工業以太網是按照工業控制的要求， 發展適當的應用層和用戶層協議， 使以太網和TCP/ IP 技術真正能應用到控制層， 延伸至現場層， 而在信息層又盡可能采用IT 行業一切有效而又Zui新的成果。因此， 工業以太網與以太網在工業中的應用全然不是同一個概念。

目前， 4 種主要的工業以太網除了在物理層和數據鏈路層都服從IEEE 802. 3 外， 在應用層和用戶層協議均無共同之處。這主要是因為它們的應用領域和發展背景不同。如果把應用領域分為離散制造控制和連續過程控制， 而又把網絡細分為設備層、I/O 層、控制層和監控層， 那么各種工業以太網及其相關現場總線的應用定位就一目了然， 如圖1所示。其中， 主要用于離散制造領域且Zui有影響的， 當推Modbus TCP/ IP、EtherNet/ IP、IDA 和PROFInet。在全球PLC 市場居lingxian地位的Siemens 不遺余力地推動PROFInet/ PROFIBUS 組合；Rockwell Automation 和Omron 以及其他一些公司致力于推進EtherNet/IP及其姐妹網絡———基于CIP 的DeviceNet 和ControlNet；Schneider 則加強它與IDA 的聯盟。而在過程控制領域只有FF HSE 一家。看來，它成為過程控制領域中唯一的工業以太網標準已成定局。

在監控級， OPC DX可作為EtherNet/ IP、FF HSE 和PROFInet 數據交換的“軟件網橋”。現場總線基金會、ODVA 和PROFIBUS 國際組織（PROFIBUS International， PI） 這三大國際性工業通信組織， 合力支持OPC （OLE for Process Control） 基金會的DX工作組制定的規范。

由于它們各有不同的側重點，無法、也不愿意尋求統一的協議。折衷的辦法就是宣布支持OPC DX， 找到一種進行有效的數據交換的中間工具———軟件網橋。

圖1　工業以太網與相關現場總線協議的應用定位

看起來， INONA （工業自動化聯網聯盟） 和OPC 基金會一直在試圖緩和和調節這場潛在的標準之爭。但這場工業以太網協議之爭， 并未因此停息。這就是有些人所說的工業以太網大戰取代了現場總線大戰。不同的是， 當年現場總線之爭的焦點集中在物理層和數據鏈路層；而當前工業以太網Zui大的差異， 即競爭的焦點卻集中在應用層和用戶層。

此外， 還有一個顯著的特點是， 一般工業以太網都有與之互補的設備層現場總線，見表1。

表1　工業以太網和與其互補的設備層現場總線

其中Zui為簡單、實用的是Modbus TCP/ IP。它除了在物理層和數據鏈路層用以太網標準， 與Modbus 采用RS -232C、RS -422 和RS -485 不同外， 在應用層二者基本是一致的，都使用一樣的功能代碼。它屬于設備層中的工業以太網協議， 目前在Modicon 的PLC 中用得很多。同時， 由于大多數工業以太網的競爭者都有與之互補的設備層網絡， 而IDA 是后來的參與者， 沒有適合的設備層協議， 所以它增加了一個與Modbus TCP/ IP 的接口， 在其網絡結構中采用Modbus TCP/ IP 作為設備層。

具有大型自動化設備公司背景的工業以太網， 無例外地在控制級使用， 現場級仍然采用現場總線。原因是什么？有人說是在保護自己的投資利益， 這也許沒錯。但是， 如果從過程控制對現場儀表的要求來看卻不難發現， 以太網要用到現場層目前還存在一些技術壁壘。這主要是回路供電、低功耗、實時性、本安防爆、電磁兼容性和環境適應性。這也許是更實際的一些技術原因。低功耗是用于過程控制現場設備層儀表的關鍵技術， 涉及儀表的以下性能：回路供電（傳輸距離、現場總線分支可掛儀表數量、導線截面大小）；本安防爆；電磁敏感性。目前以太網收發器的功耗較大， 一般均在60mA 以上。現場設備（如工業以太網的交換式集線器） 以及基于以太網的現場儀表的低功耗設計難以實現。而獲得本安防爆的Zui高傳輸頻率為1Mbit/ s， 遠低于以太網的傳輸頻率。可見， 目前基于以太網的現場儀表尚不能完全滿足上述要求。從成本上說， 基于以太網的現場儀表若滿足上述要求， 不比現場總線儀表便宜。