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PLC的工作方式和通用微機不完全一樣，因此用PLC設計自動控制系統與微機的控制系統的開發過程也不完全一樣。需要根據PLC的特點，以程序形式來體現其控制功能。設計可按照下圖中幾個步驟進行。
1．確定控制對象及控制范圍
詳細了解被控對象的控制要求，確定必須完成的動作及完成的順序，歸納出工作循環和狀態流程圖。
2．PLC型號的選定
根據生產工藝要求，分析被控對象的復雜程度，進行I/O點數和I/O點的類型（數字量、模擬量等）統計，列出清單。適當進行內存容量的估計，確定適當的留有余量而不浪費資源的機型（小、中、大形機器）。并且結合市場情況，考察PLC生產廠家的產品及其售后服務、技術支持、網絡通信等綜合情況，選定價格性能比較好的PLC機型。
3．硬件設計
根據所選用的PLC產品，了解其使用的性能。按隨機提供的資料結合實際需求，同時考慮軟件編程的情況進行外電路的設計，繪制電器控制系統總裝配圖和接線圖。
4．軟件設計
（1）在進行硬件設計的同時可以同時著手軟件的設計工作。軟件設計的主要任務是根據控制要求將工藝流程圖轉換為梯形圖，這是PLC應用的最關鍵的問題，程序的編寫是軟件設計的具體表現。在程序設計的時候建議將使用的軟繼電器（內部繼電器、定時器、計數器等）列表，標明用途以便于程序設計、調試和系統運行維護，檢修時候查閱。
（2）程序初調也成為模擬調試。將設計好的程序通過程序編輯工具下載到PLC控制單元中。由外接信號源加入測試信號，通過各種狀態指示燈了解程序運行的情況，觀察輸入/輸出之間的變化關系及邏輯狀態是否符合設計要求，并及時修改和調整程序，消除缺陷，直到滿足設計的要求為止。
5．現場調試
在初調合格的情況下，將PLC與現場設備連接。在正式調試前全面檢查整個PLC控制系統，包括電源、接地線、設備連接線、I/O連線等。在保證整個硬件連接的正確無誤的情況下即可送電。把PLC控制單元的工作方式布置為“RUN”開始運行。反復調試消除可能出現的各種問題。在調試過程中也可以根據實際需求對硬件作適當修改老配合軟件的調試。應保持足夠長的運行時間使問題充分暴露并加以糾正。試運行無問題后可將程序固化在具有長久記憶功能的存儲器中，并做備份（至少應該作2份）。
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