工業(yè)以太網(wǎng)是基于IEEE 802.3 （Ethernet）的強(qiáng)大的區(qū)域和單元網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)以太網(wǎng)， 提供了一個(gè)無(wú)縫集成到新的多媒體世界的途徑。 企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)（Intranet），外部互聯(lián)網(wǎng)（Extranet），以及國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)（Internet） 提供的廣泛應(yīng)用不但已經(jīng)進(jìn)入今天的辦公室領(lǐng)域，而且還可以應(yīng)用于生產(chǎn)和過(guò)程自動(dòng)化。繼10M波特率以太網(wǎng)成功運(yùn)行之后，具有交換功能，全雙工和自適應(yīng)的100M波特率快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet，符合IEEE 802.3u 的標(biāo)準(zhǔn)）也已成功運(yùn)行多年。采用何種性能的以太網(wǎng)取決于用戶的需要。通用的兼容性允許用戶無(wú)縫升級(jí)到新技術(shù)。
工業(yè)以太網(wǎng)由于其固有的可靠性、高性能和互操作性，已經(jīng)滲透到工廠車間，成為自動(dòng)化和控制系統(tǒng)的首選通信協(xié)議。為了滿足工業(yè)環(huán)境需要，工業(yè)以太網(wǎng)本質(zhì)上使用封裝在以太網(wǎng)協(xié)議中的特殊工業(yè)協(xié)議，以確保在需要執(zhí)行特定操作的時(shí)間和位置發(fā)送和接收正確信息。
工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議可以支持工廠的各種通信要求，五大主流協(xié)議分別為EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP,Powerlink。
EtherCAT是一個(gè)以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的開(kāi)放架構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。EtherCAT為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能和拓?fù)涞撵`活性樹(shù)立了新的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，它還符合甚至降低了現(xiàn)場(chǎng)總線的使用成本。
EtherNet/IP是一個(gè)面向工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用的工業(yè)應(yīng)用層協(xié)議。它建立在標(biāo)準(zhǔn)UDP/IP與TCP/IP協(xié)議之上，利用固定的以太網(wǎng)硬件和軟件，為配置、訪問(wèn)和控制工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備定義了一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議西蒙公司開(kāi)發(fā)。
ProfiNet由PROFIBUS國(guó)際組織推出，是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)。ProfiNet可以為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案。并且，可以完全兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，保護(hù)現(xiàn)有投資。
Modbus /TCP是簡(jiǎn)單的、中立廠商的用于管理和控制自動(dòng)化設(shè)備的 Modbus系列通訊協(xié)議的派生產(chǎn)品。顯而易見(jiàn)，它覆蓋了使用TCP/IP協(xié)議的 “Intranet”和“Internet”環(huán)境中 Modbus報(bào)文的用途。協(xié)議的最通用用途是為諸如PLC's，I/O模塊，以及連接其它簡(jiǎn)單域總線或I/O模塊的網(wǎng)關(guān)服務(wù)的。
POWERLINK，它具有開(kāi)放且獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，對(duì)于任何一個(gè)以太網(wǎng)硬件產(chǎn)品都適用，支持任何拓?fù)漕愋停h(huán)周期僅為100微秒，網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)小于1微秒，完全滿足實(shí)時(shí)性和確定性的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
工業(yè)以太網(wǎng)還具有以下四大技術(shù)特點(diǎn)。
1、通信確定性與實(shí)時(shí)性
工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)不同于普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的最大特點(diǎn)在于它必須滿足控制作用對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，即信號(hào)傳輸要足夠快和滿足信號(hào)的確定性。實(shí)時(shí)控制往往要求對(duì)某些變量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確定時(shí)刷新。
2、安全性
工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題一直備受關(guān)注。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)受到包括病毒感染、黑客的非法入侵與非法操作等網(wǎng)絡(luò)安全威脅。
工業(yè)以太網(wǎng)在協(xié)議里引入了safety協(xié)議的概念，可以避免黑客對(duì)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)和盜取以及信息的篡改，同時(shí)可以采用網(wǎng)關(guān)或防火墻等對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離，還可以通過(guò)權(quán)限控制、數(shù)據(jù)加密等多種安全機(jī)制加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全管理。
3、穩(wěn)定性與可靠性
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械、氣候、塵埃等條件非常惡劣，因此對(duì)設(shè)備的工業(yè)可靠性提出了更高的要求。在工廠環(huán)境中，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)必須具備較好的可靠性、可恢復(fù)性及可維護(hù)性。可采用導(dǎo)軌式交換機(jī)產(chǎn)品，安裝在標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌上，并有冗余電源供電，接插件采用牢固的DB-9結(jié)構(gòu)。
4、總線供電問(wèn)題
總線供電（POE）是指連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的線纜不僅傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，還能給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供工作電源。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電可以采取以下方法：
1）在目前以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)匦薷奈锢韺拥募夹g(shù)規(guī)范，將以太網(wǎng)的曼徹斯特信號(hào)調(diào)制到一個(gè)直流或低頻交流電源上，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備端再將這兩路信號(hào)分離開(kāi)來(lái)。
2）不改變目前物理層的結(jié)構(gòu)，而通過(guò)連接電纜中的空閑線纜為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供電源。