开放式数控系统概念的提出,是数控领域的一个重大突破,自从这个概念提出以来,越来越多的国家和企业投入到这个研究领域。开放式数控系统具有的最重要的一个特性就是尽量用全软件的方法实现数控系统各个模块的功能,以使硬件模块规模更小,并且更加通用。传统数控系统的逻辑控制要么基于继电器系统,要么基于传统的硬件PLC,而这些与数控系统的开放性原则是相悖的,因此越来越多的研究机构投入到了对软PLC系统的研究。本课题采用全软件的方法,利用软逻辑实现硬件PLC的功能。当前主流的软PLC系统的硬件环境都是PC机。PC机都是基于X86架构的。本文的软PLC系统运行于PC104单板机上,处理器为基于X86架构的赛扬处理器,这样可以方便我们在PC机上做前期开发,然后直接进行移植。本软PLC系统包括编程系统和解释系统两部分。编程系统基于GTK+语言和C语言,主要完成梯形图的新建、打开、编辑和保存等功能,并且包括编程界面的刷新。解释系统主要完成梯形图的翻译、I/O信号的解析、I/O信号的刷新和驱动底层继电器系统等功能。本文的软PLC系统最终要完成华南数控系统的I/O控制,这就涉及到软PLC与数控系统I/O管理模块的通信,而原华南数控系统的I/O管理模块基于开源的RCS通信机制,但由于RCS本身的缺陷,并不适合用来实现与软PLC系统的通信,所以本课题同时还完成了华南数控系统I/O管理模块的改进,以实现与软PLC系统的无缝结合。通过对这一课题的研究,本文完成了基于RTLinux操作系统的软PLC系统的开发,并成功应用于华南数控系统,经过测试,该软PLC系统能正确的完成数控系统的I/O控制,非常适合在华南数控系统中使用。