要求，完成了整个控制系统的网络配置架构。其次，针对现场仪表相对分散的情况，设计了基于MODBUS协议的现场总线式网络，实现了对现场仪表数据的采集处理。最后，完成了具体的下位机控制器程序设计及上位机组态界面的设计，实现了工艺控制要求。同时，针对曝气回路的控制，设计了模糊控制算法，并通过MATLAB进行了稳定性测试，保证了系统的稳定输出。　　现场运行结果表明，设计的控制系统安全稳定性高，可以保证整个污水处理系统按照工艺流程不间断自动运行。同时，模糊控制算法的嵌入确保了水处理的各项指标控制在合理的标准范围之内。