本文简单介绍了PLC和IEC61131标准的发展历史、IEC61131标准的内容、基于IEC61131-3标准的5种编程语言、软件模型结构、国内外PLC发展的现状，简述了PLC的结构及运行机制，接下来重点讲述了基于IEC61131-3标准梯形图语言PLC设计的具体实现，包括总体结构设计，数据结构分析。其中总体结构设计主要包括上位机软件的设计和下位机AVR的软硬件设计。上位机软件分为以下几大模块：项目管理模块，编辑模块，调试模块，解算模块，通信模块。整个项目的数据结构自主设计，包括三层数据结构，第一层数据结构是结构体数组，每个结构体元素包含单个梯形图基本元素的信息；第二层数据结构是指令表语句形式的二级代码，通过设计的算法将一级代码转化为二级代码；第三层数据结构对第二层数据结构的优化形成三级代码，三级代码存储在RAM中，下位机软件对三级代码逐条解释执行来控制远程I/O模块。接下来详细分析了一级代码、二级代码结构，解析了将梯形图转化为一级代码存储及二级代码反显为上位机的梯形图语言的算法及具体实现。最后阐述了上位机软件和AVR的串口通信的设计及实现。 本项目由三个人共同完成，其中本人主要负责上位机软件设计，三层数据结构的设计，将梯形图转化为一级代码，将二级代码反显为梯形图及上位机串口通信程序的设计。本文对于国产PLC系统的研发具有非常重要的现实意义。