在自動化系統中，控制器、傳感器、驅動器和人機界面（HMI）需要高效可靠地交換數據，這依賴于工業現場總線與通信協議。早期是點對點的硬接線，線路復雜，故障排查困難。現場總線則像一條“數據高速公路”，將所有設備連接到一個網絡中，實現數字化通信。常見的包括Profinet（基于工業以太網，實時性強）、Modbus TCP/IP（開放、通用）、EtherCAT（極高實時性，適用于運動控制）、Profibus-DP（傳統RS485總線）等。

每種協議都有其物理層規范、幀結構和應用層行規。例如，Profinet通過優先級和精確時鐘同步（IRT）來保證運動控制指令的確定性延時；EtherCAT則采用“飛讀飛寫”的報文處理機制，極大提升了通信效率。工程師需要根據控制系統的實時性要求、數據量大小和設備兼容性來選擇合適的通信協議，并完成網絡組態、地址分配和參數配置。此外，工業以太網的網絡拓撲（星型、環網）、交換機選型與配置也是確保系統穩定運行的關鍵。