PLC应用系统的设计流程如图6-1所示。具体步骤如下：

图6-1 PLC系统设计流程图

1.熟悉被控对象的工艺过程，分析控制要求

要了解并熟悉工艺过程，应以经过优化的工艺过程为主线，进行系统硬件和软件设计。首先是确定被控对象的类型，从大类来划分，有离散型、连续型和混合型三大类型。在离散型对象中存在顺序控制、逻辑控制和运动控制（位置、速度及加速度等控制），以运动控制为特点；连续型对象则以过程控制（温度、压力、流量、物位、成分及浓度等控制）为特点；混合型对象通常是既有运动控制又有过程控制。

控制要求主要包括控制的基本方式、应完成的动作和自动工作循环的组成环节，以及必要的保护和联锁措施等。PLC系统的控制要求并不仅仅局限于设备或生产过程本身的控制功能，还应包括操作员对生产过程的高水平监控与干预功能、信息处理与管理功能等。

PLC对设备或生产过程的控制功能是其系统的主体部分，其他功能是附属部分。PLC系统设计应围绕主体展开，兼顾考虑附属部分。对一个较复杂的生产工艺过程，通常可将控制任务分成几个独立部分，而每个部分往往又可分解为若干个具体步骤。

2.确定I/O设备

PLC是针对逻辑、顺序控制而研制的工业控制器，时至今日，PLC的长项仍是开关量控制。对于以开关量为主的控制项目，根据被控对象的功能要求，确定PLC系统的I/O点数，进而选择适合的I/O设备。典型的输入设备有按钮、选择开关、行程开关和传感器等；典型的输出设备有继电器、接触器、指示灯和电磁阀等。

如果存在运动控制，如交流调速或直流调速系统，则可选用模拟量输出（D-A）单元，确定模拟量的输出点数。选用D-A单元时，应了解该单元自身是否配CPU，是否能独立工作，这关系到调速器的采样周期，采样周期一般为ms（毫秒）级。

如果还有位置控制，可以选用位置控制单元，确定控制轴数。应了解该单元的输出是脉冲输出还是模拟量输出，以便与驱动器配套。还要了解交流伺服驱动器与交流伺服电动机的性能。

如果系统还包括过程控制，如温度控制，则要选用温度控制单元，确定温控点数，了解该单元的控制算法及是否有模糊控制和自整定算法。

3.PLC的硬件系统配置(www.daowen.com)

根据已确定的I/O设备，统计所需I/O点数，选择合适的PLC类型，包括选择机型、CPU、存储器容量、I/O模块及电源模块等。

4.分配I/O点

分配PLC系统的I/O点，编制出I/O分配表，画出I/O端子接线图。然后可以开始PLC程序设计，同时进行控制柜（或操作台）的设计与现场施工。

5.设计应用程序

根据顺控图设计梯形图（即编程）。这一步是整个PLC系统设计的核心工作。要设计好梯形图，首先要熟悉控制要求，还要有一定的电气设计实践经验。

6.初步调试程序

将程序输入PLC后，应先进行程序的初步调试工作。由于在程序设计过程中，难免会有疏漏，在将PLC连接到现场设备之前，必须进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为连机调试打好基础，缩短总调试的周期。

7.联机调试

在PLC软硬件设计、控制柜制作及现场施工结束后，开始整个系统的联机调试。如果控制系统是由几个部分组成的，应先做局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步骤较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题要逐一排除，直至调试成功。

8.编写技术文件

系统技术文件包括功能说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图等。功能说明书是在被控过程分解的基础上对过程的各部分进行分析，把各部分必须具备的功能、实现的方法和所要求的输入条件及输出结果，以书面形式描述出来。在完成了各部分的功能说明书后，就可以进行归纳统计，整理出系统的总体技术要求。因此，功能说明书是进行PLC系统设备选型、硬件配置、程序设计、系统调试的重要技术依据，也是PLC系统技术文档的重要组成部分。在创建功能说明书时，还可能发现过程分解中的不合理处并及时予以修正。