PLC控制系统的工程设计，一般可以分为系统规划、硬件设计、软件设计、系统调试、技术文件编制五个基本的步骤。
如下基本的设计原则：
1、要实现设备、生产机械、生产工艺的全部动作;
2、设计是满足设备对产品的加工质量以及生产效率的要求;
3、确保系统安全、稳定、可靠的工作;
4、尽可能地简化控制系统的结构，降低生产成本;
5、充分提高自动化强度，减轻劳动力;
6、改善操作性能，方便日后检修。
下面我们就以『三相感应电动机故障警报控制』电路为例，由传统电工图转换为阶梯图的过程，浅谈程序设计，相信大家以后就会对相关回路转换或程序设计有深刻的印象。
01传统电工图已知的三相感应电动机故障警报控制电路，其传统电工图，如图1所示。
02动作说明1.电源正常时，仅绿灯gl亮，电动机不动作。
2.按下启动按钮pb1，电磁接触器mc动作，电动机立即运转，指示灯rl亮，绿灯gl熄。
3.按下停止按钮pb2，电磁接触器mc断电，电动机停止运转，指示灯rl熄，绿灯gl亮。
4.电动机在运转中，因过载或其它故障原因，致使积热电驿th-ry动作，电动机停止运转，蜂鸣器bz发出警报，指示灯rl熄，绿灯gl亮。
5.按下按钮开关pb3，蜂鸣器bz停止警报，白灯wl亮，绿灯gl亮，红灯rl熄。
6.故障排除后，按下积热电驿th-ry复归杆，则白灯wl熄，绿灯gl亮，红灯rl熄，可以重新起动电动机。
03i/o编码使用PLC，就是以软件程序来取代硬件配线。传统电工图当中，主电路是PLC无法取代的；PLC可以取代的部份，是控制电路。由传统电工图转换为阶梯图的第一个步骤，就是i/o编码，亦即将传统电工图中的输入/输出组件，先行确定其在PLC中所拟对应之外部输入/输出端子编号，以及外部输入组件接线方式是采用a/b接点，如表1所示。
(a)：外部採a接点方式接线
(b)：外部採b接点方式接线
04PLC外部接线图输入/输出组件经i/o编码，并决定外部输入组件是采用a/b接点接线方式后，PLC外部接线图如图2所示。图中所示为丰炜vigor-vb系列PLC机种，采用npn接线，亦即24v端子与s/s端子并接。
05PLC阶梯图由传统电工图转换为阶梯图之程序设计步骤如下：
(1)将电工图中控制电路直接转成对应阶梯图。因为PLC阶梯图中规定，接点在前，输出线圈则必须位于回路的Zui后。故须重新绘制电工图，将图中接点与输出线圈位置适度变更，以符合PLC阶梯图的要求，重新绘制后的电工图，如图3所示。
(2)以i/o编码后的组件编号，取代电工图中的输入/输出组件，此处要留意的是，th-ry的c-a接点及c-b接点要独立出来，各自成为一个控制回路，如图4所示。
(3)将图4所示的电工图，向左旋转90°，之后再垂直翻转(upsidedown)，即可成为PLC阶梯图，但因：
(1)y1、x0接点，
(2)输出线圈y1和y2，不符合一般编程软件格式，故须适度更正，如图5右方所示。
※若您使用visio来绘制电工图，则向左旋转90°，之后再垂直翻转，就变的很easy。
(4)使用编程软件绘制之阶梯图，如图6所示，与适度翻转并修正后的阶梯图，完全相同。
06指令将阶梯图转换为指令，则如下所示：
07PLC转换接线与阶梯图传统电工图完整转换后之PLC外部输入/输出接线与阶梯图。使用软件程序取代硬件配线后之PLC外部输入/输出接线与阶梯图，如下图7所示。