随着数控技术的不断发展，五轴数控铣床以较高的加工精度和效率逐渐取代三轴铣床对大型、复杂曲面零件进行加工，这需要高性能的数控系统进行控制。目前开放式数控系统正朝着软件数控的方向发展，以软PLC技术实现数控系统的开关量控制可解决传统PLC结构封闭、兼容性差等问题，进一步提升数控系统的性能和开放性。因此，本文开展了对五轴数控铣床软PLC控制系统的研究工作。首先，针对当前软PLC系统的不同运行平台进行了讨论，选择了基于通用PC的控制方案和WindowsXP+RTX5.0实时操作系统；通过研究PLC控制模块在数控软件中的位置和功能，以及传统PLC的组成及原理，在参考IEC6113-3软件模型和模块化思想的基础上设计了软PLC系统的总体结构。该软件结构具有可重用性好、易于维护和扩展等优点。其次，由于软PLC运行系统是控制功能实现的主体，所以重点对它进行了设计和实现。利用C++面向对象技术把软PLC运行系统的各组成模块进行封装，设计了开放的接口实现各个模块之间的通讯；利用多线程程序的调度原理设计实现了软PLC运行系统的任务调度，然后对软PLC指令系统进行了设计。接着，通过分析数控底层通讯接口的不足，介绍了SERCOS-III接口及其网络通讯技术，在此基础上给出了基于SERCOS-III接口的五轴数控铣床数控系统的整体结构，并对PLCI/O接口硬件和软件进行了设计，编制了软PLC系统与I/O输入输出模块通讯的控制程序。最后，分析了软PLC控制系统在五轴数控铣床的具体控制内容，通过执行主轴正反转控制程序，验证了软PLC运行系统的有效性。