PLC控制系統(tǒng)仍然可以視為由硬件和軟件兩部分組成，軟件即PLC的控制程序，是PLC控制系統(tǒng)的核心，是滿足控制需求、實(shí)現(xiàn)控制功能的關(guān)鍵。

  控制程序的模塊化設(shè)計(jì)

  大部分PLC都可按模塊化思想來組織控制程序，諸如PLC完全可基于功能、功能塊來組織整個(gè)控制程序。對(duì)于不采用塊組織的PLC，一般都具有子程序和子程序調(diào)用指令，基于子程序的設(shè)計(jì)思想可將一個(gè)大型的控制程序劃分為若干個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的程序模塊。PLC 的程序模塊一般由多行語句或多步語句或多行梯形圖組成，模塊的劃分應(yīng)盡量滿足如下條件：

  ①模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)外界而言如同一個(gè)"黑匣子"，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化不影響模塊的外部接口條件，一般只需要了解調(diào)用的輸入輸出參數(shù)和實(shí)現(xiàn)的功能，而不必關(guān)心其內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)過程。

  ②將模塊間的耦合度減至最小，一般只傳遞必要的數(shù)據(jù)《正如子程序的入口參數(shù)和出口參數(shù))而不傳遞狀態(tài)參數(shù)，以減少相互依存的程度。

  ③每個(gè)模塊只實(shí)現(xiàn)1～2個(gè)基本功能，每個(gè)模塊的語句步數(shù)不要過多，以便調(diào)試和查錯(cuò)。

  采用模塊化程序設(shè)計(jì)，可降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)實(shí)施的復(fù)雜程度。借助于模塊化程序設(shè)計(jì)方法，可將復(fù)雜的控制程序分解成若干個(gè)子程序模塊，再將一個(gè)個(gè)子程序逐層分解成一系列的層次型的子程序模塊，直至分解到最基本的子程序模塊為止。為便于管理和在多個(gè)工程中重用，每一層次的模塊都應(yīng)有相應(yīng)的模塊設(shè)計(jì)說明。

  程序設(shè)計(jì)方法

  PLC采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，其本質(zhì)仍然是計(jì)算機(jī)，因此，用于計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的部分方法也可應(yīng)用于PLC程序設(shè)計(jì)。但是，PLC按掃描原理工作，且主要側(cè)重于邏輯控制和順序控制，因此，PLC的程序設(shè)計(jì)又有許多獨(dú)有的方法。常用的PLC程序設(shè)計(jì)方法主要有繼電器線路替代設(shè)計(jì)法、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、邏輯代數(shù)法、狀態(tài)圖和順序控制法及Petri網(wǎng)等。

  (1)繼電器線路替代法

  替代設(shè)計(jì)法是用PLC的梯形圖程序替代原有的繼電器邏輯控制線路。如果利用PLC改造傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，可直接采用此法設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)或其某個(gè)局部的控制程序。例如，某搖臂鉆床控制程序的設(shè)計(jì)即可采用此方法。一般來說，替代法的基本步驟如下。

  ①將原有電氣控制系統(tǒng)輸入信號(hào)及輸出信號(hào)作為PLC的I/O點(diǎn)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的I/O編址表。

  ②用PLC的M觸點(diǎn)取代原有電氣線路的中間繼電器的觸點(diǎn)，用PLC的M線圈取代原有中間繼電器的線圈，用PLC的梯形圖完成原有控制線路的邏輯控制功能。

  (2)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法

  經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法也稱為湊試法，是工程技術(shù)人員經(jīng)常選用的一種設(shè)計(jì)方法。該方法要求設(shè)計(jì)者掌握和積累大量的典型梯形圖，在掌握這些典型梯形圖的基礎(chǔ)上，充分理解實(shí)際的控制問題，將實(shí)際的控制問題分解為典型的梯形圖，然后進(jìn)行組合，結(jié)合實(shí)際的控制需求，修改成實(shí)際需求的梯形圖程序。通過不斷學(xué)習(xí)和實(shí)際工作，讀者可不斷積累典型的梯形圖資源，諸如，電機(jī)的啟/?？刂瞥绦?、電機(jī)正/反轉(zhuǎn)控制程序、電機(jī)Y/△啟動(dòng)控制程序、多級(jí)傳送帶的啟/?？刂瞥绦?、輸入觸點(diǎn)濾波程序、模擬量輸入程序、模擬量輸出程序、PID調(diào)節(jié)程序及通信口初始化程序等。本書的各類梯形圖均可作為典型梯形圖資源使用，此外，讀者還可從各種PLC教材或?qū)Ｖ惺占嗟牡湫吞菪螆D。