确保石油开采的稳定可控是确保石油供应稳定,免受国外市场垄断价格影响的最有效的方法,我国拥有丰富的石油资源,对石油进行合理开采可以有效的缓解我国对石油能源一直以来大量依赖进口的现状。目前,我国的石油开采已经进入到高含水开发阶段,油田注水系统作为油田注水开采的一个关键环节,其性能的好坏决定了油田注水系统的质量高低,进而严重影响着石油开采的效率和质量。目前,注水系统主要通过本地化操作,注水效率低,且各油田注水压力和流量存在极大的差异,注水压力和流量控制性能差,造成了系统压损严重,能源损耗巨大。针对这一突出问题,本文分析了当前国内外油田注水站存在的问题,设计了基于PLC的油田注水站测控系统,采用上下位机结合的方法,实现了注水系统的自动化和远程监控化。提出了在常规PID控制算法的基础上,引入了模糊控制,构成了注水系统的模糊自整定PID控制算法,实现了注水系统的流量进行精确自动化控制,进而实现注水系统的高效化、精确化和节能化。为建立注水站测控系统,本文设计了注水系统的整体方案及技术架构,对注水站监控系统的总体结构和监控系统实现的核心功能进行了设计。构建了基于S7-300PLC的硬件系统,采用LabVIEW软件作为上位机开发平台,实现了控制算法的交互。提出了基于注水系统流量控制的模糊PID控制算法,设计了模糊规则库,根据注水系统的特点,选取了隶属度函数曲线,并采用了最大隶属度函数法对模糊量进行解析。对比仿真分析了常规PID控制算法和模糊PID控制算法对注水系统的流量的控制效果,仿真发现:相比常规PID控制方法,模糊自整定PID控制算法使得注水流量的超调量明显减小,常规PID的超调量为40%,模糊PID的超调量为13.3%;常规PID的震荡次数为3次,模糊控制器的震荡次数为1次。有效减少了流量的波动,降低了能耗。最后,搭建了基于西门子S7-300PLC的油田注水测控系统,编写了LabVIEW上位机软件,研究了 LabVIEW与西门子PLC的通讯方法,对PLC进行了通讯调试,并进行了试验研究。