随着国民经济的发展,能源的消耗量与日俱增。作为主要能源之一的石油天然气资源,其陆地及近海产量正在逐渐减少。深海中富含丰富的油气资源,所以深海开采将成为日后获取油气资源的主要方法。而我国作为石油消耗的大国,在深海开采方面的研究几乎是空白,远远落后于世界发达国家。面对这种严峻形势,对深海开采技术的研究对我国来说具有重大意义。在水下生产系统中,水下电控系统是核心,负责监控整套系统的运行及保证其正常的工作。本文主要研究一套完整的水下电控系统,为我国开展深海开采工作奠定基础。论文介绍了水下控制系统的现状及发展趋势,提出了本课题研制的水下控制系统采用复合式电液控制系统作为模型。根据水下控制系统应用于深海采油的实际工作需要,确定了水下控制系统的总体方案,并对水下控制系统的工作原理和功能进行了分析,进行了硬件配置和软件设计。水下控制系统的核心是主控站和水下控制模块。论文从主控站和水下电子模块展开了对水下控制系统的设计。主控站方面,对主控站的硬件进行了选型,主要包括西门子PLC、工控机IPC、不间断电源UPS、供电电源、西门子网路交换机、电力载波模块和人机界面,并对所选产品的性能特点进行了分析。对主控站软件进行了设计,确定了主控站的软件功能图。分析了主控站的操作显示和管理系统以及主控站的通信过程,提出了课题对主控站的功能需求。水下电子模块方面,设计了水下电子模块的电控系统,完成了各元器件的选型。然后再对水下电子模块的I/O模块、通讯接口、供电单元等进行配置,完成水下电子模块的电控设计,进而完成水下控制系统样机的设计。把样机应用于对水下分离器的控制。通过设计一套模拟信号发生装置,完成了在水下环境对水下分离器工作过程的控制。将研制的水下控制系统试验样机与上海蓝科高新公司设计的水下分离器样机进行了水池联合调试。实验结果表明,整套水下电控系统能够完全监测设备上的传感器数据及实时控制水下液控阀门,且通过PID控制算法,能够把油相液面、油水界面及分离器压力稳定控制在稳态欲量内。通过水池联合实验,验证了此样机的功能性、可靠性及稳定性。