精工系统作为精工机床的核心部件，决定着精工机床的性能。随着计算机技 术、控制技术的迅猛发展，传统精工系统结构的封闭性使各厂商产品的软、硬件 互不兼容，用户不能灵活配置系统资源等不足严重限制了自身的发展。为此，制 造商在激烈的市场竞争环境下快速地做出了反应，模块化、可重构的开放式精工 系统适应了这种制造环境[5]。影响比较大的有美国的omac[6]计划、欧共体的 OSACAm计划和日本的OSEC[8]计划。
对工业控制而言，软PLC技术有利于实现控制系统的自动化控制，是世界 各国研究与开发的重点。国外对软PLC技术的研究较早，所以市场上已有相对 成熟的软PLC产品投入使用。典型的有：SOFTPLC公司SoftPLC、BECKHOFF 公司的 TWinCAT、CJ International 公司的 ISaGRAF、西门子公司的 SIMATIC WinAC、等等[17]，这些软PLC产品在技术和应用上各有特点[18][19][20]:
本文以精工系统中的PLC系统为研究对象，分析了五轴精工加工中心软PLC控 制系统的相关技术及具体实现，利用Visual C++平台以及Windows API函数和 RTX API函数编程开发五轴精工加工中心的软PLC运行系统，主要研究内容如下：
基于RTLinux开发的实时控制软件具有很好的开放性，但软件构 架没有一个统一标准，不能支持多数的硬件系统；基于嵌入式的实时操作系统是 一种专用的计算机控制系统，开发出的用户程序可移植性较差，不适合全软件数 控系统的发展；基于DOS的实时操作系统功能比较简单，系统的灵活性较差， 不能充分发挥PC机的软硬件资源；而Windows操作系统不仅具有开放的体系结 构、良好的系统稳定性和较高的市场占有率，还提供了大量的Win32 API函数供 软件开发者使用。因此本文选用WindowsXP+RTX5.0实时扩展作为软PLC控制 系统的软件开发和运行平台。
本章通过分析软PLC运行系统的工作原理，划分了软PLC运行系统的任务 组成，给出了各模块的执行流程图以及部分实现代码，结合直接方式和间接方式 调度的优点实现了软PLC系统多任务之间的调度，并对软PLC存储系统、指令 系统以及寻址方式进行了设计，给出了典型的基本指令和功能指令的实现函数， 基本上实现了软PLC运行系统的功能。
SERCOS-III是SERCOS的第三代产品，使用了符合IEEE 802.3标准的以太 网类型0x88CD,拥有良好的动态性和精确性。相比SERC0S-I和SERC0S-II， SERCOS-III具有以下特点
软PLC开发系统是独立运行在Win32环境下的一个应用程序，用于编制PLC 用户程序以及对它进行检查、编译和调试，主要由以下模块组成：
软PLC运行系统是PLC控制系统的核心，合理地设计其组成模块能够提升 PLC控制系统的稳定性和开放性。因此，本章在分析软PLC运行系统工作原理 的基础上研究了各个模块的实现以及多任务的调度，并对软PLC指令系统进行 了设计。
五轴精工加工中心侧开关量、模拟量等数据的采集和传输由外部I/O输入输出模 块完成，如何实现它与软PLC系统之间的数据交换是设计软PLC控制系统通讯 的关键。本章通过分析精工系统的通讯接口，结合当前精工通讯的发展趋势，采 用SERCOS-III接口及其通讯技术实现二者的数据交换。
PLCI/O接口软件要完成两个任务：一是根据主站MDT报文信息配置I/O接 口系统参数，完成初始化；二是在周期通讯过程中将I/O输入模块采集的数据编 辑成AT报文发送给主站，并读取主站MDT报文数据写入I/O接口 DPRAM存 储区，完成数据交换。因此可分为I/O接口初始化和周期通讯两个部分。