可编程序控制器应用系统设计主要包含硬件设计与软件设计两方面内容。其中，PLC控制系统硬件设计包括设计控制系统图、PLC的选型、确定输入器件和输出执行器设备，以及确定安装、接线方式等，软件设计是设计PLC控制系统的应用程序并现场调试。
随着PLC功能的不断提高和完善，PLC几乎可以完成工业控制领域的所有任务，它最适应工业环境较差，对安全性、可靠性要求较高，系统工艺复杂的应用场合。在设计PLC系统时应遵循以下原则。
(1)满足控制要求
最大限度地满足被控对象的工艺要求是设计控制系统的首要前提。这就要求设计人员在设计前深入现场进行调查研究，收集现场的资料并总结有效的控制经验，进行系统设计。
(2)安全可靠
控制系统长期运行中能否安全、可靠、稳定是设计控制系统的重要原则。这就要求在系统设计、器件选取、软件编程上要全面考虑。例如，在硬件和软件的设计上，应保证PLC程序不仅在正常条件下能正确运行，而且在一些非正常的情况下（如突然掉电再上电、按钮按错）也能正常运行。程序能接受并且只能接受合法操作，对非合法操作能予以拒绝等。
(3)经济实用
在满足控制要求的条件下，一方面要注意不断地扩大工程效益；另一方面也要注意降低成本。设计要合理、经济，要能发挥PLC的控制优势，这就要求控制系统简单、经济，使用与维护既方便又成本低。
(4)适应发展
在设计控制系统时，需考虑到今后的功能扩充。这就要求在选择PLC机型和I/O单元时，要适当留有冗余量。
