我国作为制造业大国,对PLC产品的需求量非常巨大,但目前国外品牌的产品却占据了绝大部分的市场份额。因此,开发具有自主知识产权的PLC具有十分重要的意义。本课题组曾开发出一种小型PLC的主机,为了将其应用到并纱机改造项目中,本文对该PLC的可靠性、可扩展性和通信能力三个方面进行了改进设计。论文的主要内容如下：首先,分析了并纱机改造的现实需求。在此基础上,针对SEU小型PLC现有的不足,设计了PLC功能改进的方案。为PLC新增了I/O扩展模块、U盘读取模块以及掉电保护功能模块。其次,分析了小型PLC的硬件结构,设计了PLC的I/O扩展模块、U盘读取模块的核心电路,设计了PLC主机的掉电保护电路。按照通信的功能需求分别对CAN总线通信模块和USB存储设备读取模块进行了通信协议的制定以及软件的实现。然后,在分析了并纱机的工作原理之后,完成了并纱机控制系统的硬件选型以及硬件接口电路的设计,在小型PLC的编程工具中进行了梯形图程序的设计。利用PLC主机、I/O扩展模块和PC将并纱机改造成具有底层控制和上层管理的PLC集散控制系统,实现了通过上位机对并纱机进行断纱监控。最后,对小型PLC的功能进行测试,并在整机基础上完成并纱机控制系统的实际试验。结果表明本课题设计的并纱机控制系统能以最高800米/分的速度进行并纱, 并能实现断纱监控,满足合作方的需求。