上位机和下位机

【上位机】

上位机是指可以直接发出操控命令的计算机,

一般是PC/host computer/master computer/upper computer,

屏幕上显示各种信号变化(液压,水位,温度等)。

【下位机】

下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机,

一般是PLC/单片机single chip microcomputer/slave computer/lower computer之类的。

【两机通信原理】

两机如何通讯,一般取决于下位机,下位机一般具有更可靠的独有通讯协议;

使用一些新的API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)是一些预先定义的函数,目的是提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件的以访问一组例程的能力;

多语言支持功能模块,一般同时支持数种高级语言为上位机编程。

通常上位机和下位机通讯可以采用不同的通讯协议,有RS232的串口通讯或者RS485串行通讯。

当用计算机和PLC通讯的时候,不但可以采用传统的D形式的串行通讯,还可以采用更适合工业控制的双线的PROFIBUS-DP通讯。采用封装好的程序开发工具就可以实现PLC和上位机的通讯,当然可以自己编写驱动类的接口协议控制上位机和下位机的通讯。



### 上位机下位之间的通信原理 #### 工作原理概述 上位机下位通过特定的通信接口进行协同工作,实现数据传输、指令控制以及信息交互。这种协作通常遵循一定的流程:上位机发送命令至下位下位接收到这些命令后将其解析并转化为具体的时序信号来操控对应的硬件装置;之后,下位会收集被控对象的状态参数并将它们作为响应消息回传至上位机以便进一步分析或显示[^1]。 #### 实现方式详解 ##### 通信协议的选择 为了确保两者间有效的沟通,可以选择多种不同的通信协议,包括但不限于USB连接、无线蓝牙技术或是基于网络层面上的UDP/TCP协议栈等。每一种都有其适用范围技术特点,在实际应用中可根据具体需求选取最合适的方案[^2]。 对于工业环境中常见的场合,则更倾向于采用像MODBUS这样的专用规约来进行稳定可靠的信息传递。该类标准不仅规定了物理层面的数据帧结构还涵盖了逻辑上的请求应答制,从而保障了即使在网络环境复杂多变的情况下也能维持良好的互操作性兼容性[^3]。 ##### 数据交换过程描述 当涉及到具体的上下位间的互动细节时,整个过程大致可划分为几个阶段: - **接收**:当下位检测到来自于上位机的新输入流时即启动这一环节; - **解析**:随后对接收的内容按照既定格式做解码处理,提取出有效负载部分准备下一步骤的操作; - **处理**:依据所获得的任务指示执行相应的动作序列,这可能涉及对现场传感器数值读取亦或是驱动某些电组件运作等功能; - **返回**:最后一步便是将此次事务的结果封装好送回到发起方那里等待确认[^4]。 ```python def communicate_with_downstream(upstream_command): # 接收来自上游器人的命令 received_data = receive_from_upstream() if validate(received_data, upstream_command): parsed_instruction = parse_received_data(received_data) action_result = execute_action(parsed_instruction) response_to_send = format_response(action_result) send_back(response_to_send) ```
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