它们既有“年代差”，也有“定位差”：从最早的串口协议，一路进化到工业以太网和高端实时总线。
为了方便工程师快速对号入座，下面把几个常见总线压在一张对比表里，作为选型参考。
说明：表中参数为典型值或主流做法，不同厂家实现会有差异，具体以设备说明书为准。
| 维度 | Modbus（RTU / TCP） | CANopen | EtherCAT | PROFINET |
|---|---|---|---|---|
| 基本类型 | 早期应用层协议，最初跑在串口上，后来扩展到以太网（Modbus TCP）。 | 基于 CAN 的高层协议 + 设备/应用 Profile，用于嵌入式自动化。 | 实时工业以太网，“Ethernet Fieldbus”，强调极短周期、低抖动。 | 基于以太网的工业通讯协议，用于控制器与现场设备之间数据交换。 |
| 典型物理层 | 串口：RS-232 / RS-485；以太网：TCP/IP（Modbus TCP）。 | CAN 总线（ISO 11898），典型速率 125 k ~ 1 Mbit/s。 | 100 Mbit/s 以太网（全双工），使用标准以太帧，在从站中“边转发边处理”。 | 标准以太网（100 Mbit/s 为主，也支持更高），在以太网上实现 RT/IRT 通道。 |
| 拓扑结构 | 串行：总线 / 多点链式；Modbus TCP：星型（通过交换机）。 | 典型总线型（线型 + 支线），也有环形等变体。 | 线型、树型、环型，支持冗余；帧在节点间级联“串行通过”。 | 典型星型 / 树型，通过工业交换机，也可做环网冗余。 |
| 主/从结构 | 经典 主-从（Master/Slave）；Modbus TCP 常见 Client/Server 模式。 | 通常为主-从，但支持较复杂的网络管理和 PDO/SDO 通信对象。 | 逻辑上一个 Master（控制器）+ 多从站；数据在一个帧中轮流“打包”。 | Controller/Device 模型；支持周期 RT + 非周期 TCP/IP 通信。 |
| 实时性能（典型） | 串口：ms 级甚至更慢；Modbus TCP 受以太网环境和实现影响，一般非硬实时。 | 在 1 Mbit/s 下，适合周期为几 ms ~ 几十 ms 的控制（如驱动、IO）。 | 周期可做到 <100 μs 级，抖动极小，非常适合高端运动控制。 | NRT < 100 ms、RT < 10 ms、IRT < 1 ms，用于伺服同步等。 |
| 典型设备数量 | RS-485 通常几十点以内更稳；Modbus TCP 理论上可挂很多，从网络结构限制。 | 基于 11 bit CAN ID，典型 127 节点，适合中小规模分布式控制。 | 常见几百站以内，高性能场合也可更大规模，受拓扑和控制器性能影响。 | 典型几十至上百设备/网络，更多通过分段、子网划分来实现。 |
| 典型带宽 | 串口常见 9.6 / 19.2 / 115.2 kbps；TCP 取决于以太网链路（10/100M），协议开销小。 | CAN 总带宽有限（最大 1 Mbit/s），单报文 8 字节负载，需要精打细算报文。 | 100 Mbit/s 全双工，以“边转发边处理”的方式提高总线利用率，IO 延时极低。 | 100 Mbit/s 起步，RT/IRT 通道绕开部分 TCP/IP 堆栈，实现高效实时数据通道。 |
| 典型应用 | 简单仪表、远程 IO、楼宇 / 水处理、老系统改造；各类网关互联场景特别多。 | 小型机械、移动设备、医疗设备、升降平台、电梯、分布式驱动系统等。 | 高性能多轴运动、伺服驱动、机器人、包装 / 印刷 / 电子装备、测试系统。 | 过程自动化、工厂自动化、驱动 / 远程 IO，与 Siemens / 多厂家以太网设备互联。 |
| 优势关键词 | 历史最久、超简单、资料多、容易找网关、兼容性好。 | 标准化设备 Profile、多厂商互操作性好、成本低、适合车载 / 小系统。 | 真·硬实时、抖动极低、总线效率高，对多轴伺服 / 同步控制非常友好。 | 工业以太网“通用底座”，既有实时通道又有普通 TCP/IP，和上层系统集成强。 |
| 典型弱点 | 串口速率低、实时性弱、大系统管理不方便；TCP 版本虽用以太网，但协议本身非为高端实时设计。 | 受 CAN 物理带宽限制，大规模高速数据不合适；配置有一定门槛。 | 通常需要专用从站控制器芯片，开发门槛相对高；网络设计、调试需要经验。 | 协议复杂度高，调试工具和工程经验要求高；高端 IRT 场景对交换机、设备都有要求。 |
| 工程选型一眼结论 | 小系统、老设备改造、只要能“看数”就行 → Modbus 足够。 | 分布式小系统 + 电机 / 执行器较多 → 可重点考虑 CANopen。 | 高端运动控制、多轴伺服、机器人 → 优先看 EtherCAT。 | 需要和主流 PLC / 上位系统（尤其西门子阵营）深度集成 → 通常选 PROFINET。 |
表里的信息很多，实战里可以先用三个问题把范围缩小，再细看具体参数。