在復雜的自動化生產線或工廠中，大量的控制器、傳感器、執行器、人機界面（HMI）需要高效、可靠地交換數據。傳統的點對點接線方式變得臃腫且維護困難。工業現場總線與工業以太網技術應運而生，構成了現代自動化系統的“神經系統”。

現場總線（如PROFIBUS-DP、DeviceNet、CC-Link）是一種用于現場設備層（傳感器、驅動器等）的串行通信網絡，實現數字化的雙向、多節點通信，大大減少了布線成本，提高了信號抗干擾能力和系統可擴展性。工業以太網（如PROFINET、Ethernet/IP、EtherCAT）則在標準以太網協議基礎上，增強了實時性、確定性和工業可靠性，不僅用于信息層，更深入到了控制層甚至現場設備層，實現了“一網到底”。

自動化系統通常采用分層集成架構：現場設備層：由傳感器、執行器、遠程I/O站等構成，通過現場總線或工業以太網接入；控制層：由PLC、DCS、專用控制器等構成，負責邏輯與過程控制，通過工業網絡互聯并與上層通信；監控層：運行SCADA（數據采集與監視控制系統）和HMI（人機界面）軟件，提供過程可視化、數據記錄、報警管理和初步的數據分析；信息管理層：由MES（制造執行系統）、ERP（企業資源計劃）等構成，負責生產調度、質量管理、物料追溯等業務管理。各層之間通過OPC UA（統一架構）等標準化數據接口進行信息交互，實現從車間設備到企業管理系統的垂直集成與數據貫通。