設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵循一定的設(shè)計(jì)流程，掌握設(shè)計(jì)流程，可以增加控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率和正確性。
被控對象的分析與描述
分析被控對象就是要詳細(xì)分析被控對象的工藝流程，了解其工作特性。此階段一定要與用戶進(jìn)行深入的溝通，確保分析的全面而準(zhǔn)確。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，往往需要達(dá)到一些特定的指標(biāo)和要求，即滿足實(shí)際應(yīng)用或是客戶需求。在分析被控對象時(shí)，必須考慮這些指標(biāo)和要求。在全面的分析之后，就需要按照一定的原則，準(zhǔn)確地用工程化的方法描述被控對象，為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。
1）系統(tǒng)規(guī)模
根據(jù)被控對象的工藝流程、復(fù)雜程度和客戶的技術(shù)要求確定系統(tǒng)的規(guī)模，可以分為大、中、小三種規(guī)模。確保硬件資源有一定裕量而不浪費(fèi)。
小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)適用于單機(jī)或小規(guī)模生產(chǎn)過程，以順序控制為主，信號多為開關(guān)量，且i/o點(diǎn)數(shù)較少（低于128點(diǎn)），精度和響應(yīng)時(shí)間要求不高。一般選用s7-200就可達(dá)到控制要求
中等規(guī)模控制系統(tǒng)適用于復(fù)雜邏輯和閉環(huán)控制的生產(chǎn)過程，i/o點(diǎn)數(shù)較多（128點(diǎn)到512點(diǎn)之間），需要完成某些特殊功能，如pid控制等。一般選用s7-300等。
大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)適用于大規(guī)模過程控制、dcs系統(tǒng)和工廠自動化網(wǎng)絡(luò)控制，i/o點(diǎn)數(shù)較多（高于512點(diǎn)），被控對象的工藝過程較復(fù)雜，對于精度和響應(yīng)時(shí)間要求較高。應(yīng)選用具有智能控制、高速通信、數(shù)據(jù)庫、函數(shù)運(yùn)算等功能的高檔plc，如s7-400等。
2）硬件配置
根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模和客戶的技術(shù)對控制系統(tǒng)i/o點(diǎn)數(shù)進(jìn)行估算。分析被控對象工藝過程，統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)i/o點(diǎn)數(shù)和i/o類型。按照設(shè)備和生產(chǎn)區(qū)域的不同進(jìn)行劃分，明確各個(gè)i/o點(diǎn)的位置和功能。再加上10%～20%的備用量列出詳細(xì)的i/o點(diǎn)清單。
3）軟件配置
根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求選擇適合的軟件，包括系統(tǒng)平臺軟件、編程軟件。
上位機(jī)監(jiān)控軟件的選擇。首先需考慮監(jiān)控的點(diǎn)數(shù)限制；是否有報(bào)警顯示、趨勢分析、報(bào)表打印以及歷史記錄功能。
4）控制功能
要正確的進(jìn)行控制系統(tǒng)的規(guī)模選擇，首先要了解各家控制器的特性，比如性能參數(shù)、應(yīng)用場合、行業(yè)解決方案，以及可靠性和通用性等。如何選擇一個(gè)控制系統(tǒng)，一般遵循以下幾點(diǎn)：
控制系統(tǒng)是否需要冗余、i/o信號模塊是否需要冗余、通訊是否需要冗余。
控制點(diǎn)數(shù)有多少，包括數(shù)字量輸入和輸出點(diǎn)數(shù)、模擬量輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。
被控對象工藝是否復(fù)雜，是否需要實(shí)現(xiàn)特殊功能，比如防喘控制等。
系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，控制器的負(fù)載率是否有足夠的工作裕量；i/o信號點(diǎn)是否需要一定的余量。
針對數(shù)字信號，是否需要繼電器隔離；考慮輸入信號的電壓和電流等級；輸出信號是否需要固態(tài)繼電器輸出。
針對模擬量信號，是否需要安全隔離柵；信號的類型，電壓型還是電流型；電壓和電流的測量范圍。不一樣的信號類型，需要選擇不一樣的i/o信號模塊。
用于溫度測量的信號模塊，考慮是熱電阻還是熱電偶。
信號模塊是否需要在線帶電插拔更換。如果需要，還需考慮附加特殊的背板插槽。
當(dāng)系統(tǒng)和外部出現(xiàn)故障時(shí)，比如信號短路或鍛爐，這時(shí)信號模塊是否需要將輸入輸出信號自動切換到預(yù)先設(shè)置的安全值。如有要求，需考慮選用故障安全型的控制器和信號模塊。
當(dāng)需要和第三方設(shè)備通訊時(shí)，需考慮通訊距離的長短，以及相應(yīng)的通訊接口協(xié)議等，選用不同的通訊模塊。
針對系統(tǒng)中的重要連鎖信號，是否需要特殊的soe模塊，來記錄信號變化的時(shí)間先后順序。
熟悉被控對象是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。只有深入了解被控對象以及被控過程，才能夠提出合理科學(xué)的控制方案。
1）分析被控對象。詳細(xì)分析被控對象的工藝流程，了解其工作特性。此階段一定要與用戶進(jìn)行深入的溝通，確保分析得全面而準(zhǔn)確。
2）畫出工藝流程圖。經(jīng)過第一步，應(yīng)對被控對象的整個(gè)工藝流程有了深入的了解，為了更直觀、簡潔的表示，畫出工藝流程圖，為后面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。
3）分析并明確控制任務(wù)。根據(jù)已經(jīng)做好的工藝流程圖，工程師可以把用戶提出的控制要求轉(zhuǎn)換為專業(yè)術(shù)語，對其逐一進(jìn)行分解，并從控制的角度將其中的要求轉(zhuǎn)化為多個(gè)控制回路。對于過程控制系統(tǒng)可用p&id圖來表示其中的控制關(guān)系。