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设计一个PLC控制系统需要以下七个步骤：
1. 系统设计与设备选型
a.分析你所控制的设备或系统。PLC主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。
b. 判断一下你所要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程控制器的点数要求。（选型要求）
c. 判断一下你所要控制的设备或系统的复杂程度，分析内存容量是否够。
2. I/O赋值（分配输入输出）
a. 将你所要控制的设备或系统的输入信号进行赋值，与PLC的输入编号相对应。（列表）
b. 将你所要控制的设备或系统的输出信号进行赋值，与PLC的输出编号相对应。（列表）
3. 设计控制原理图
a. 设计出较完整的控制草图。
b. 编写你的控制程序。
c. 在达到你的控制目的的前提下尽量简化程序。
4. 程序写入PLC
将你的程序写入可编程控制器。
5. 编辑调试修改你的程序
a.程序查错(逻辑及语法检查）
b.在局部插入END，分段调试程序。
c.整体运行调试
6. 监视运行情况
在监视方式下，监视一下你的控制程序的每个动作是否正确。如不正确返回步骤5，如果正确则作第七步。
7. 运行程序（千万别忘记备份你的程序）怎样来提高PLC程序运行速度，可以采用以下几种编程方法，仅供参考：
1、根据工程实际需求，进行功能块规划，编写子程序
在PLC中，子程序是为一些特定的控制目的编制的相对独立的程序。执行子程序调用指令CALL等，如果条件不满足子程序调用时，程序的扫描就仅在主程序中进行，不再去扫描这段子程序，这样就减少了不必要的扫描时间。
2、用字或双字数据传送给DO点方法来控制输出
在PLC的应用中通常都会有大量的输出控制，用字或双字数据传送给DO点方法来控制输出可以提高速度，只要根据实际应用的要求，合理分配输出地址，变换控制输出控制字，可以大大减少PLC程序执行的步数，从而加快PLC的程序运行速度。
3、脉冲触发SET、RESET
PLC中，使用SET指令只执行一次即可，不必每次扫描都执行这个指令，很适合与脉冲输出(PLS/PLF)指令配合使用。有些工程人员忽视了这个问题，使用了常规的方法来驱动SET指令，无意中增加了PLC程序扫描运行时间。
4、避免了类型转换
以S7-200为例，它的内存格式与我们常用的 PC机正好它是高字在前，低字在后的。我们可以将字变量放在后两个字节，在程序初始化时将前两个字节清零(程序的其它地方不得使用这两个字节)。
如我们定义符号时将字变量定义在 VW2，保持 VW0 的值为零。则程序中可以用 VW2 以字型访问该变量，也可以 VD0以双字型访问，避免了类型转换。
为了避免使用时混淆，好以明确的符号定义来区分字类型和双字类型。在此强烈推荐类匈牙利命名法：以前缀指示变量类型，用首字母大写的有意义的英文单词的组合作变量名。本人习惯用以下缀：
b——字节型变量(byte)
w——字型变量(word)
d——双字变量(double)
r——实型变量(real)
f——位变量(flag)
btn——自复位按钮式输入(button)
sw——切换开关或自锁按钮输入(switch)
sig——传感器、编码等电平信号输入(signal)
rly——输出继电器位(relay)
……
当然，这个根据个人习惯来，没有定则，主要是利于自己区分。
假如有一个字类型变量名为 VarName，为使用前面的转换技巧，我们可以这样定义：
wVarName——VW2
dVarName——VD0
在程序初始化时将 VW0 清零(如果是不需要记忆的变量，直接将 dVarName 清零也可)或者在数据块中将 VW0设置为零。则以后需要以字类型访问变量时就用 wVarName，需要以双字类型访问变量时就用dVarName。完全不需要类型转换。
本方法可以极大的减少程序语句数，使程序更简洁、可读性更好，由于不需要做耗时的类型转换，程序运行效率也得到提高。且数学运算量越大，效率提高越明显。
缺点是要多占用两字节的内存，以后程序中不能使用 VW0。但 S7-200 的 RAM 空间很大，一般是用不完的，以 226为例，有多达 10K 的 RAM，偶从来没有超过 1K。 这些 RAM都是花钱买来的，不用白不用，不用也是浪费了。
同理，如果有字节型变量经常需要与字类型变量相互转换，让字节变量占用一个字的内存宽度浪费一个字节，避免类型转换。
以上就是提高PLC运行速度的编程方法
1 原SCS系统存在的问题
吴泾热电厂在20世纪90年代初投运的2台300MW火电机组，原SCS控制系统自投运起一直运用至今。该系统主要控制六大风机、空预器、给水泵、凝泵、真空泵、疏水系统等的相关连锁和保护功能。原系统采用MODICON-984系列的PLC系列的卡件，以双机热备组态CPU，由9个远程站、35个机架、2700余点I/O信号构建了该系统。经过十几年的运行，主要存在以下问题：
（1）设备老化，设卡件性能不稳定。该系列控制卡件早已停产，品备件无法采购。
（2）系统组态不合理。原控制系统采用单电源卡配远程站设置，并在该远程站下串接2～3个I/O机架，如果该远程站电源或通信出现故障，会导致该远程站及下带的I/O信号全部失去，后果非常严重。
（3）原SCS-PLC控制系统与DCS通信方式为MB方式。由主通信卡件和备用通信卡件各引1路MB通信线至上位DCS侧通信卡件上。当PLC侧CPU热备切换后，MB通信也随之切换，但上位DCS侧通信卡件仅在DCS通信卡件故障时才会切换，不会因为下位系统通信切换而切换。实际工作情况是当PLC侧热备切换，上位DCS系统却无法跟随PLC侧MB通信切换而切换，造成通信中断。
（4）编程软件为WIN98平台下的MODSOFT软件，已经无法适应现在常用操作软件的要求，备份非常不便。
图1 原SCS系统局部拓扑图
2 SCS系统的硬件升级改造
原SCS系统采用MODICON984系列CPU作为本地站，以P890、P810等电源通信模块和同轴电缆方式构建起9个远程站、35个机架、2700余点I/O信号。I/O模块都为标准的交流220V输入模块，直流24V输入输出模块，继电器输出模块等。模块更新升级到QUANTUM系列，基本为一一对应的更替。本地站采用140CPU534配置，I/O模块采用140系列对应模块。由于QUANTUM系列主板大为16槽，原MODICOM984系列主板大为10槽，通过合并一些原配置卡件较少的机架后，将原来35个机架降至29个机架，节省了不少安装空间。
3 SCS系统组态优化及电源冗余配置
原SCS系统采用单电源卡配远程站设置，并在该远程站下串接2～3个I/OP机架。这种组态安全稳定性较差。一旦电源卡出现故障，可能导致该机架失电，以及同在一个串接回路中的2～3个I/O机架全部失电，这些机架上I/O卡件所带的I/O点全部失去，造成严重后果。我厂曾经因为SCS系统电源卡发生故障，造成重要辅机跳机，甚至发生MFT的事件。考虑到SCS系统在主控系统中的重要地位，此次升级改造将SCS系统进行组态优化及冗余电源的配置。
组态优化是将原来2～3个串接连接的I/O机架各自独立组态为远程站，每一个机架出现电源通信故障都不影响其他机架的正常工作。将远程站原单电源配置升级为QUENTUM系列冗余电源配置。当其中某一电源卡发生故障，冗余电源将独立为机架供电，并显示故障指示灯，提示维护人员更换电源卡。
4 解决SCS系统与上位DCS系统通信切换问题
原SCS本地主站和热备站各有一条MB通信线与DCS主备MB通信卡相连。如果SCS出现主备切换，即原主站MB通信线切换到了热备站MB通信线，而上位DCSMB通信卡并没有而切换，造成SCS与DCS通信中断。通过此次升级改造，将原MB通信方式升级为MB+通信，主站和热备站MB+通信线通过MB+分支器合成一路送至DCS处，再由MB+分支器分为两路连接到DCS主备MB+通信卡上。由于SCS侧主备切换，MB+通信卡采用相同地址，DCS侧可将该地址组态于MB+通信协议中，无论SCS侧主备如何切换，DCS侧都能通过MB+分支器查找到SCS侧处于工作的PLC本地站与之通信。同样，如果DCS侧出现主备切换，也通过MB+分支器仍然保持与SS的通信联络。
5 SCS编程软件的升级及上位软件加装
原SCS编程软件是20世纪80年代的产品MODSOFT。该产品为16位DOS下的应用软件，无法安装于现有32位的操作系统（如WINXP）中，备份仍使用3英寸磁盘，既不方便也不可靠。MODSOFT只能作为LL984一种语言的编程工具，功能相对单一，编程器与PLC的通信方式为并不很稳定的MB通信方式，数据通信量较大的时候，速度显得比较慢。
图2 SCS升级后局部拓扑图
通过升级，编程软件使用WINXP平台下CONCEPT。MODSOFT可直接通过转换工具向CONCEPT转换，无须重新编程，但个别功能块参数需重新设定。CONCEPT支持TCP/IP通信，将原来编程器与PLC的MB通信改为TCP/IP通信，既提高了通信速度，又加强了通信的稳定性。
在软件升级过程中，还加装了一套上位软件INTOUCH。一方面，在该上位软件中添加了相关设备的画面，使系统维护更加直观；另一方面，在该上位软件中添加了报表功能，将PLC中出现的状态信号顺序记录下来，便于分析。
6 结 语
现今的控制系统种类繁多，升级更替的速度非常快。MODICON作为在电厂应用非常广泛的一种程序控制系统，近年来升级成QUANTUM、UNITY或者其他系列产品的工程屡见不鲜。通过此次SCS系统的升级，在更新了系统相应软硬件的还加装了冗余电源的配置，解决了与上位DCS通信切换的问题，并安装了上位软件提供监视功能，提高了原系统的可靠性和监控功能
PLC采用计算机控制技术，其程序设计同样可遵循软件工程设计方法，程序工作过程可用流程图表示。由于PLC的程序执行为循环扫描工作方式，与计算机程序框图不同点是，PLC程序框图在进行输出刷新后，再重新开始输入扫描，循环执行。
下面以全自动洗衣机控制为例，说明这种设计方法的应用。
画出洗衣机工艺流程图，如图5所示。
图5洗衣机工艺流程图第二步选择PC机型，设置I/O点编号。其I/O点编号分配如下：
I/O点分配 计时/计数器分配
00起动开关 T600正转计时
01停止开关 T601暂停计时
02手动排水开关 T602反转计时
03高水位开关 T603暂停计时
04低水位开关 T604脱水计时
20起动洗衣机 T605报警计时
21进水 C606洗涤次数
22正转洗涤 C607脱水次数
23反转洗涤
25排水
26脱水
27停止、报警
第三步，根据流程图，设计梯形图，如图6所示
图6洗衣机梯形图
PLC程序现场调试指在工业现场，甩有设备都安装好后，所有连接线都接好后的实际调试。也是PLC程序的后调试。现场调试的目的是，调试通过后，可交给用户使用，或试运行。现场调试参与的人员较多，要组织好，要有调试大纲。依大纲，按部就班地一步步推进。开始调试时，设备可先不运转，甚至了不要带电。可随着调试的进展逐步加电、开机、加载，直到按额定条件运转。具体过程大体是:
1）、要查接线、核对地址。要逐点进行，要确保正确无误。可不带电核对，那就是查线，较麻烦。也可带电查，加上信号后，看电控系统的动作情况是否符合设计的目的。
2）、检查模拟量输入输出。看输入输出模块是否正确，工作是否正常。必要时，还可用标准仪器检查输入输出的精度。
3）、检查与测试指示灯。控制面板上如有指示灯，应先对应指示灯的显示进行检查。一方面，查看灯坏了没有，另一方面检查逻辑关系是否正确。指示灯是反映系统工作的一面镜子，先调好它，将对调试提供方便。
4）、检查手动动作及手动控制逻辑关系。完成了以上调试，继而可进行手动动作及手动控制逻辑关系调试。要查看各个手动控制的输出点，是否有相应的输出以及与输出对应的动作，再看，各个手动控制是否能够实现。如有问题，立即解决。
5）、半自动工作。如系统可自动工作，那先调半自动工作能否实现。调试时可一步步推进。直至完成整个控制周期。哪个步骤或环节出现问题，就着手解决哪个步骤或环节的问题。
6）、自动工作。在完成半自动调试后，可调试自动工作。要多观察几个工作循环，以确保系统能正确无误地连续工作。
7）、模拟量调试、参数确定。以上调试的都是逻辑控制的项目。这是系统调试时，要调通的。这些调试基本完成后，可着手调试模拟量、脉冲量控制。主要的是选定合适控制参数。一般讲，这个过程是比较长的。要耐心调，参数也要作多种选择，再从中选出优者。有的PLC，它的PID参数可通过自整定获得。但这个自整定过程，也是需要相当的时间才能完成的。
8）、异常条件检查,完成上述所有调试，整个调试基本也就完成了。好再进行一些异常条件检查。看看出现异常情况或一些难以避免的非法操作，是否会停机保护或是报警提示。