PLC通用控制器作为目前工业自动化的重要基础设备，被称为“工业自动化三大支柱”之首，在各工业生产领域发挥着愈来愈重要的作用。但目前国内PLC通用控制器市场主要为国外几家大公司占据，核心技术一直难以突破，国内少数几家公司能生产中低端PLC通用控制器，为实现我国的工业自动化目标亟需改变这种落后状态。 IEC61131-3规范的颁布和新型微处理器的出现，为研究设计新型PLC通用控制系统指明了发展方向，提供了硬件基础。 PLC通用控制系统主要包括编程环境和底层运行系统两部分，本文集中研究了底层运行系统，分析了IEC61131-3规范和PLC控制系统组成及工作原理，讨论了底层运行系统软硬件设计关键问题，并提出通用控制系统设计思路。 本文提出一种PLC控制系统中间代码定义；合理安排内存分配机制；比较编译和解释方法实现PLC指令系统的优劣，并提出一种高效简单的解释执行方法；编写指令解释执行函数库；设计PLC和PC通讯协议；移植嵌入式操作系统对控制系统进行多任务调度；最后在高速ARM硬件平台上，开发实现PLC通用控制系统底层运行系统。 本文最后设计一系列实验对PLC通用控制系统底层平台进行验证，试验结果表明了该设计方案可行性，且指令的执行效性较高。本文实现了一个PLC通用控制系统雏形，为研发国产PLC提供了新的思路。