本文依托于国家863计划资助项目“钻柱自动化处理关键技术研究与装备试制”(项目编号：2012AA09A203),通过对现有国外深水钻井平台钻柱处理系统的研究,开发研制一套系统的钻柱自动化集成处理系统。随着世界对石油需求量的逐年增加,人类逐渐从陆地钻井发展到海洋钻井,并逐年加大海洋开采力度。钻杆排放作为钻井作业过程重要组成部分,在国外对其研究已经多年,并开始得到广泛的应用,国内对这方面的研究较少,因此,开展钻杆自动排放系统的研究势在必行。本文通过对国外钻柱自动排放系统控制系统的研究,分析其各个执行机构的特点,选取液压驱动作为动力,在对各控制系统功能的优缺点比较后,选取西门子PLC和Profibus-DP现场总线方式对钻柱自动排放系统进行控制。采用WinCC组态设计上位机监控系统。本论文的主要内容包括：1.对自动排管总体方案及各执行机构的组成进行设计,并阐述了各机构的功能及动作要求,将其分解、整合,以完成自动排管过程中钻杆操作的动作流程。2.选取钻柱自动处理系统的驱动方式,并阐述了钻柱自动处理系统的各工作原理及动作顺序流程。3.根据设计要求选取合适的可编程控制器(PLC)和传感器。采用CPU315-2DP作为Profibus-DP总线的主站,用ET200M作为从站,利用Step7完成对各硬件的组态、通讯处理和程序编写。并分别设计了PID控制和消除误差控制方案来解决执行机构运动中的速度要求和同步要求。4.采用监控组态软件WinCC来设计上位机监控系统的控制界面,并进行信息归档处理和记录报警信号,以便掌握整个系统的运行情况。5.为提高控制系统的抗干扰能力,采取了几项增强控制系统抗干扰能力的措施。