上位機(jī)是一個(gè)廣泛用于自動化控制系統(tǒng)的術(shù)語，上位機(jī)通常指的是在自動化控制系統(tǒng)中，用于監(jiān)控和控制下位機(jī)（通常是嵌入式系統(tǒng)或者是PLC等）的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。上位機(jī)可以通過各種通信協(xié)議（如RS232、RS485、以太網(wǎng)等）與下位機(jī)進(jìn)行通信，獲取下位機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)送控制命令等。

上位機(jī)控制示意框圖

在一些復(fù)雜的系統(tǒng)中，上位機(jī)可能還會負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、存儲和顯示，以及與其他系統(tǒng)的交互等任務(wù)。例如，在一個(gè)工廠的自動化生產(chǎn)線中，上位機(jī)可能會負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)，處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，與企業(yè)的ERP系統(tǒng)交互等。

上位機(jī)特點(diǎn)

在常見的實(shí)際應(yīng)用中，上位機(jī)通常具有以下特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)通信：上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信通常通過各種通信協(xié)議進(jìn)行，包括但不限于RS232、RS485、CAN總線、以太網(wǎng)等。這些通信協(xié)議定義了數(shù)據(jù)的傳輸格式、傳輸速率、校驗(yàn)方法等，確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確無誤地在上位機(jī)和下位機(jī)之間傳輸。

數(shù)據(jù)處理：上位機(jī)接收到下位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)后，會進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理。這可能包括數(shù)據(jù)的解碼、校驗(yàn)、轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計(jì)分析等。例如，上位機(jī)可能需要將接收到的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為溫度、壓力等物理量，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以便于用戶理解和使用。

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

用戶界面：上位機(jī)通常會有一個(gè)用戶界面，用于顯示數(shù)據(jù)和接收用戶的輸入。用戶界面可能是一個(gè)圖形界面，也可能是一個(gè)命令行界面，具體取決于系統(tǒng)的需求和復(fù)雜度。

數(shù)據(jù)存儲：上位機(jī)可以將采集到的數(shù)據(jù)存儲起來，用于后續(xù)的分析和決策。

系統(tǒng)交互：在更復(fù)雜的系統(tǒng)中，上位機(jī)可能還需要與其他系統(tǒng)進(jìn)行交互，如與企業(yè)的ERP系統(tǒng)交互，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的共享和管理。

上位機(jī)和下位機(jī)的區(qū)別

上位機(jī)和下位機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

主體不同：上位機(jī)是計(jì)算機(jī)，可以直接發(fā)出操控命令，通常用于系統(tǒng)的規(guī)劃控制，屬于決策層。而下位機(jī)是直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的計(jì)算機(jī)，例如PLC/單片機(jī)等，主要完成系統(tǒng)規(guī)劃層下達(dá)的任務(wù)，屬于具體執(zhí)行層。

通訊協(xié)議不同：上位機(jī)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(jī)具有更可靠的獨(dú)有通訊協(xié)議，購買下位機(jī)時(shí)，會附帶相關(guān)的手冊和光盤，指導(dǎo)用戶如何使用這些特有的通訊協(xié)議。

工作方式不同：上位機(jī)如觸摸屏，主要作為通信控制PLC的角色。而下位機(jī)，如單片機(jī)等，則直接控制相關(guān)設(shè)備元件和驅(qū)動裝置。

總的來說，上位機(jī)和下位機(jī)在系統(tǒng)中扮演不同的角色，上位機(jī)主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的規(guī)劃和控制，而下位機(jī)則負(fù)責(zé)具體執(zhí)行這些規(guī)劃和控制命令。

審核編輯：黃飛