工业自动化是国家工业化、现代化和综合国力的重要象征，是经济发展的重要推动力。作为工业自动化的支柱技术之一，PLC（可编程逻辑控制器）在工业自动化中发挥着至关重要的作用。PLC编程系统是PLC的关键技术之一，是PLC应用必备的开发工具。目前，国内PLC编程系统存在以下几点问题：系统种类繁多、编程语言差异大、编译效率低、缺乏仿真调试功能等。这导致PLC程序开发过程繁琐、调试困难、开发周期长、系统稳定性差等现象，并成为快速开发稳定可靠的PLC控制程序的重要障碍。针对上述问题，本课题开发了一个符合IEC61131-3标准的PLC梯形图编程系统，重点对PLC编程语言、编译算法和仿真功能的实现等关键问题进行研究，提出具体的解决方案并实现其功能。主要完成了以下几项工作：一、分析和研究IEC61131-3标准，深入研究梯形图编程语言的构成及语法规则，提出PLC梯形图编程系统设计需求，并完成系统架构设计。二、设计PLC编程系统编辑环境、梯形图节点库、梯形图存储结构、多文档管理、项目管理器、梯形图程序数据结构及其构造和析构算法，同时采用串行化数据处理方法实现程序信息的加载与保存。三、设计基于块递归划分的IL指令表生成算法，实现梯形图到IL指令转换。根据目标代码格式，采用IL指令表拆解、分类和再构造的方法，实现指令表到目标代码的转换，有效地统一指令的存储格式，简化转换过程。同时提供编译查错功能，提高开发效率。四、通过分析PLC的工作原理，设计离线仿真功能和硬件在环仿真功能，并设计仿真状态显示模块以实现仿真可视化。五、对梯形图编辑、编译算法、仿真功能进行全面系统测试。以MR65设备为整机测试对象，进行梯形图程序开发、目标代码编译以及仿真调试等功能验证，测试结果验证了本编程开发系统的可行性和有效性。