水资源是人类的生存基础,伴随工业化发展,生活污水与工业废水排量逐年增加,污水处理的难度和成本也相应增大。城市污水处理系统是现代化城市的基础环节,是应对水污染的主要途径,因此先进的污水处理技术是污水处理系统高效运行的保证。本文首先分析了国内外污水处理控制系统的研究现状和目前存在的问题,介绍了宜宾市某污水处理厂正在应用的CASS污水处理工艺原理及工艺流程,并结合该厂污水处理系统中具有非线性、时变性和复杂性的特点,提出在CASS工艺污水处理曝气阶段应用模糊控制策略,选择CASS生化池曝气过程中溶解氧(DO)浓度作为被控变量。然后在做出某些假设的前提下建立近似的仿真模型,通过MATLAB仿真表明具有良好的控制效果,初步解决了生化系统存在的非线性、大惯性等问题。同时,结合模糊控制理论和PLC自动控制技术,设计了一套基于模糊控制理论和PLC应用的CASS工艺污水处理过程中的曝气控制系统。本文完成了CASS生化池曝气部分相关PLC选型、相应控制柜I/O分配等电气部分硬件设计,将前述提出的模糊控制策略用于实际的CASS生化池溶解氧(DO)浓度控制,在西门子S7-300中编程实现模糊控制算法,设计相应的系统程序。最后,根据控制要求使用WinCC组态软件设计上位机监控界面,实现了对设备运转状态的可视化监控和调整功能,实现了对设备运转状态的可视化监控、数据实时采集和报警等功能。本文在PLC中应用模糊控制理论,实现对鼓风机等执行装置的控制,控制CASS工艺污水处理中的溶解氧(DO)浓度。本系统通过调试并稳定运行后,设备工作状态正常,通过对比本控制系统改进前后的处理后出水水质指标,改进后的出水水质样本各项指标总体在国家排放标准的正常范围内,且处理效率均有提高,其应用不仅提升了污水处理效率,还提高了污水排放指标的稳定性,提升了系统运行和管理者水平。