上位机和下位机概念

上位机: 是指人可以直接发出操作命令的计算机,一般指PC、人机界面等。发出的命令首先给下位机,下位机再根据命令解释成相应的时序信号,直接控制相应设备。
下位机: 直接控制设备获取设备状况的计算机,一般指PLC、智能仪表、智能模块等。不时读取设备状态数据,转换成数字信号反馈给上位机。
上下位机都需要编程,都有专门的开发系统。

上位机和下位机的通讯

两机如何通讯,一般取决于下位机。
通常上位机和下位机通讯可以采用不同的通讯协议,如RS232串口通讯、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。

下位机架构

看到一篇文章总结了下位机的架构,感觉有学习到,记录一下。

主要分为前端通讯和后台管理。

前端通讯
作为整个项目的通讯架构,必须要有可靠的职能划分。一般将通讯架构划分为:接收、解析、处理,返回四个部分。
1)接收:保证接收数据的完整性,为接下来的解析提供数据。
2)解析:对接收到的完整数据进行解析,解析方式按照协议规则即可,这个操作之后,得到的是指令字与数据,它们将为接下来的处理提供依据。
3)处理:经过上面2个操作以后,我们得到了需要执行的指令和数据,其实这里的数据有时候为空,看具体指令需求了,相当于入参。我们一般会根据不同指令做出不同的处理,有时处理是驱动一个电机,有的处理是反馈一些数据,那么这就需要整个架构的另外一个部分来参与了,即后台管理部分。
4)返回:处理以后,需要将数据返回,可以是指令回复或者是上位机所请求的数据。

后台管理
后台一般处于长期运行的状态,下位机往往会接很多传感器,那么后台的主要职能为:数据的采集、加工、更新、存储以及动作的执行。往往它会处于数据准备阶段,当上位机需要反馈数据时它将数据反馈,当上位机需要执行某个动作时,它会执行某个动作。