一、PLC控制系統設計的基本原則
在實際生產過程中，任何一種控制系統都是以滿足生產工藝的控制要求、提高產品質量和生產效率為目的的，因此在PLC控制系統的設計時，應遵循以下基本原則。
a、最大限度地滿足生產工藝的控制要求。這是PLC控制系統設計的首要前提。這就需要設計人員深入現場進行調查研究，收集資料，同時要注意與操作員和工程管理人員密切配合全面的考慮控制系統硬件和軟件。
b、確保控制系統的工作安全可靠。這是設計的重要原則。這就要求設計者在設計時，注意降低工程成本，提高工程效益，符合用戶的操作習慣和方便維修。
d、應考慮 生產的發展和改進，在設計時應適當留有余量。
二、PLC控制系統設計的一般步驟
1、深入了解被控系統的工藝過程和控制要求
深入了解被控系統的工藝過程和控制要求是系統設計的關鍵，這一步的好壞，直接影響著系統設計和施工的質量。首先應該詳細分析被控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象的機、電、液之間的關系，提出被控對象對PLC控制系統的要求。控制要求包括如下：
a、控制的基本方式：行程控制、時間控制、速度控制、電流和電壓控制；
b、需要完成的動作：動作及其順序、動作條件；
c、操作方式：手動（點動、回原點）、自動（單步、單周、自動運行）以及必要的保護、報警、連鎖和互鎖；
d、確定軟硬件分工：根據軟硬件控制工藝的復雜程度，確定軟硬件的分工，可從技術方案、經濟性、可靠性等方面做好軟硬件的分工。
2、確定控制方案plc的程序設計分為哪些步驟，擬定設計說明書
在分析完被控對象的控制要求基礎上，可以確定控制方案。通常有以下幾種方案供參考。
a、單控制器系統：單控制器系統采用一臺PLC控制一臺或多臺被控設備的控制系統。
b、多控制器系統：多控制器系統及分布式控制系統，該系統中每個控制對象都是由一臺PLC控制器來控制的，各臺PLC控制器之間通過信號傳遞進行內部連鎖，或由上位機通過總線進行通訊控制。
c、遠程I/O控制系統：遠程I/O系統是I/O模塊，不與控制器放在一起，而是遠離放在被控設備附近。
3、PLC硬件選型
PLC硬件選型的基本原則：在功能滿足的條件下，保證系統安全可靠運行，盡量兼顧價格。具體應考慮以下幾個方面：
a、PLC的硬件功能
對于開關量控制系統，主要考慮PLC的最大I/O點數是否滿足要求，如有特殊要求，例如通訊控制、模擬量控制等，則應考慮是否由相應的特殊功能模塊。
此外，還要考慮擴展能力、程序存儲器與數據存儲器的容量等。
b、確定輸入輸出點數
確定輸入輸出點數前，應確定哪些信號需要輸入給PLC，哪些負載需要PLC來驅動，還要確定哪些是數字量，哪些是模擬量，哪些是直流量，哪些是交流量，電壓等級以及是否會有特殊要求。在確定時，應考慮今后系統改進和擴充的需求，應留有一定的余量。
c、PLC供電類電源類型、輸入和輸出的模塊類型
PLC供電電源類型一般有兩種，分別為交流型和直流型。交流型供電通常為220V，直流型供電通常為24V。
數字量輸入模塊的輸入電壓一般為24V。直流輸入電路的延遲時間較短，可直接與光電開關、接近開關等電子輸入設備直接相連。
如有模擬量還需考慮變送器、執行機構的量程與模擬量輸入輸出模塊的量程是否匹配等。
繼電器型輸出模塊的工作電壓范圍廣，觸點導通電壓降小，承受瞬間過電壓和瞬間過電流能力強，但觸點壽命有限，動作速度較慢。若系統的輸出信號變化不是很頻繁，建議先選擇繼電器輸出型模塊。繼電器輸出型模塊可用于交直流負載。
晶體管輸出型用于直流負載，它們具有可靠性高、執行速度塊、壽命長等優點，但過載能力較差。
d、PLC的結構及安裝方式
PLC分為整體式和模塊式兩種，整體式每點的價格比模塊式的便宜。模塊式的功能擴展靈活，安裝方便，特殊模塊選擇的余地大，一般較復雜的系統選擇模塊式PLC。
4、硬件設計
PLC控制系統的硬件設計主要包括I/O地址分配、系統主回路和控制回路的設計、PLC輸入輸出電路的設計、控制柜或操作臺電氣元件安裝布置設計等。
a、I/O地址分配
輸入點和輸入信號、輸出點和輸出控制是一一對應的。通常按系統配置通道與觸點號來分配每個輸入輸出信號，即進行編號。在編號時要注意，不同型號的PLC，其輸入輸出通道范圍不同，要根據所選PLC的型號進行確定，切不可“張冠李戴”。
b、系統主回路和控制回路設計
系統主回路設計：主回路通常是指電流較大的電路，如電動機主電路、控制變壓器的一次側輸入回路、控制系統的電源輸入和控制回路。
在設計主電路時，主要考慮一下幾個方面：
總開關的類型、容量、分段能力和所用的場合等；保護裝置的設置，短路保護要設置熔斷器或斷路器，過載保護要設置熱繼電器，漏電保護要設置漏電保護器等；接地，從安全的角度考慮，控制系統應設置保護接地。
系統控制回路設計：控制回路通常是指電流較小的電路。控制回路設計一般包括保護電路、安全電路、信號電路和控制電路設計等。
c、PLC輸入輸出電路的設計
設計輸入輸出電路通常考慮以下幾個問題：
輸入電路可由PLC內部提供DC24V電源，也可外接電源，輸出點需根據輸出模塊類型選擇電源；為了防止負載短路損壞PLC，輸入輸出電路公共端需加熔斷器保護；為了防止接觸器相間短路，通常要設置互鎖電路，例如正反轉電路；輸出電路有感性負載，為了保證輸出點的安全和防止干擾，直流電路需在感性負載兩端并聯續流二極管，交流電路需在感性負載兩端并聯阻容電路；應減少輸入輸出點數。
d、控制柜或操作臺電氣元件安裝布置設計
設計的目的是用于指導、規范現場生產和施工，并提高可靠性和標準化程度。
5、軟件設計
在軟件設計之前，比如S7-200 Smart PLC，需要先對硬件進行組態，看該系統需要的CPU模塊、信號板和擴展模塊都是哪些，對應選擇相應的型號。硬件組態完后，可以對軟件進行設計了。
軟件設計包括系統初始化程序、主程序、子程序、中斷程序等，小型數字量控制系統往往只有主程序。
軟件設計主要包括以下幾步：
首先應根據總體要求和控制系統的具體情況，確定程序的基本結構；然后繪制控制流程圖或順序功能圖；最后根據控制流程圖或順序功能圖設計梯形圖，簡單系統可用經驗設計法，復雜系統可用順序控制設計法。
6、軟、硬件調試
調試分為模擬調試和聯機調試。
在軟件設計完成后一般作模擬調試。模擬調試可以通過仿真軟件來代替PLC硬件，在計算機上調試程序。若有PLC硬件，可以用小開關和按鈕模擬PLC實際輸入信號，再通過輸出模塊上輸出位對應的指示燈，觀察輸出信號是否滿足設計要求。若需要模擬信號I/O時，可用電位器和萬用表配合進行。
硬件模擬調試主要是對控制柜或操作臺的接線進行測試，可在操作臺的接線端子上模擬PLC外部數字輸入信號plc的程序設計分為哪些步驟，或者操作按鈕指令開關，觀察對應PLC輸入點的狀態。
在聯機調試時，把編制好的程序下載到現場的PLC中，調試時，主電路一定要斷電，只對控制電路進行調試。通過現場聯機調試，還會發現新的問題或需要對某些控制功能進行改進。
如軟硬件調試均沒有問題，就可以整體調試了。
7、編制控制系統的使用說明書
系統交付使用后，應根據調試的最終結果整理出完整的技術文件，單位存檔，部分資料提供給用戶，以利于系統的維修和改進。