为使数控系统适应机床厂的各种应用要求,需要开发开放性的编程环境。本文基于华中数控内置式软件PLC资源和华中“世纪星”硬件平台,开发了图形化的PLC编程环境。梯形图编程环境的实现降低了PLC的编程门槛,使各机床厂的工程技术人员自行设计PLC程序成为可能,有力的支持了华中数控面向更大范围的推广与应用。本文所作的研究工作主要如下:分析了数控系统的现状和开放式的发展趋势,以及开放式数控对PLC的要求,总结了软件PLC的特点与优点。分别对单元、逻辑关系的具体形态、类型进行了归纳总结,重点分析了梯形图中复杂的串、并联相互嵌套的现象。给出了关系表的概念,提出了通过生成关系表描述嵌套关系并简化梯形图的方法。详细分析了实现PLC图形化编程环境的具体方法,其中包括设计了梯形图草图的编辑环境与记录草图的数据结构,制定了描述软件单元和逻辑关系的数据结构。通过具体的梯形图实例,分析了关系表、梯形图以及指令语句表三者之间的关系。设计了从梯形图中提取串联组和并联组的算法和流程,实现了从梯形图到关系表的编译过程以及从关系表到梯形图的重构过程,对指令语句表与关系表之间的相互转换也做了详细的研究,并对软件PLC的执行机原理做了一定的探讨。通过数控冲床转塔上定位销的“销操作”以及世纪星操作面板上关于“轴控制”部分按键的处理这两个应用实例,对梯形图编程环境的使用情况进行了说明。