現(xiàn)代工業(yè)自動化系統(tǒng)呈分層分布式架構(gòu)。自上而下通常包括：信息層（ERP/MES，采用以太網(wǎng)TCP/IP）、控制層（PLC/DCS，采用實時工業(yè)以太網(wǎng)，如Profinet、Ethernet/IP、EtherCAT）、設(shè)備層（傳感器/執(zhí)行器，可采用現(xiàn)場總線或工業(yè)以太網(wǎng)）。架構(gòu)設(shè)計需根據(jù)控制規(guī)模、實時性要求、數(shù)據(jù)量、成本及現(xiàn)有系統(tǒng)兼容性進行權(quán)衡。

通信協(xié)議選型是關(guān)鍵。現(xiàn)場總線（如Profibus-DP、Modbus）技術(shù)成熟，成本較低。工業(yè)以太網(wǎng)已成為主流，它兼具高速、大容量與開放性。其中，EtherCAT以其高效的報文處理機制（“飛讀飛寫”）在高速運動控制中表現(xiàn)優(yōu)異；Profinet集成了實時通道、等時同步實時通道和標準TCP/IP通道，功能全面；Ethernet/IP則基于標準TCP/IP和UDP/IP，在北美應(yīng)用廣泛，與IT系統(tǒng)集成更便利。設(shè)計時還需規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)拓撲、交換機選型、IP地址分配，并充分考慮網(wǎng)絡(luò)冗余（如MRP、HSR）、網(wǎng)絡(luò)安全與后期擴展性。