进行程序设计前，首先要进行控制系统的功能分析，明确系统的功能要求，然后确定哪些功能通过硬件实现，哪些功能通过软件实现，在此基础上进行I/O信号与数据结构的分析，画出相应的程序流程图，确定所用的机型并进行程序的编制和调试，在完成所有的测试后，编制程序说明书。

1.I/O信号分析及数据结构分析

（1）I/O信号分析与设计。

PLC在工业现场所检测的信号是多种多样的，有缓变的、瞬变的，有模拟量，也有数字量，PLC程序对所采集的信息进行综合分析和处理，得到相应的处理结果并送给被控设备或工业生产过程，驱动各种执行机构实现控制。因此I/O信号分析的任务，就是对现场的I/O信号进行分析和定义，形成I/O信号表供PLC编程。分析与设计的主要内容如下。

①定义每一个输入信号并确定它的地址。可以以输入模板接线图的方式给出，图中应包含所有输入点的简洁说明，也可以以I/O信号表的形式给出。

②定义每一个输出信号并确定它们的地址。可以以输出模板接线图的方式给出，图中应包含所有输出点的简洁说明，也可以以I/O信号表的形式给出。

③审核上述的分析与设计是否能满足系统规定的功能要求。若不满足，则进一步修改完善。

（2）数据结构分析与设计。

数据结构分析与设计的任务是对使用的数据结构进行规划和设计，合理地对内存进行估算，提高内存的利用率。通常我们把控制系统中I/O点数和用户程序所占内存数之比称为内存利用率。内存利用率高则可减少内存占用量，缩短程序执行的扫描周期，提高系统响应速度。编程质量的好坏对程序的长短和运行时间都有很大的影响，而数据结构的设计直接关系到编程质量。

数据结构分析与设计的主要内容如下。

①按照软件设计的要求，以功能算法、硬件设备要求、预计的程序结构和占有量为依据，将PLC的数据空间划分为若干个子空间，并对每一子空间进行具体的定义。

②为每一个子空间留出适当的裕量，以备不可预见的使用要求。

③规定各子空间的数据存放方式、编码方式和更改时的保护方法。(www.daowen.com)

④在采用模块化程序设计时，对每一个程序块应规定独立的中间结果存放区域，以防混用给程序的调试及可靠性带来不必要的麻烦。显然对于公用的数据也应考虑它的存放空间。

⑤为明晰起见，数据结构的设计应以数据结构表的形式给出，在表中明确规定各子空间的名称、起始地址、编码方式、存放格式等。

2.程序编制

在编程时，我们首先应注意PLC控制系统与继电器控制系统工作方式上的一些不同，在继电器控制线路图中，各个并联电路是并行工作的，由于实际元件动作的机械惯性，有时会发生触点竞争现象；而在PLC控制系统中，各个编程元件的动作顺序是按扫描顺序依次执行的，或者说是按串行的方式工作的，在执行梯形图程序时，是自上而下，从左到右地串行扫描，不会发生触点竞争现象。

其次要注重掌握PLC的程序设计方法，具体说来，可以采用顺序设计法、模块化设计方法、结构化设计方法等进行设计，在这些方法中又贯穿着经验设计法、顺序功能图、内嵌高级语言等多种方法。

3.程序测试

实践表明：在软件开发过程中要完全避免出错是不可能的，也是不现实的，问题在于如何及时地发现和排除明显的或隐匿的错误，这就是程序测试工作的任务。程序测试的主要内容如下。

①检查程序功能：按照需求规格说明书检查程序。

②发现程序错误：寻找程序中隐藏的甚至可能导致控制系统失控的错误。

③明确程序限制条件：弄清该程序的运行环境，以及在运行时有什么限制。

4.程序说明书

当软硬件设计完成并经过测试后，为便于用户和现场调试人员的使用，应编写程序说明书，对软件进行详细的说明。通常，说明书应包括软件设计的依据、结构、功能、流程图，各项功能单元的分析，工程中所使用的全部I/O信号；软件操作使用的步骤、注意事项；对软件中需要测试的必要环节或部分标明测试方法和测试结果。说明书实际上就是一份软件综合说明存档文件，便于用户在今后系统扩容、改造或工艺进行了改进时修改程序，并有利于用户在维修时分析问题和排除故障。