plc已广泛地应用在工业控制的各个领域，由于PLC的应用场合多种多样，随着PLC自身功能不断增强，PLC应用系统也越来复杂，对PLC应用系统设计人员的要求也越来越高。

 
1、PLC控制系统设计的基本原则
①最大限度地满足被控对象的控制要求。
②保证控制系统的高可靠、安全。
③满足上面条件的前提下，力求使控制系统简单、经济、实用和维修方便。
④选择PLC时，要考虑生产和工艺改进所需的余量。
2、PLC控制系统设计的基本内容
①选择合适的用户输入设备、输出设备以及输出设备驱动的控制对象。
②分配I/O，设计电气接线图，考虑安全措施。
③选择适合系统的PLC。
④设计程序。
⑤调试程序,一个是模拟调试，一个是联机调试。
⑥设计控制柜，编写系统交付使用的技术文件，说明书、电气图、电气元件明细表。
⑦验收、交付使用。
3、PLC控制系统设计的一般步骤
1）分析被控对象——被控对象工艺工程、工作特点、功能进行分析；输入输出两分析；构成完整的功能表达图和控制流程图；确定PLC控制方案。
2）系统硬件配置
PLC机型选择——按控制系统需求合理选择，功能涵盖使用要求，避免大马拉小车，品牌、价格、服务等因素都要考虑。
输入/输出（I/O）点数——I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数可以既满足控制系统要求，又降低系统的成本。PLC的I/O点数和种类应根据被控对象的开关量、模拟量等输入输出设备的状况来确定。考虑到以后的调整和发展，可以适当留出备用量（一般20%左右）。
3）软件设计
软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急措施和辅助程序的设计等，小型开关量控制系统一般只有主程序。
首先应根据总体要求和控制系统具体情况，确定用户程序的基本结构，画出程序流程图或开关量控制系统的顺序功能图。它们是编程的主要依据，应尽可能地准确和详细。
较简单的系统的梯形图可以用经验法设计，复杂的系统一般用顺序控制设计法设计。画出系统的顺序功能图后，根据它设计出梯形图程序。有的编程软件可以直接用顺序功能图语言来编程。
4）模拟调试
设计好用户程序后，一般先作模拟调试。有的PLC厂家提供了在计算机上运行，可以用来代替PLC硬件来调试用户程序的仿真软件，例如西门子公司的与STEP 7编程软件配套的S7-PLC SIM仿真软件、三菱公司的与SW3D5C-GPPW-C编程软件配套的SW3D5C-LLT-C仿真软件。在仿真时按照系统功能的要求，将某些输入元件强制为ON或OFF，或改写某些元件中的数据，监视系统功能是否能正确实现。
如果有PLC的硬件，可用小开关和按钮来模拟PLC实际的输入信号，例如用它们发出操作指令，如限位开关触点的接通和断开。通过输出模块上各输出位对应的发光二极管，观察输出信号是滞满足设计的要求。
5）硬件调试与系统调试
在现场安装好控制屏后，接入外部的输入元件和执行机构。与控制屏内的调试类似，首先检查控制屏外的输入信号是否能正确地送到PLC的输入端，PLC的输出信号是否能正确操作控制屏外的执行机构。完成上述的调试后，将PLC置于RUN状态，运行用户程序，检查控制系统是否能满足要求。
在调试过程中将暴露出系统中可能存在的硬件问题，以及梯形图设计中的问题。发现问题后在现场加以解决，直到完全符合要求。按系统验收规程的要求，对整个系统进行逐项验收合格后，交付使用。
6）整理技术文件
根据调试的最终结果整理出完整的技术文件，并提供给用户，以便于今后系统的维护与改进。技术文件应包括：PLC的外部接线图和其他电气图纸、PLC的编程元件表，包括定时器、计数器的设定值等、带注释的程序和必要的总体文字说明。

PLC控制系统设计与调试的一般步骤

一）分析被控对象并提出控制要求 
详细分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。
CAD/CAM技术
（二）确定输入／输出设备 CAD/CAM技术
   根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备（如：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等）和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等），从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数。

（三）选择PLC
PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择，详见本章第二节。

（四）分配I/O点并设计PLC外围硬件线路
CAD/CAM技术
1.分配I/O点   
   画出PLC的I/O点与输入／输出设备的连接图或对应关系表，该部分也可在第２步中进行。
2.设计PLC外围硬件线路  
   画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入PLC的控制电路等。
   由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。

（五）程序设计

1. 程序设计         CAD/CAM技术
根据系统的控制要求，采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线，逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序，逐步完善系统指定的功能。除此之外，程序通常还应包括以下内容：
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1）初始化程序。在PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作，为启动作必要的准备，避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有：对某些数据区、计数器等进行清零，对某些数据区所需数据进行恢复，对某些继电器进行置位或复位，对某些初始状态进行显示等等。 机电专业技术论坛
2）检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立，一般在程序设计基本完成时再添加。
3）保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分，必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱，。
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2. 程序模拟调试 电子开发网
   程序模拟调试的基本思想是，以方便的形式模拟产生现场实际状态，为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同，模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。
1）硬件模拟法是使用一些硬件设备（如用另一台PLC或一些输入器件等）模拟产生现场的信号，并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端，其时效性较强。
2）软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序，模拟提供现场信号，其简单易行，但时效性不易保证。模拟调试过程中，可采用分段调试的方法，并利用编程器的监控功能。

（六）硬件实施      CAD/CAM技术
硬件实施方面主要是进行控制柜（台）等硬件的设计及现场施工。主要内容有：
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1) 设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。 CAD/CAM技术
2)设计系统各部分之间的电气互连图。
3)根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。
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   由于程序设计与硬件实施可同时进行，因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。
（七）联机调试
   联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进，从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。 CAD/CAM技术
   全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。
 八）整理和编写技术文件    
   技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等。