一、现场总线技能的鼓起和商场动力
七十年代，微处理器技能的前进以及“会集办理、涣散操控”的危险操控战略促成了依据微处理器芯片的集散操控体系开端进入商场，一起也将用于操控器之间和操控器与上位机之间的数据通讯的计算机通讯网络技能引入了工业自动化范畴。但此刻由于各自动化厂商的操控体系自成一体，网络通讯仅仅其体系的内部功用之一，无需与外界进行数据交换。八十年代今后，跟着微处理器芯片使用的不断浸透，“智能化”的传感器、开关、执行组织等工业现场操控器材不断涌现，但各厂商依据所出产的元器材的特色而开发的数据通讯协议也是形形色色、品种繁复，单个的元器材好像充满了“智能”，但与操控体系集成时依然只能沿袭传统的电缆接线1对1接入I/O接口板，并不能真实表现其“智能化”的长处。因而要将这些很多不同厂商的“智能化”现场操控元器材集成为一个彻底数字化的集散操控体系，公共敞开的网络通讯协议标准就显得十分必要。在这一商场动力的推进下，各操控体系(包括PLC和DCS)的出产厂商依据其原先内部专用的网络通讯技能纷繁提出了各式各样敞开程度不同的现场总线通讯协议标准，并跟着技能的前进不断弥补和完善。
二、现场总线技能标准化的现状
从上世纪八十年代开端，美国外表协会(ISA)和世界电工委员会(IEC)即已建立专门的组织来研讨和提呈现场总线技能标准。但是由于种种原因，经过长达十多年的尽力，总算在2000年公布的世界标准IEC61158却是一份让一切自动化范畴相关人员感到困惑和为难的标准，由于它包括八种互不兼容的总线协议。跟着IT技能不断向工业范畴浸透，以太网(Ethernet)作为新的现场总线技能让很多人充满了希望，但2003年第三版的lEC61158标准的公布，在新版本中增加了三种依据以太网技能的新协议，将总线协议的标准增加到十一种，一起还有更多的依据以太网技能的新协议正活跃尽力加入到标准的协议集内。
三、现场总线技能标准化进程的剖析考虑
剖析用户的需求，咱们大致能够将用户对现场总线的技能要求和希望分为以下三个层次：
1) 智能元器材与操控器(站)之间的互连互通，首要意图是代替传统的I/O电缆。其要求是能传送传统的I/O数据，并附加传送一些智能元件特有的告警和故障确诊信息。
2) 在传送以上实时监控数据的根底，用户进一步的要求是希望经过网络来进行会集的工程设计组态、程序动态修正下载以及元器材的长途确诊和校准等。
3) 在互连互通的根底上，用户希望能够在各种情况下“重构”体系，如在元器材损坏替换、体系改扩建以及体系晋级或部分晋级等情况下，要求能够无障碍地接入第三方的元件或新技能条件下的晋级产品。
从以上用户的需求上能够看出，用户是希望经过现场总线技能，使用网络数据通讯的手法完成各种智能元器材与操控器(站)之间的“互连”、“互通”、“交换”，但并没有要求说一切这些功的有必要在一个“单一”的一致网络来完成。正如在Internet网络上用户希望完成电子邮件、文件下载、网络阅读、网上游戏等服务，但这并没有要求Internet网络有必要是一个“单一”的“同构”网络。
从通讯协议的构筑模型上看，现在简直一切的通讯协议一般来说都是参照OSI的七层模型，但绝大多数协议都是从物理层开端“自底向上”自成一体地构筑一个“笔直一体化”的协议栈，使得八种标准协议之间在任何层次上都很难“互连”、“互通”，更谈不上“交换”功用。事实上拟定OSI分层模型的意图是让包括不同技能元素不同开展变化速度的通讯实体分为彼此独立的层次，以使各层次既能够彼此结合成为一个端对端完好的协议栈，又能够彼此独立开展而不互相制约。比如在咱们最了解的Internet网络协议簇中，因特网之所以能够如此成功，便是以TCP/IP协议栈为中心，对上能够服务很多不同的使用层协议(WWW、FTP、电子邮件等)，向下则可在很多不同的局域网(Ethernet、FDDI等)、广域网(拨号网络、X.25等)渠道上完成。
从某种意义上来说，现场总线技能的标准化进程呈现现在窘境的原因很大程度上可能是最初一开端就将“单一的笔直一体化的同构网络”这一过于“抱负”的希望设定为技能标准的方针，成果不光不能到达意图，反而拔苗助长，呈现了“群雄纷争，互不兼容”的局势。
四、CIP协议架构的启示
CIP协议标准是叠加在ControlNet、DeviceNet和EtherNet这三种彻底不同的网络技能渠道之上的“与网络硬件技能无关”的公共的“网络传输层、使用层、用户层”协议标准，也便是说它能够完成“异构网络”下的体系的“互连”、“互通”，直至“交换”功用。依照OSI七层通讯模型，CIP协议架构下的协议栈结构如下图所示。
与其它现场总线技能通讯协议一个很大的不同便是有一个具有“网络传输层”功用的“CIP Messaging”协议标准。其中最中心的部分便是将使用目标之间通讯联系笼统为“衔接(Connection)”，并与之相应拟定了使用目标的逻辑地址标准，从而使CIP协议能够不依赖于某一详细的网络硬件技能，而是用逻辑目标地址来界说“衔接(Connection)”联系。
并将某一种详细的网络技能渠道笼统为与网络接口相关的“物理链路目标(Link Object)”，这样使得CIP协议在不同的网络技能渠道上详细完成时仅有需求的接口便是与该网络渠道相对应的“物理链路目标(Link Object)”，如“DeviceNet Link Object”、“ControlNet Link Object”和“Ethernet Link Object”等等，而其上层的协议都可不受影响并保持一致，这也就为在跨渠道的“异构网络”条件下完成体系的“互连”、“互通”，直至“交换”功用奠定了根底。
更进一步，与其它很多“自底向上”构筑“笔直一体化”通讯协议的现场总线技能不同，它不是依据物理层和数据链路层所能供给的通讯服务原语来界说“衔接(Connection)”联系，而是“自顶向上”，依据来自“用户层和使用层”的用户和详细使用范畴的实践数据通讯需求， 将“衔接(Connection)”联系又细分界说为以下三品种型：
