数控机床凭借其加工零件精度高、效率高的特点,在加工制造业中起着重要的作用。传统的数控系统结构封闭,很难进行拓展和移植,难以满足智能制造的要求。在这种背景下,开发开放式数控系统意义及其重大。PLC(Programmable Logical Controller,可编程逻辑控制器)作为控制逻辑量的模块,在数控系统中发挥着不可替代的作用。然而,传统的PLC自成体系、结构封闭、硬件互不相容,不能满足开放式数控系统的要求。基于该原因,研究软PLC技术是满足开放式数控系统结构开放的必然要求。首先,在分析了开放式数控系统和软PLC的控制方案基础上,对整个系统的硬件平台进行了选择,并搭建了软PLC的硬件平台。为了保证开放式数控系统的实时性,采用了Windows+RTX(Real-Time eXtension)的软件平台。在研究了软PLC工作过程的基础上,对其整体研究方案进行了设计,并对其结构进行了合理的划分,将其分为了开发系统和运行系统两个模块。其次,在分析开发系统所实现功能的基础上,把开发系统划分成了编辑器与编译器两部分,同时设计了开发系统的界面。在分析了梯形图与指令表的语言特点及编程规则的基础上,对编辑器进行了设计,实现了两种编程语言的绘制、编辑和存储等功能;其次对编译模块进行了设计,采用了“首行关联分析法”并给出了具体的实现方法,实现了梯形图和指令表的错误分析及梯形图向指令表的转换。再次,在研究了传统PLC工作原理的基础上,对软PLC运行系统的工作原理进行了设计,并将软PLC的运行系统进行了模块的划分,着重地分析了运行系统中存储模块、程序解释模块、I/O模块和数据交换区的实现过程,实现了对中间代码逻辑关系的正确解释。最后,通过五轴加工中心的主轴正反转程序,对开发的软PLC系统的准确性和稳定性进行了验证,取得了预期的效果。