计算机数控系统正在由专用的封闭式体系结构向开放式模块化体系结构发展，PLC(Programmable Logical Controller，可编程逻辑控制器)是实现数控机床开关量控制功能的关键模块，和传统的独立式PLC相比，软PLC(或称内嵌PLC)更能够适应开放式数控系统的要求。IEC1131-3为软PLC的设计提供了编程语言的标准化和开放性国际标准，极大地促进了软PLC技术的发展。因此，基于开放式数控系统的IPC平台、参照IEC1131-3国际标准，研究具有自主知识产权的软PLC技术很有必要。在分析软PLC工作原理和基本结构的基础上，参照国际标准IEC1131-3，基于开放式的国产数字化仿形控制系统平台，设计了软PLC总体研究方案，规划了总体技术路线，建立了适用于开放式数控系统的PLC指令集，将软PLC划分为编辑模块和编译模块两个主要部分开展研究工作，满足了软PLC应具备梯形图和指令表两种编程方法的功能要求。根据数控系统内嵌PLC的控制要求和机床开关的动作特征，研究了软PLC的分页扫描技术和单元映像技术。研究了一种以数控机床开关量动作间隔时间为约束的PLC分页技术，满足了数控系统中断周期的实时性要求。研究了一种开关量的内存单元映像技术，便于确定开关的边沿变化状态。利用面向对象的设计方法，采用C++编程语言，完成了梯形图编辑模块的设计，开发了软件界面，为用户提供了直观、方便、高效的梯形图编辑环境。提出了一种“以首行为中心”的编译模块转化方法。以梯级为基本单位，按PLC逻辑顺序逐单元进行编译，将梯形图映射成指令表，并可以生成以数字标识的PLC执行代码，编译效率高，执行速度快。以XK5032数控机床操作面板和控制柜内继电器为基本输入输出单元，对所研究的软PLC系统进行了初步实验，验证了研究工作的可行性和适应性。