在生产原油的过程中,由于工艺的原因,开采出来的原油含有水分等杂质。虽然经过分离罐等装置进行油水分离,去除一部分水分和杂质,但在原油的存储过程中,尤其是在油库中存放一段时间后,油罐内又会不可避免地进入一部分水。储油罐中由于油和水的相对密度不同,在重力的作用下自上而下形成了空气层、油层和水层,水的存在会直接影响油罐中原油的计量和油品的质量。因此,如何快速准确地检测出储油罐油水界面高度并实现自动排水具有切实的研究意义和实际应用价值。本文研究了当前国内外油水界面的检测理论与技术,这些技术各有不足,存在稳定性不好、成本高、抗干扰能力不强、测量不准确等缺点。针对以上问题,设计了一套单油罐油水界面检测及控制系统,可以实现对油罐内油水界面以及其他环境参数的实时检测,显示及控制。同时,构建了基于RS-485总线的远程监控系统,经过有线/无线传输到上位机界面,实现对油库内的多个油罐油水界面及其他环境参数进行实时监测和控制。此系统不但解决了稳定性不好和抗干扰性能不强的问题,而且还具有响应速度快、结构简单、安全性好、测量精度高等优点。单油罐油水界面检测系统包括总体方案设计、元器件选型、硬件设计和软件设计、模糊PID算法仿真、软硬件调试等环节。论文详细地设计了单片机测控装置中各模块的硬件电路,包括电源、数码管显示、电动阀控制、报警、按键、各传感器采集电路等。此系统采用单片机MSP430F149为主控制芯片,使用C语言编写了系统各模块的软件程序。通过单片机对油罐内的油水界面、温度和油罐外的温度、湿度等参数进行采集,并在数码管上显示测得的数据。当油水界面超过阈值时,启动报警电路,打开排水阀门,排出油罐内部的水。将测得的数据经过单片机串口传输到上位机界面,其界面运用LabVIEW软件进行设计,来完成对采集到的数据的处理、显示和存储,从而对下位机的状态进行有效地监测,实现对油库中单个(或多个)油罐的实时控制。本文还设计了电动阀模糊PID控制器,构成了水流量控制的系统,对模糊PID控制器进行了仿真实验。经过实验分析,模糊PID控制与传统PID控制相比较,具有控制精度高、速度快、稳定性好等优点。