1、 上位機介紹
上位機是指可以直接發出操控命令的計算機，一般是PC，通常用於屏幕上顯示各種信號變化（液壓，水位，溫度等），並將這些數據存儲下來，供分析。
下位機是直接控制設備，獲取設備狀況的計算機，一般是PLC（Programmable Logic Controller）/單片機（考慮一塊板子上單片機與傳感器的關係）。
2、 與下位機交互
上位機發出的命令首先傳給下位機，下位機再根據命令解釋成相應時序信號直接控制相應設備。下位機不時通過讀取設備狀態數據（一般爲模擬量），轉換成數字信號反饋給上位機。
3、應用實例
下面舉個上下位機應用的實例場景。我們現在有個房間，我們需要實時監測這個房間的環境狀態，主要是監測房間的溫度、溼度，讓它們維持在一定的值左右，過高過低都不行。
傳統情況下，我們會在房間裏裝上溫溼度計，然後派個工作人員，定期的去查看房間內溫溼度計的值，針對過高過低的情況，採取一些措施。那麼這種情況，有些不足，一是需要人定時去看，很麻煩，二是實時性非常差，很有可能環境的狀態已經異常了，這個時候工作人員不在場，導致不能及時地採取措施調整環境而引發意外。
若我們使用一套自動化的環境監測設備，那麼我們可以在房間中，裝上電子遠傳式的溫溼度計（下位機），將溫溼度計的狀態實時遠傳到監測系統（上位機）。工作人員只需要坐在電腦前，查看遠傳而來房間狀態，若出現異常，可以通過上位機控制室內處理異常的設備（如溫度過高，遠程開空調），就可以不到現場便能處理異常。甚至如果設備系統更加自動化，上位機本身便可以根據通過下位機發來的數據是否正常，而做出一些操作，都不需要人來操作。
當然，實際環境可能會有所差異，舉這個土味的例子只是爲了形象地介紹上、下位機。
4、兩者關係
看到這邊你會發現上位機的存在實際上是依賴下位機的（需要硬件支撐）。如果沒有下位機，上位機就沒有數據來源，沒有任何作用。而沒有上位機，對下位機來說沒有太大影響，下位機可以在自身的程序中添加一定自動化的功能，很多時候不需要上位機也行。
但實際上大多數情況上下位機是相輔相成的，一個合理有效的上位機可以節省大量人力物力。甚至很多情況下，如惡劣的環境、複雜的環境監測、精密的設備控制，上位機是必不可少的。
總的來講，上位機對下位機的操作大類上只有兩種，讀&寫。改變下位機狀態，操控下位機，都是寫操作。獲取設備數據便是讀操作。兩者的基本關聯非常簡單。因此，或許你會認爲上位機是技術含量較低的程序。其實不然，憑我個人理解，下位機的代碼邏輯通常較單一，但是下位機種類非常多變，每種設備上的外設都不大一樣。而上位機，通常運行的環境是比較單一的，但是要與多種下位機通信，還會涉及到UI，存儲，複雜點的還有數據分析，龐大的上位機程序代碼邏輯還是挺複雜的，涉及的技術也廣。一個優秀的上位機複用性非常強，對相近設備的操控，僅僅需要修改協議即可。
5、開發工具
上位機開發通常使用c++（Qt、mfc）、c#（.net）、vb。其中就目前的情況來看，Qt和.net應該是目前應用相對比較廣的。vb和mfc都是比較老舊的工具，做的界面也比較有年代感。其中，新版本的Qt還支持用Python來編寫，製作的上位機程序也是不錯的。其他，一些組態軟件是專門做上位機軟件的，像組態王、力控，相當於是二次開發，門檻較低一些，操作也比較簡單，但是拓展性差。