在工業(yè)控制系統(tǒng)中，通常將控制層和管理層分為兩個部分。控制層包括傳感器、執(zhí)行器、PLC、DCS等設(shè)備，用于采集和執(zhí)行現(xiàn)場控制任務(wù)；管理層包括人機界面、數(shù)據(jù)庫、報警管理等設(shè)備，主要用于監(jiān)控和管理整個工業(yè)控制系統(tǒng)。

工控機可以作為管理層的設(shè)備，通過人機界面與操作人員交互，實現(xiàn)對控制層的監(jiān)控和管理，此時工控機就是上位機。同時，工控機也可以作為控制層的設(shè)備，通過運行PLC或者DSC程序，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制和監(jiān)測，此時工控機就是下位機。

工控機的工作原理：

兩機如何通訊，一般取決于下位機，下位機一般具有更可靠的獨有通訊協(xié)議；

使用一些新的API(API（Application Programming Interface,應(yīng)用程序編程接口）是一些預(yù)先定義的函數(shù)，目的是提供應(yīng)用程序與開發(fā)人員基于某軟件或硬件的以訪問一組例程的能力；

多語言支持功能模塊，一般同時支持?jǐn)?shù)種高級語言為上位機編程。

通常上位機和下位機通訊可以采用不同的通訊協(xié)議，有RS232的串口通訊或者RS485串行通訊。

當(dāng)用計算機和PLC通訊的時候，不但可以采用傳統(tǒng)的D形式的串行通訊，還可以采用更適合工業(yè)控制的雙線的PROFIBUS-DP通訊。采用封裝好的程序開發(fā)工具就可以實現(xiàn)PLC和上位機的通訊，當(dāng)然可以自己編寫驅(qū)動類的接口協(xié)議控制上位機和下位機的通訊。