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决定的,故控制线路的所有功能必定取决于这些触点的开，合两种状态。因此电气控制电路从根上说是一种逻辑性线路,它满足逻辑运算的基本规律。具体步骤如下图3所示:
明确设计任务和技术条件PLC机型选择系统总体设计制作控制区I/O配线安装PLC编制程序程序检查调试局部模拟运行联机调试修改软件，硬件 是否满足要求？是系统试运行程序备份整理系统文件交付使用 图3 PLC逻辑设计步骤图
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3 系统元件的选择
3.1 PLC控制要求和内容及选型 3.1.1基础PLC
可编程控制器是工业自动化的基础。在工业现场中用于对大量的数字量和模拟量进行控制，例如电磁阀的开闭，电动机的启停，温度、压力、流量的设置与控制，产品的计数与控制等。
3.1.2可编程控制器的特点
(1) 可靠性高，抗干扰能力强
微机虽然具有很强的功能，但单抗干扰能力差，工业现场环境的电磁干扰、电源波动、机械振动、温度和湿度的变化等都可能使一般通用微机不能实现正常工作。而PLC是专为工业环境应用而设计的，故对可能受到的电磁干扰、高低温及电源波动等影响，其已在PLC硬件及软件的设计上采用了一定的措施。如在硬件方面采用了电和磁的屏蔽，对I/O接口采用了光电隔离技术，对电源及I/O接口线采用了数种滤波等。而在软件方面采用了故障监测、诊断、信息防护和复位等手段，一旦发生非正常状况，CPU立马进行行之有效的方案，防止故障向更糟的方向发展，使PLC的可靠度大为提高。
(2) 机构简单，应用灵活
PLC在硬件结构上采用模块化中的类似积木式的结构，输入和输出信号模块、通信模块及一些特别功能模块类型繁多。面对不同的控制对象，可以方便、快速灵活地组合成完成其功能的控制系统。
(3) 编程方便，易于使用
PLC采用了与继电器控制电路有许多相似之处的梯形图作为主要的编程语言，形象直观的程序，简单易学指令，容易理解和掌握编程步骤和方法，不需要具备专门的计算机知识，使具有一定的电工和工艺知识的人员可以在短时间内学会。
(4) 功能完善，适用性强
PLC具有强大的对数字量和模拟量处理的功能，如一般逻辑、算术运算、常见特殊函数运算等。PLC具有多种常用的功能，如PID闭环回路控制、中断控制等。
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PLC还可以扩展好多特殊功能，如高速计数、电子凸轮控制、伺服电动机定位、多轴运动插补控制等。PLC组成的多种工业网络，可实现数据传送、上位监测控制等功能。
3.1.3 PLC的安装与接线
PLC一般要求安装在环境温度为0到55摄氏度，相对湿度小于85%，无粉尘、油烟，无腐蚀性及可燃性气体的场合中。为了达到这一目的，其不要安装在发热器件附近，不能安装在结露，雨淋的场所，在粉尘多，油烟大、有腐蚀性气体的场合安装时要采取封闭措施，在封闭的电器柜中安装时，要注意解决通风问题。另外，PLC要安装在远离强烈振动和电磁干扰源的场合，否则需要对其采取减震及屏蔽措施。
PLC的安装固定常有两种方式，一是直接利用机箱上的安装孔，用螺钉把机箱固定在控制柜的背板或面板上；二是利用DIN导板安装，这需先将DIN导板先固定好，再将PLC与各种扩展单元卡上DIN导板。并注意在PLC周围留足散热及接线的空间。
PLC在工作前必须正确地接入控制系统，和其连接的主要有PLC的电源接线，输入输出器件的接线，通信线，接地线。
3.1.4设计PLC控制时，应遵循以下基本原则
（1） 最大限度地满足被控对象的要求 （1） 最大限度地满足被控对象的要求
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的要求，被称为设计系统的居于第一的目标和任务，这也是设计中最该铭记的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行细致的调查研究，收集有关控制现场的资料，收集相关先进的中国、外国资料。同时还要留心和在场的管理人员、监管人员、现场操作维修人员密切配合，相互深入沟通，定制相关控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题，力求方案准确高效的实施。
(2) 确保PLC控制系统安全可靠
保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的最为
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重要原则。这就要求设计者更加全面考虑系统总体设计、元器件选择、软件编程，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在特殊非正常条件下（如突然停电再上电、按钮按错，继电器不动作等），也能正常工作。
(3) 力求简单、经济、使用及维修方便
在充分满足被控制要求的基础上，一方面要注意不断地扩大工程的效率与利益，另一方面也要注意不断地降低其成本，力求工程的经济性。这就要求设计者不仅应该使控制系统较简易、实惠，而且要使系统的使用及维护更简单、花费更低，不宜盲目地追求过程的自动化和高指标。
(4) 适应生产发展的需要
这就要求在选择PLC、输入输出模块、输入输出点数和内部存储器容量时，要适当留有一定的裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。
事实上PLC控制系统的设计：首先考虑的是应是系统的安全性、可靠性设计，然后才是根据控制工艺要求进行控制流程的设计，最后就是编写切实可行、简单、高效的PLC程序，安全性、可靠性设计要求的前提下，编写相应的PLC程序非常重要，硬件上保证的安全性与可靠性，以及软件PLC程序中的安全性考虑应该同步进行。
3.1.5 PLC的工作原理
（1）PLC的工作方式
PLC采用的是周期性循环扫描的工作方式。 （2）PLC的工作过程
PLC用户程序的工作过程可分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段。 PLC的工作过程包括初始化，CPU自诊断，通信信息处理，PLC与外部设备交换信息，执行用户程序，输入输出信息处理等六步。
3.1.6 PLC选型与硬件配置
选择PLC,主要是确定它的生产厂家与型号。挑选生产厂家，用户的要求、设计使用者的习惯、熟悉程度、配套产品的一致性是主要应考虑的几个方面，编程
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器等附加设备的通用性、技术服务等方面的因素也应加以考虑。
在生产厂家确定后，它的型号主要决定于控制要求，在满足设备控制要求的前提下，必须考虑生产成本。
选择PLC型号时应注意以下指标：1.CPU性能2.输出输入总数3.功能模块的配套4.通信能力。
考虑到生产规模的扩大、生产工艺的改进、控制任务的增加以及维护重接线的需要，在选择硬件模块时要留有适当的余量。
根据已经确定的I/O设备统计所需要的I/O信号的点数和类型，预留10%至15%的空间，选择I/O信号模块。
根据特殊功能要求选择智能单元. 根据通信要求选择通信接口模块。
依据饮料罐装自动生产线的工艺流程图，PLC控制系统有均为开关量的9个输人信号。PLC控制系统的有10个输出信号。
FX2N系列的PLC有继电器输出方式，晶体管输出方式和双向晶闸管输出方式三种, 继电器输出方式其特点是：可接通交、直流电源，其反应慢，但有干结点，安全性及其隔离性好，可靠性高；晶体管输出方式其特点是：只能接入直流电源，无干接点，其响应速度最快——场效应管输出模块的工频可达20kHz，但过度负载能力较差；双向晶闸管输出方式其特点是：只能接入交流电源，无干接点。
综合以上相关信息，并结合经济实用性的考虑，系统选用FX2N-32MR型号的PLC：继电器输出方式,输人点数输出点数均为16点，可以满足工艺要求，且留有一定的余量。便于以后的修改和扩展。根据系统的性能与要求，PLC输入/输出端口地址的分配如表4所示。
3.1.7 PLC的性能指标
1.用户程序存储容量2.输入输出总点数3 .扫描速度4.指令种类5.内部寄存器的配置及容量6.特殊功能。
表1 PLC I/O端地址编号对照表
输入信号
9
输出信号