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、實現(xiàn)控制功能的關鍵。

  控制程序的模塊化設計

  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、功能塊來組織整個控制程序。對于不采用塊組織的PLC，一般都具有子程序和子程序調用指令，基于子程序的設計思想可將一個大型的控制程序劃分為若干個功能相對獨立的程序模塊。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，模塊的劃分應盡量滿足如下條件：

  ①模塊的內(nèi)部結構對外界而言如同一個"黑匣子"，其內(nèi)部結構的變化不影響模塊的外部接口條件，一般只需要了解調用的輸入輸出參數(shù)和實現(xiàn)的功能，而不必關心其內(nèi)部的實現(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每個模塊只實現(xiàn)1～2個基本功能，每個模塊的語句步數(shù)不要過多，以便調試和查錯。

  采用模塊化程序設計，可降低系統(tǒng)設計和系統(tǒng)實施的復雜程度。借助于模塊化程序設計方法，可將復雜的控制程序分解成若干個子程序模塊，再將一個個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工程中重用，每一層次的模塊都應有相應的模塊設計說明。

  程序設計方法

  PLC采用計算機控制技術，其本質仍然是計算機，因此，用于計算機軟件設計的部分方法也可應用于PLC程序設計。但是，PLC按掃描原理工作，且主要側重于邏輯控制和順序控制，因此，PLC的程序設計又有許多獨有的方法。常用的PLC程序設計方法主要有繼電器線路替代設計法、經(jīng)驗設計法、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

  替代設計法是用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)，可直接采用此法設計PLC系統(tǒng)或其某個局部的控制程序。例如，某搖臂鉆床控制程序的設計即可采用此方法。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)輸入信號及輸出信號作為PLC的I/O點，設計相應的I/O編址表。

  ②用PLC的M觸點取代原有電氣線路的中間繼電器的觸點，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)驗設計法

  經(jīng)驗設計法也稱為湊試法，是工程技術人員經(jīng)常選用的一種設計方法。該方法要求設計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上，充分理解實際的控制問題，將實際的控制問題分解為典型的梯形圖，然后進行組合，結合實際的控制需求，修改成實際需求的梯形圖程序。通過不斷學習和實際工作，讀者可不斷積累典型的梯形圖資源，諸如，電機的啟/?？刂瞥绦颉㈦姍C正/反轉控制程序、電機Y/△啟動控制程序、多級傳送帶的啟/停控制程序、輸入觸點濾波程序、模擬量輸入程序、模擬量輸出程序、PID調節(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教材或專著中收集更多的典型梯形圖。