對于電氣技術(shù)人員來說，控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)就是用梯形圖編寫控制程序，用戶程序的設(shè)計(jì)是PLC應(yīng)用中最關(guān)鍵的問題。對于控制規(guī)模比較大的系統(tǒng)，可根據(jù)工藝流程圖，將整個流程分解為若干步，確定每步的轉(zhuǎn)換條件，配合分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)及某些特殊功能，以便很容易地轉(zhuǎn)換為梯形圖設(shè)計(jì)。對于傳統(tǒng)的繼電器控制電路的改造，可根據(jù)原系統(tǒng)的控制電路，將某些橋式電路按照梯形圖的編程規(guī)則進(jìn)行改造后，直接轉(zhuǎn)換為梯形圖。這種方法設(shè)計(jì)周期短，修改、調(diào)試程序簡單方便。程序設(shè)計(jì)可以與現(xiàn)場施工同步進(jìn)行，以縮短設(shè)計(jì)周期。

在掌握PLC的指令以及操作方法的同時，還要掌握正確的程序設(shè)計(jì)方法，才能有效地利用可編程序控制器，使它在工業(yè)控制中發(fā)揮巨大作用。PLC程序設(shè)計(jì)常用的方法主要有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖法、邏輯設(shè)計(jì)法、順序控制設(shè)計(jì)法等。

這種方法沿用了繼電器控制電路來設(shè)計(jì)梯形圖。它是在基本控制單元和典型控制環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，進(jìn)行選擇組合，并經(jīng)過多次反復(fù)調(diào)試和修改梯形圖，有時還需要增加一些輔助觸點(diǎn)和中間編程環(huán)節(jié)，才能達(dá)到所需的控制要求。這種方法沒有規(guī)律可遵循，設(shè)計(jì)所需時間和設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，所以稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法適用于較簡單的梯形圖設(shè)計(jì)。應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法時必須熟記一些典型的控制電路，如起-保-停電路，脈沖發(fā)生電路等。

繼電器-接觸器控制系統(tǒng)經(jīng)過長期使用，已有一套能完成系統(tǒng)要求的控制功能并經(jīng)過驗(yàn)證的控制電路，而PLC控制的梯形圖和繼電器-接觸器控制電路很相似，因此可以直接將經(jīng)過驗(yàn)證的繼電器-接觸器控制電路轉(zhuǎn)換成梯形圖。這種方法對簡單的控制系統(tǒng)是可行的，比較方便，但較復(fù)雜的控制電路，就不適用了。

邏輯設(shè)計(jì)法是從控制系統(tǒng)中各種物理量的邏輯關(guān)系出發(fā)的一種設(shè)計(jì)方法。它以布爾代數(shù)為理論基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)過程中各工步之間各檢測元件(如行程開關(guān)、傳感器等)狀態(tài)的變化，列出檢測元件的狀態(tài)表，確定所需的中間記憶元件，再列出各執(zhí)行元件的工序表，然后寫出檢測元件、中間記憶元件和執(zhí)行元件的邏輯表達(dá)式，并轉(zhuǎn)換成梯形圖。這種方法既有嚴(yán)密可循的規(guī)律性和可行的設(shè)計(jì)步驟，又有簡便、直觀和十分規(guī)范的特點(diǎn)。該方法在單一的條件控制系統(tǒng)中，非常好用，相當(dāng)于組合邏輯電路，但和時間有關(guān)的控制系統(tǒng)中，就很復(fù)雜。主要步驟如下:

根據(jù)功能流程圖，以步為核心，從起始步開始一步一步地設(shè)計(jì)下去，直至完成。此法的關(guān)鍵是畫出功能流程圖。狀態(tài)流程圖又叫功能表圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或狀態(tài)圖。它是完整地描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和狀態(tài)的一種圖形，是分析和設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)順序控制程序的一種重要工具。首先將被控制對象的工作過程按輸出狀態(tài)的變化分為若干步，并指出工步之間的轉(zhuǎn)換條件和每個工步的控制對象。這種工藝流程圖集中了工作的全部信息。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時，可以用中間繼電器(M)來記憶工步，一步一步地順序進(jìn)行，也可以用順序控制指令來實(shí)現(xiàn)。狀態(tài)流程圖是一種通用的技術(shù)語言， 可以為不同專業(yè)的工程技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交流服務(wù)。

最后軟件設(shè)計(jì)好后一般先進(jìn)行模擬調(diào)試。 模擬調(diào)試可以通過仿真軟件來代替PIC硬件在計(jì)算機(jī)上調(diào)試程序。如果有 PLC硬件，可以用小開關(guān)和按鈕模擬PLC的實(shí)際輸人信號（如起動、停止信號)或反饋信號(如限位開關(guān)的接通或斷開），再通過輸出模塊上各輸出位對應(yīng)的指示燈，觀察輸出信號是否滿足設(shè)計(jì)的要求。需要模擬量信號 I/O時，可用電位器和萬用表配合進(jìn)行。在編程軟件中可以用狀態(tài)圖或狀態(tài)圖表監(jiān)視程序的運(yùn)行或強(qiáng)制某些編程元件。

在模擬調(diào)試過程中，應(yīng)充分考慮各種可能出現(xiàn)的情況對各種不同的工作方式以及運(yùn)行條件都應(yīng)逐一試驗(yàn)，不能遺漏，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時修改。對于指令較多的程序，需采用設(shè)置斷點(diǎn)的方法，加快程序故障的查找，直到在各種可能的情況下，控制系統(tǒng)完全符合系統(tǒng)控制受求。

完成PLC整個軟硬件設(shè)計(jì)后，將PIC安裝到控制現(xiàn)場或?qū)⒄{(diào)試好的程序傳送到現(xiàn)場使用的PLC存儲器中，連接好PLC與輸人信號以及驅(qū)動負(fù)載的接線。待確認(rèn)連接無誤后，就可進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。調(diào)試時主電路一定要斷電，先對控制電路進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。通過現(xiàn)場聯(lián)機(jī)調(diào)試，還會發(fā)現(xiàn)新的問題或?qū)δ承┛刂乒δ艿母倪M(jìn)，應(yīng)及時解決調(diào)試時發(fā)現(xiàn)的軟件和硬件方面的問題，直到滿足工藝流程和系統(tǒng)控制要求。

根據(jù)調(diào)試的最終結(jié)果，整理出完整的技術(shù)文件，如電氣接線圖、狀態(tài)流程圖、帶注釋的梯形圖以及必要的文字說明等，隨系統(tǒng)一起交付使用。在說明書中通常對程序的控制要求、程序的結(jié)構(gòu)、流程圖等給以必要的說明，并且給出程序的安裝操作使用步驟等。