本文针对国内循环冷却水臭氧处理工艺过程自动化程度低,很难实现闭环控制,造成水处理效果不明显或资源浪费等问题,在分析了循环冷却水臭氧处理过程机理特性及工艺流程的基础上,提出了循环冷却水臭氧处理工艺过程测控系统的整体设计方案,采用PLC+HMI组成的测控系统,实现了循环水臭氧处理过程中各个关键工艺参数的测控。主要研究内容如下：(1)结合臭氧氧化法处理冷却水机理及其工艺特点的基础上,对循环冷却水臭氧处理工艺进行了改进。在此基础上详细分析了该工艺过程中存在的主要控制问题,给出了整个测控系统的总体结构及其功能模块设计。(2)在进行大量试验研究后,选用氧化还原电位法(Oxidation Reduction Potential,ORP)作为本文工艺过程测控参数的测量方法。根据本文工艺的特点及控制要求,提出了两点ORP测量方法,一点用于监测臭氧水溶液的氧化能力的大小,另一点用于监测循环水中有机物的降解程度,充分利用了ORP法的检测特性。在此基础上,设计完成了基于两点ORP测量值的双回路闭环控制策略,即基于改进的Bang-Bang控制的臭氧投量控制回路和N点离散型阀门开度控制回路。(3)分析工艺控制要求,建立了基于S7-200 SMART系列PLC和SMART LINE1000IE触摸屏的循环水臭氧处理测控系统的硬件结构。采用逻辑流程图法和模块设计相结合完成了测控系统PLC控制程序的设计。根据循环水臭氧处理工艺,结合PLC控制程序,设计了人机交互界面,利用触摸屏代替了一般控制系统中的指示灯、开关按钮、仪表显示器等。(4)完成了循环冷却水臭氧处理工艺测控系统的现场安装调试,通过大量实验对系统的有效性进行了验证。