东风5型柴油机车使用以日本欧姆龙CQM1H型可编程控制器（PLC）作为核心的控制系统。控制系统具有柴油机恒功率控制、机车低恒速控制、辅助电机控制、机车逻辑控制、机车各系统保护、高原修正设置，以及故障检测、保护及显示纪录等多种功能，司机操作台上并设有彩色液晶显示器显示机车状况。PLC对柴油机转速、牵引发电机的电压和电流进行比较，并通过斩波器控制励磁机的励磁电流，由此达到恒功率控制的目的。PLC控制系统后来亦被沿用到东风7G型柴油机车。部分早期生产的第二代东风5型机车在大修时也改装可编程控制器，取代原来的电子恒