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 (1) 控制柜的设计。电气柜、操纵台(包括分线盒、走线槽、电缆夹等加工件)的设计应以机械图为主，其总体设计要求与有关标准及其他电气控制系统基本相同。此外，在设计电气柜、操纵台时，应根据PLC对安装环境的要求进行，并注意以下事项。

  1) 安装空间：电气控制柜、操纵台设计应内部有足够的安装与维修空间，确保PLC与其他电器间的空间距离，安装部位通风良好。

  电气控制柜、操纵台的安装高度、操纵高度、内部电器元件的绝缘间距、电气防护措施等执行国际、国家以及行业的有关标准，并且符合人机工程学原理。

  2) 密封与隔离：电气控制柜、操纵台原则上应进行密封，并需要同时考虑到密封后的散热空间要求。电气控制柜、操纵台的内部空间，不仅要电器元件的安装需要，同时还需要有足够的散热面积，在工作环境较恶劣的场合，好安装空调或热交换器，以帮助散热。

  当系统中使用高压设备、强干扰设备(如大功率品闸管、高频感应加热器、高频焊接设备等)时，PLC 原则上不应与以上设备安装在同一电气柜内。实在无法避免时，应通过高压防护、电磁屏蔽等措施，在电气柜内部进行隔离。

  3) 安装位置：PLC电气柜的安装，要尽量避免振动，对于安装在设备上的电气柜、操纵台，应选择远离设备振动源(如大功率电动机、液压站)的位置进行安装。当无法避免振动时，需采取减振措施。

  (2) 电器元件的布置图设计。设备、电气控制柜、操纵台上的各电器元件的布置、安装位置及安装方法，应在电器元件的布置图上予以明确，其总体设计要求与有关标准及其他电气控制系统基本相同。在设计布置、安装电器元件时，应参照PLC对安装环境的要求进行，并注意以下事项：

  1) 布置图的要求：电器元件的布置图应标明所有电器元件的具体安装位置、安装尺寸与安装要求，应能完整、清晰地反映系统中全部电器元件的实际安装情况。图纸用于指导、规范现场生产与施工，并为今后系统的安装、调试、维修提供帮助。

  2) 元件布置要求：电器元件布置正确、合理、整齐、美观，同时应考虑电器元件的散热要求。在使用风扇进行电气柜冷却的场合，不应将通风口直接对着PLC，以防止粉尘等进入PLC内部，引起PLC 故障。

  (3) 电气连接图设计。

  在设计电气接线图时，应参照PLC对电气连接的要求进行，并注意以下事项。

  1) 接线图的要求：电气接线图应能准确、完整、清晰地反映系统中全部电器元件相互间的连接关系. 应能正确指导、规范现场生产与施工，为系统的安装、调试、维修提供帮助。

  电气接线图不仅要与原理图相符，并且应反映系统中各电器元件的实际连接位置与连接要求，如线号、线径、导线的颜色等。

  电气接线图要逐一标明设备上每一走线管、走线槽内的连接线(包括备用线)的数量、规格、长度，所采用的外部的防护措施(如采用金属软管型号、规格、长度等)，需要的标准件(如软管接头、管夹的数量、型号、规格等)，连接件(如采用插头的型号、规格)等，以便指导施工。

  2) 内部连接要求：PLC连接线的布置合理、规范，以减少、消除线路中的干扰，提高可靠性。连接线、电缆原则上应根据电压等级与信号的类型，采用“分层敷设”等方法进行隔离，通过金属屏蔽密封。当输入/输出连线无法与动力线“分层敷设”时，应尽可能采用屏蔽电缆，并将屏蔽层接地；同时，输入信号与输出信号不宜布置在同一电缆内，应采用单的连接电缆。

  不同电压、不同类型的信号线，或动力线与信号线，应尽量避免在同一接线端子排、同一插接件上连接；在无法避免时，应通过备用端子、备用引脚将其隔离，以防止连接线间的短路并减小线路间的相互干扰。

  用于系统模拟量输入/输出、脉冲输入/输出的连接线采用“双绞”屏蔽线，在有条件的场合，好使用"双绞双屏蔽"的电线进行连接。

  采用隔离变压器时，隔离变压器到PLC电源之间的连线尽可能短，以减小线路中的干扰。PLC的电源连接线应有足够的线径，以减小线路的压降；PLC的电源进线应进行绞接处理，防止高频干扰。PLC扩展单元的电缆是容易受到干扰的部位，应它与动力线的距离在30~50mm。

  系统的接地系统完整、规范、合理、连接线应有足够的线径、设备的各控制部分应采用立的接地方式，不能使用公共地线。PLC控制系统使用的屏蔽线，应通过标准"电缆夹"等器件，将屏蔽层进行良好的接地。

  3) 外部连接要求：变频电动机、伺服电动机的电枢连接线应采用屏蔽电缆进行连接，以减小其对其他设备的干扰。

  控制系统的电柜与设备间的连线应有良好的防护措施，应用接地良好的金属软管、屏蔽电线、金属电线槽等进行外部防护，使之既有机械强度和防护损伤措施，又有良好屏蔽作用。

  电柜与设备间的连接电缆、走线管、走线槽等使用安装螺钉、软管接头、管夹等部件进行良好的固定。

  系统电柜与设备间的连接应考虑到运输、拆卸等的需要，对于设备中的立附件，应通过安装插接件、分线盒等措施，这些立附件与主机间分离的需要。

 设计PLC应用系统时，是进行PLC应用系统的功能设计，即根据被控对象的功能和工艺要求，明确系统要做的工作和因此的条件。然后是进行PLC应用系统的功能分析，即通过分析系统功能，提出PLC控制系统的结构形式，控制信号的种类、数量，系统的规模、布局。后根据系统分析的结果，具体的确定PLC的机型和系统的具体配置。

PLC控制系统设计可以按以下步骤进行。

1．熟悉被控对象，制定控制方案 分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，确定被控对象对 PLC控制系统的控制要求。

2．确定I／O设备 根据系统的控制要求，确定用户所需的输入(如按钮、行程开关、选择开关等)和输出设备(如接触器、电磁阀、信号指示灯等)由此确定PLC的I／O点数。

3．选择PLC 选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选择。

4．分配PLC的I／O地址 根据生产设备现场需要，确定控制按钮，选择开关、接触器、电磁阀、信号指示灯等各种输入输出设备的型号、规格、数量；根据所选的PLC的型号列出输入／输出设备与PLC输入输出端子的对照表，以便绘制PLC外部I／O接线图和编制程序。

5．设计软件及硬件进行PLC程序设计，进行控制柜（台）等硬件的设计及现场施工。由于程序与硬件设计可同时进行，因此，PLC控制系统的设计周期可大大缩短，而对于继电器系统先设计出全部的电气控制线路后才能进行施工设计。

6．联机调试 联机调试是指将模拟调试通过的程序进行在线统调。开始时，先不带上输出设备（接触器线圈、信号指示灯等负载）进行调试。利用编程器的监控功能，采分段调试的方法进行。各部分都调试正常后，再带上实际负载运行。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部分程序即可，全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改则应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。

7．整理技术文件 包括设计说明书、电气安装图、电气元件明细表及使用说明书等。