工業(yè)數(shù)據(jù)通信發(fā)生在路由層、控制層和傳感器層——每一層都需要不同級別的實時信息傳輸、沖突檢測和決策(本質(zhì)上預(yù)先確定任意兩個節(jié)點之間的路由)。雖然有好幾種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議可以支持工廠的各種通信要求，但有四個主要協(xié)議值得關(guān)注——Modbus TCP/IP、EtherCat、EtherNet/IP和Profinet

Modbus TCP/IP是首個推出的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，它本質(zhì)上是一種傳統(tǒng)的Modbus通信，在以太網(wǎng)傳輸層協(xié)議中壓縮，用于在控制設(shè)備之間傳輸離散數(shù)據(jù)。它利用簡單的主從通信，其中“從”節(jié)點在沒有來自“主”節(jié)點的請求的情況下不會發(fā)送數(shù)據(jù)，因此其不被視為真正的實時協(xié)議。

EtherCAT于2003年推出，是一種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，可為自動化系統(tǒng)提供主/從配置的實時通信。EtherCAT的關(guān)鍵要素是所有聯(lián)網(wǎng)從機都能夠從數(shù)據(jù)包中僅提取所需的相關(guān)信息，并在向下游傳輸時將數(shù)據(jù)插入幀中——通常稱為“飛速”通信。

以太網(wǎng)/IP最初于2000年推出，是一種主要由羅克韋爾自動化公司提供的廣泛應(yīng)有的應(yīng)用層工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，由開放式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商協(xié)會(ODVA)提供支持。它是完全基于以太網(wǎng)標準并使用標準以太網(wǎng)物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。由于其采用標準以太網(wǎng)交換，因此可支持無限數(shù)量的節(jié)點。然而，要求限制距離，以避免延遲并支持實時通信。

另一個重要協(xié)議(很大程度上是由于嵌入至西門子和GE控制器之中)是Profinet，是西門子與Profibus用戶組織的成員公司共同開發(fā)的應(yīng)用協(xié)議。它利用集成至設(shè)備中的特殊交換機本質(zhì)上將Profibus I/O控制器通信擴展至以太網(wǎng)。