数控系统的控制精度和运行效率仍然是其发展的长久主题。嵌入式数控系统中的PLC控制模块和加减速控制模块是数控系统中主要的控制功能模块,PLC模块主要完成对数控机床辅助功能的控制,加减速模块是对进给运动中的速度进行控制。对PLC模块和加减速模块进行优化改进设计,能够有效的优化系统的运行效率,提高加工精度。数控系统中的PLC主要以软PLC形式存在,它主要由上位机开发系统和下位机运行系统组成。首先对软PLC的上位机开发系统功能进行完善,实现由指令语言到梯形图的编译转化功能。其次研究了嵌入式软PLC的开放性问题,实现了由封闭式PLC到开放式PLC的优化设计。最后为了提高PLC顺序控制程序的运行效率,在下位机运行系统上设计实现了分级处理PLC程序,提高了PLC程序响应的实时性。数控系统通过加减速控制模块能够获得柔性速度轮廓曲线,减小机床运行过程中的冲击和振动,提高工件加工精度。本文继续对加减速控制进行研究,基于数字滤波器理论设计实现了直线型和S型的后加减速控制,并推导了后加减速的误差约束条件。设计实现了通过参数设置来配置前加减速和后加减速的综合加减速控制方案,并研究了参数与精度和速度的关系,据此对参数设定值给出建议优化了加减速参数,并运用MATLAB仿真对上述设计方案的实用性进行了验证。文章最后研究了嵌入式系统的总体实现方案,并研究了不同方案下的数控软件多任务并行实现方法。最后通过在机测试验证了PLC模块的优化结果,通过设计对比实验验证了综合加减速控制方案的有效性。