设计分层控制系统的主要原因包括以下几点：

提高运行可靠性：

分层控制系统通过将系统划分为多个层次，使得任一控制环节的故障所造成的影响和危害程度最小化。这样，即使某个层次出现问题，也不会对整个系统造成灾难性后果。

增强灵活性和可维护性：

分层控制系统中，各层次具有明确的职责和功能，使得系统的维护和更新变得更加容易。每个层次可以独立设计、测试和调试，从而提高了系统的可维护性。

便于操作和管理：

分层控制系统通过将控制指令由上往下越来越详细，反馈信息由下往上传越来越精练，使得操作和管理更加方便和灵活。

支持模块化设计：

分层控制系统通常采用模块化设计，每个模块负责实现特定的功能，然后通过模块间的组合，最终完成系统的整体功能。这种设计不仅提高了系统的可维护性，还降低了开发成本。

促进团队协作开发：

分层架构明确了前后端开发者的工作分工，使他们能够专注于自己的专业领域，从而减少了沟通成本，提高了开发效率。

提高系统的可扩展性：

分层控制系统通过将系统划分为多个层次，使得系统在扩展时更加灵活。当需要增加新的功能或模块时，只需在相应的层次上进行扩展，而不会影响其他层次。

实现高内聚低耦合：

分层架构采用了高内聚低耦合的特性，各个层次内部的功能高度集成，而层次间的相互依赖性较低。这有助于提高系统的稳定性和可扩展性。

综上所述，设计分层控制系统是为了提高系统的可靠性、灵活性、可维护性和可扩展性，同时便于操作和管理，降低开发成本，并促进团队协作开发。