上位機是一個廣泛用于自動化控制系統的術語，上位機通常指的是在自動化控制系統中，用于監控和控制下位機（通常是嵌入式系統或者是PLC等）的計算機系統。上位機可以通過各種通信協議（如RS232、RS485、以太網等）與下位機進行通信，獲取下位機的運行狀態，發送控制命令等。

上位機控制示意框圖

在一些復雜的系統中，上位機可能還會負責數據的處理、存儲和顯示，以及與其他系統的交互等任務。例如，在一個工廠的自動化生產線中，上位機可能會負責監控整個生產線的運行狀態，處理生產數據，與企業的ERP系統交互等。

上位機特點

在常見的實際應用中，上位機通常具有以下特點：

數據通信：上位機和下位機之間的通信通常通過各種通信協議進行，包括但不限于RS232、RS485、CAN總線、以太網等。這些通信協議定義了數據的傳輸格式、傳輸速率、校驗方法等，確保數據能夠準確無誤地在上位機和下位機之間傳輸。

數據處理：上位機接收到下位機發送的數據后，會進行必要的數據處理。這可能包括數據的解碼、校驗、轉換、統計分析等。例如，上位機可能需要將接收到的原始數據轉換為溫度、壓力等物理量，然后進行統計分析，以便于用戶理解和使用。

控制命令下發：用戶在上位機界面，根據需求向下位機發送控制命令。這些命令通常是由用戶通過上位機的用戶界面輸入的，也可能是由上位機根據某種算法自動生成的。上位機就會將這些命令編碼成下位機可以理解的格式，然后通過通信協議發送給下位機。

用戶界面：上位機通常會有一個用戶界面，用于顯示數據和接收用戶的輸入。用戶界面可能是一個圖形界面，也可能是一個命令行界面，具體取決于系統的需求和復雜度。

數據存儲：上位機可以將采集到的數據存儲起來，用于后續的分析和決策。

系統交互：在更復雜的系統中，上位機可能還需要與其他系統進行交互，如與企業的ERP系統交互，實現生產數據的共享和管理。

上位機和下位機的區別

上位機和下位機的主要區別體現在以下幾個方面：

主體不同：上位機是計算機，可以直接發出操控命令，通常用于系統的規劃控制，屬于決策層。而下位機是直接控制設備獲取設備狀況的計算機，例如PLC/單片機等，主要完成系統規劃層下達的任務，屬于具體執行層。

通訊協議不同：上位機通常使用TCP/IP，或者RS232的串口通訊或者采用RS485串行通訊。而下位機具有更可靠的獨有通訊協議，購買下位機時，會附帶相關的手冊和光盤，指導用戶如何使用這些特有的通訊協議。

工作方式不同：上位機如觸摸屏，主要作為通信控制PLC的角色。而下位機，如單片機等，則直接控制相關設備元件和驅動裝置。

總的來說，上位機和下位機在系統中扮演不同的角色，上位機主要負責系統的規劃和控制，而下位機則負責具體執行這些規劃和控制命令。

審核編輯：黃飛