在工业4.0的浪潮中，通信技术的飞速发展为企业实现智能化和自动化提供了强大的工具。尤其是在工业互联网的技术架构中，通过各种通信方式接入不同设备、系统和产品，采集并上传海量数据，对于工厂智能化至关重要。在工控领域，现场总线技术和工业以太网技术是实现自动化最广泛的两种通讯方式。本文将详细介绍这两种底层设备之间的通信方式。

一、现场总线

现场总线概念

现场总线是一种数字式、串行、多点通信网络，是连接最底层设备与控制室自动装置之间数据传输系统。它遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型，全数字双向多站通信协议。

我们可以这样理解现场总线：

它位于生产控制和网络机构底层，是工厂信息纵向集成透明通信。

基于ISO/OSI七层模型，但实际应用中会简化，以实现更低延迟速度，并有利于实时特性。

现场总线技术特点与应用

随着需求增加，不同厂商推出了各自特色鲜明的现场总线，如基金会FF、LONWORKS等。这些标准虽未统一，但IEC61158形成了一个多标准规范。虽然存在差异，但各类现场总线都能满足一定程度上的信息共享需求。

二、工业以太网

工业以太网概念

以太网最初为办公环境设计，其后根据IEEE 802.3实施标准，现在指符合该标准局域网产品组。在材质选用上，由于考虑不够周到，在适用性及实时性方面不足，因此对应的是基于TCP/IP协议且兼容IEEE 802.3的一套适用于工业环境中的解决方案——即所谓的“工业以太网”。

工业以太网技术特点与应用

优势在于：全开放、高速度、高可靠性，便宜易升级，可以无缝连接信息网络与控制网络，使得企业级管控一体化成为可能。此外，由于支持度高，有丰富软件开发环境和硬件选择，为用户提供了便利。而且，它们具有快速响应能力，这对于复杂场景下的应用来说是一个巨大的加分项。近年来，随着千兆甚至10Gbps带宽，以太网已逐渐取代传统现场总线，因为它们提供更快捷更稳定的通讯服务。

目前影响力较大的实时Industrial Ethernet包括PROFINET（西门子）、VNET/IP（横河Yokogawa）、EtherCAT（倍福）、TCnet（东芝Toshiba）、Modbus-IDA（施耐德），以及Powerlink（贝加莱）等。这些建立在TCP/IP基础之上的实时Industrial Ethernet已经被广泛接受，并逐步替换传统非同步型RS232或422类型通讯方法，使得整个行业面临新的挑战，同时也带来了前所未有的机遇。