随着人们生活水平的提高和可持续发展战略的需要，污水处理越来越受到社会的重视。污水是破坏环境的一个重要原因，当前中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本非常高，污水厂排放的污水水质不稳定。对污水进行净化处理既能够起到环境保护的作用，又可以进行处理水的回收与利用，从而节约水资源。为了提高污水处理的质量和效率，同时能节省大量的人力物力资源，建立一套先进实用有效的污水处理过程的自控系统，使得运行效果得到优化提升，减少运行费用，具有重要意义。本文针对安庆污水处理厂的二期改造工程，进行了大型污水处理厂的电气控制系统的设计和实施。项目运用了PLC控制、现场总线、监控系统、传感器及化工仪器仪表在线检测等技术，选用了德国西门子公司的编程软件和组态软件，以及各类仪表设备，构建了大型污水处理厂的电气控制系统。论文主要从三个方面展开工作：一是确定总体的自动控制系统设计方案，并对配电系统进行设计；二是根据污水处理工艺选择合适的设备，包括PLC选型、现场检测仪表选型以及工艺设备选型等；三是进行PLC控制系统软件设计和监控系统设计。本项目电气控制系统设计完成后，经过近半年的安装调试，系统运行稳定，各项参数指标均达到设计的要求，工程现已成功验收，取得了显著的经济效益和社会效益。