您可能熟悉以太网，这是一种网络协议，允许计算机（通常在办公室、学校或商业环境中）共享文件、浏览互联网以及访问连接到网络的打印机和其他硬件。以太网因其高速数据传输、高效、简单和灵活而广泛采用，是世界上最广泛使用的网络协议。此外，它的实施成本相对较低，使得以太网成为工业环境中一种有吸引力的网络技术。

然而，在工业设置中使用标准以太网存在一个主要问题：TCP/IP协议本身并不提供足够的自动化和处理应用所需的实时性能保证。而且，以太网中的物理硬件可以提供这些功能。工业应用需要一种新的实时通信协议，旨在利用以太网物理层，同时提供确定性通信对于机器、传感器、执行器和其他设备之间是必不可少的。在这种前提下，开发了工业以太网。

IEEE标准802.3定义了以太网，并指定了网络功能的物理和数据链路层。TCP/IP是在这两层之上的协议套装，用来通过以太网进行通信。TCP是传输控制协议，它确保数据包无差错地传送，而IP是Internet协议，它根据IP地址路由数据包。

每个网络栈都由多个层组成，每一层负责处理与数据传输和管理相关的一些方面。工业以 太 网基于标准 以 太 网 的 物理 和 数据 链 路 层，但 有 一些 修改，比如 在 某 些 情 况 下 使用 不 同 的 传 输 和 应 对 制 度。

工业 以 太 网 是 指 基于 标准 以 太 网 硬 件（ 物理 和 数据 链 路 层）及 Internet 协议（ 网络 和 传 输 层）以及 专 有 应 用 层 的 以 太 网 协议。这 类 应 用 层 协议 可 确 保 正 确 地 发 送 并 接 收 数据，以及 在 特 定 操作 所 需 要 的 时间 内 及 地 点 接 收 数据。

同样地，与标准 以 太 网 允 许 文件 共享 与 访问 办 公 室 中 的 联 络 设 备 相 同，工 业 以 太 网 协议 也 允 许 访 问 工 厂 车 座 中 的 驱 动 器、PLC工作站及 I/O 设备内存储的大量信息流动，从而实现智能化生产过程中的高效协调与监控。

此外，不同架构提供了三种不同的方法来实现基于特定结构但仍然遵循一般规则，以便为所有设备创建可靠并可信赖的人类-机器接口：

第一个这样的架构，即称为“开放软件/改进型”系统，将使用带有 TCP/IP 协议支持集成新类型输入输出操作系统命令行界面来提高速度。

另一个架构，即称为“开放软件/改进型”系统，将依赖于对已知消息交换方式的一致性原则，如那些用于指示何时发送消息等，以确保它们按照预定的顺序被正确地解释。

最后一个架构，即称为“开放软件/改进型”系统，则会将其基础设施设计为具有以下特征：它能够有效地识别哪些用户请求已经被服务完毕；它能轻松从任何给定点开始重启整个程序；还有它能够很好地适应不稳定的主体配置变化，因为它既不会过度承诺也不会忽略任何人的需求或期望值。当某一部分发生故障或者需要更换部分之前，他们将首先检查是否可能再次恢复正常运行状态，然后如果必要的话进行替换。如果这些步骤不能解决问题，那么他们就要考虑更全面的维护计划。

总结来说，无论采取哪种策略，都必须考虑到如何优化电缆设计减少损耗，以及如何避免干扰使得设备无法充分发挥潜力。此外，还必须确保所有硬件都是符合国际质量标准，并且经过适当测试，以防止出现未预见到的错误导致重要任务失败的情况发生。