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一、上位机与下位机 1、概念定义 上位机：指发出操控命令的计算机，一般是PC，屏幕上显示信号变化（液压，水位，温度等）。 下位机：指控制设备获取设备状况的计算机，一般是PLC/单片机。 上位机发出命令给下位机，下位机接受此命令转换成相应时序信号控制设备。下位机不时读取设备状态数据（一般为模拟量），转换成数字信号反馈给上位机。简言之，上下位机都需要编程，都有专门的开发系统。 在概念区分上，上位机是控制者和提供服务者，下位机是被控制者和被服务者，即主机和从机关系，但上位机和下位机的角色是可以转换的。 2、工作原理 1）通讯过程 上位机、下位机两者如何通讯，一般取决于下位机，TCP/IP一般是支持的，但是下位机一般具有更可靠的独有通讯协议，购买下位机时，会带一大堆手册光盘，告诉你如何使用特有协议通讯，里面会举大量例子，一般对编程人员而言一看也就那么回事，使用一些新的API（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，而又无需访问源码，或理解内部工作机制的细节罢了，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。 2）通讯协议 上位机、下位机通讯可以采用不同的通讯协议，可以有RS232的串口通讯或者采用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。 通常工控机、工作站、触摸屏为上位机，通信控制PLC、单片机等为下位机，从而控制相关设备元件和驱动装置。二、触摸屏 是一种小型的人机界面，它可以直接连接到PLC，从而实现对PLC数据的监控。用户可以通过在电脑上编写程序，将程序下载到触摸屏上，使触摸屏能够执行各种功能。  相比之下，组态软件的作用类似于一个中间件，它通过OpcServer与PLC进行数据对接，然后将数据显示在工控电脑上。尽管组态软件的基本元素相对固化，但用户可以通过脚本进行二次开发。组态软件的价格相对较高，但也可以满足一些用户的高级需求。  上位机程序是由程序员编写的一套系统程序，用户可以在电脑上运行该程序，以实现对设备的控制和数据监控。与组态软件相比，上位机程序在显示器上显示的界面更加个性化，能够满足更多客户需求。此外，上位机程序也可以支持更高级的功能，例如数据处理和算法实现。然而，相对于组态软件和触摸屏，上位机程序的开发难度较高，需要一定的编程技能。  总体而言，这三种工具各有优劣，用户可以根据自己的实际需求进行选择。如果用户需要直接连接PLC并对其进行监控，触摸屏可能是更好的选择。如果用户需要在工控电脑上进行数据处理和监控，组态软件则是更好的选择。而如果用户需要更高级的控制和数据处理功能，上位机程序则可能是更好的选择。 另外，触摸屏、组态软件和上位机程序也有各自的适用场景。例如，在一些简单的设备控制场景中，触摸屏可能足以满足用户需求。在一些需要对设备进行可视化监控的场景中，组态软件可能更适合。而在一些需要进行更复杂的控制和数据处理的场景中，上位机程序则可能更合适。 值得注意的是，尽管这三种工具在功能和适用场景上有所不同，但它们的实现都需要基于PLC通信协议进行。PLC通信协议是PLC和其他设备之间进行通信的一种标准化协议。目前市场上存在着多种PLC通信协议，例如Modbus、Profibus、Ethernet/IP等。用户在选择触摸屏、组态软件或上位机程序时，也需要注意它们所支持的PLC通信协议，以确保能够实现PLC和其他设备之间的无缝通信。 总之，触摸屏、组态软件和上位机程序都是在工业自动化控制领域中常用的工具。每种工具都有其优势和劣势，用户可以根据自己的实际需求进行选择。无论是哪种工具，都需要基于PLC通信协议进行实现，以确保能够实现设备之间的无缝通信。 最近很多小伙伴找我学习，然后我根据二十年自动化控制经验精心录制了全套C#,机器视觉，运动控制卡原创教程，特别适合PLC工程师进阶上位机学习。 |
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