500W/4.5K氦制冷机由中科院等离子体物理研究所自行设计建造，设计工况下可产生500W/4.5K制冷量，用以提供4.5K超临界氦进行迫流冷却，并能用作氦液化器生产液氦。进行500W/4.5K氦制冷机自动控制策略的设计开发与应用，对促进国内低温工程技术与加速国产大型氦制冷机的产业化进程具有十分重要的意义。　　本文在分析系统控制流程的基础上，提出了系统控制要求与控制目标。基于氦制冷机控制系统主从站的分布式结构，采用分层与模块化的设计思路，以西门子PLC为平台设计开发，设计实现了制冷机操作模式与过程参数调节控制回路的控制程序。同时，设计了在各个操作模式运行下的报警与故障保护程序。重点分析了系统中控制回路的控制逻辑，给出了在PLC系统中的组态图和动态仿真运行曲线图。采用工程整定法中的经验试凑法对PID控制器参数进行整定，通过动态仿真运行获取了优化的PID参数，使系统具有很强的可靠性、稳定性和安全性。　　最后，对基于SIMATIC S7-300 PLC的500W/4.5K氦制冷机控制策略研究与设计工作进行了总结。通过S7-PLCSIM与500W/4.5K氦制冷机动态仿真平台的动态仿真运行，验证了本论文的控制策略设计合理，符合氦制冷机的控制要求。