开放式数控系统是当今数控技术的发展方向，其中逻辑控制作为数控系统中的基础控制，其控制功能主要用PLC完成，然而由于传统硬件PLC封闭的体系结构大大制约了数控系统的开放性，随着计算机技术、软件技术的发展以及IEC61131标准的提出，促进了软PLC技术的发展。 本课题以北京首科凯奇电气技术有限公司的项目“开放式控制器软件的研究”为背景，介绍了软PLC系统的组成结构和基于PLC虚拟机的执行机制，并且详细分析了虚拟机中元件库模块的功能、设计和实现过程。该模块提供了梯形图编程元素的相关信息，在梯形图的编辑、梯形图文件的编译和执行过程中通过公有接口把包含信息传递给系统其它模块。实现的标准元件库中包含触点、线圈、数学运算等元件，该模块由于符合IEC61131-3标准，并且采用面向对象的编程方法进行设计，具有通用性强、易于扩充等优点，提高了整个软PLC系统的开放性。实现的4CK元件库包含编码、译码等元件，为软PLC系统向4CK数控系统的移植打下基础。 为了检验开发模块的正确性，同时减轻测试人员进行手工测试的劳动强度，本课题对自动测试进行了研究，完成了单元测试平台和集成测试平台的搭建。单元测试平台主要针对元件库模块提供元件的行为信息进行测试，开发过程借助了CPPUnit测试工具，采用基于GUI程序界面，具有直观易用等优点。集成测试平台主要针对几个模块组合在一起进行功能测试，其开发过程采用了面向对象的方法，测试用例需要的数据保存在流行的XML文件当中，并自动生成测试报告，实现了测试的自动化，提高了测试效率。