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在了解了程序結構和編程方法的基礎上，就要實際地編寫PLC程序了。PLC控制系統設計需要經歷如下過程。
（一）分析被控對象并提出控制要求
詳細分析被控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象機、電、液之間的配合，提出被控對象對PLC控制系統的控制要求，確定控制方案，擬定設計任務書。
（二）確定輸入／輸出設備
根據系統的控制要求，確定系統所需的全部輸入設備（如：按紐、位置開關、轉換開關及各種傳感器等）和輸出設備（如：接觸器、電磁閥、信號指示燈及其它執行器等），從而確定與PLC有關的輸入/輸出設備，以確定PLC的I/O點數。
（三）選擇PLC
PLC選擇包括對PLC的機型、容量、I/O模塊、電源等的選擇，詳見本章節。
（四）分配I/O點并設計PLC外圍硬件線路
1.分配I/O點
畫出PLC的I/O點與輸入／輸出設備的連接圖或對應關系表，該部分也可在第２步中進行。
2.設計PLC外圍硬件線路
畫出系統其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進入可編程控制器的控制電路等。
由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統的電氣原理圖。到此為止系統的硬件電氣線路已經確定。
（五）程序設計