本文对油田含油污水处理工艺中自动化仪表的设置和自动控制系统的设计进行了分析、评价,并结合目前油田污水处理工艺流程的实际情况,研究并设计了一种集成度较高的含油污水处理自动化系统。文中对污水处理自动化系统的控制方案进行了详细的调研论证,分析概括了多种解决方案的优缺点,并最终确定采用工控机和可编程逻辑控制器(PLC)方案。为了得到准确的系统模型,对控制设备及现场监测仪表的特性做了充分了解,并且具体分析了污水处理的每一个工艺流程。本文针对江汉油田王一污水站的现有控制设备和自动化仪表,提出了一个合理的系统模型。在这个系统模型的基础上,论文提出了一个分层的控制系统实现方案,并结合需求分析详细论证了各层的控制功能及系统的控制目标,同时还根据每个工艺流程提出了PLC软件模块的划分。论文还描述了西门子SIMATIC系列PLC及组态软件WinCC的特性并提出将PLC开发软件STEP7中定义的变量集成到WinCC中的方法来提高开发效率。为了提高控制的效果和精度,文中阐述了关于PLC采集模拟量时的滤波算法及其实现方法,同时给出数字PID算法在变频控制中的实现。对于设备最多,对污水处理质量影响最大,控制流程最复杂的加药及过滤子系统,论文提出了一套行之有效的解决方案。本文研究设计的污水处理自动化系统结构设计合理、功能完善、运行可靠。