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上位機是指人可以直接發出操控命令的計算機，一般是PC，屏幕上顯示各種信號變化（液壓，水位，溫度等）。下位機是直接控制設備獲取設備狀況的計算機，一般是PLC/單片機之類的。上位機發出的命令首先給下位機，下位機再根據此命令解釋成相應時序信號直接控制相應設備。

下位機不時讀取設備狀態數據（一般為模擬量），轉換成數字信號反饋給上位機。簡言之如此，實際情況千差萬別，但萬變不離其宗：上下位機都需要編程，都有專門的開發系統。

從概念上來講，控制者和提供服務者是上位機，被控制者和被服務者是下位機，也可以理解為主機和從機的關系，但上位機和下位機是可以轉換的。

兩機如何通訊，一般取決于下位機。TCP/IP一般是支持的。但是下位機一般具有更可靠的獨有通訊協議，購買下位機時，會帶一大堆手冊光盤，告訴你如何使用特有協議通訊，里面會舉大量例子，一般對編程人員而言一看也就那么回事，使用一些新的API罷了。多語言支持功能模塊，一般同時支持數種高級語言為上位機編程。

通常上位機和下位機通訊可以采用不同的通訊協議，可以有RS232的串口通訊，或者采用RS485串行通訊，當用計算機和PLC通訊的時候不但可以采用傳統的D形式的串行通訊，還可以采用更適合工業控制的雙線的PROFIBUS-DP通訊，采用封裝好的程序開發工具就可以實現PLC和上位機的通訊。當然可以自己編寫驅動類的接口協議控制上位機和下位機的通訊。通常工控機，工作站，觸摸屏作為上位機，通信控制PLC，單片機等下位機，從而控制相關設備元件和驅動裝置。