上位機是指可以直接發出操控命令的計算機，一般是pc，通常用於螢幕上顯示各種訊號變化（液壓，水位，溫度等），並將這些資料儲存下來，供分析。
下位機是直接控制裝置，獲取裝置狀況的計算機，一般是plc（programmable logic controller）/微控制器（考慮一塊板子上微控制器與感測器的關係）。
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訊號直接控制相應裝置。下位機不時通過讀取裝置狀態資料（一般為模擬量），轉換成數碼訊號反饋給上位機。
下面舉個上下位機應用的例項場景。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、濕度，讓它們維持在一定的值左右，過高過低都不行。
傳統情況下，我們會在房間裡裝上溫濕度計，然後派個工作人員，定期的去檢視房間內溫濕度計的值，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裝置，那麼我們可以在房間中，裝上電子遠傳式的溫濕度計（下位機），將溫濕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，檢視遠傳而來房間狀態，若出現異常，可以通過上位機控制室內處理異常的裝置（如溫度過高，遠端開空調），就可以不到現場便能處理異常。甚至如果裝置系統更加自動化，上位機本身便可以根據通過下位機發來的資料是否正常，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為了形象地介紹上、下位機。
看到這邊你會發現上位機的存在實際上是依賴下位機的（需要硬體支撐）。如果沒有下位機，上位機就沒有資料**，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式中新增一定自動化的功能，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，乙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、精密的裝置控制，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。獲取裝置資料便是讀操作。兩者的基本關聯非常簡單。因此，或許你會認為上位機是技術含量較低的程式。其實不然，憑我個人理解，下位機的**邏輯通常較單一，但是下位機種類非常多變，每種裝置上的外設都不大一樣。而上位機，通常執行的環境是比較單一的，但是要與多種下位機通訊，還會涉及到ui，儲存，複雜點的還有資料分析，龐大的上位機程式**邏輯還是挺複雜的，涉及的技術也廣。乙個優秀的上位機復用性非常強，對相近裝置的操控，僅僅需要修改協議即可。
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，做的介面也比較有年代感。其中，新版本的qt還支援用python來編寫，製作的上位機程式也是不錯的。其他，一些組態軟體是專門做上位機軟體的，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。
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