生物制药行业中的现场总线技术与工业以太网的并行应用，犹如四驾马车共同推进生产效率的提升。我们将探讨这四种总线技术——PCIe、CAN、PROFIBUS和EtherCAT，它们各自在生物制药自动化领域扮演着不同的角色。

首先，我们来看看现场控制层。在这个层级中，PROFIBUS作为一种过程自动化的现场总线技术，以其灵活的网络配置和对分布式I/O设备的连接方式，显著降低了工程成本，并提高了系统可靠性和功能。我们的现场I/O控制采用PROFIBUS-DP总线进行分布式配置，其中包括八个PLC单元，每个单元负责不同区域或设备的控制，如空调机组、新风机组、照明系统等。

接下来是过程监控层，这一层级通过上述八个控制单元之间以及与上位操作站之间实现数据通讯。每个PLC单元都挂接于PROFIBUS总线上，并通过WINCC服务器传输至工业以太网相关数据服务器，以供全集成使用。此外，我们还预留了未来项目升级所需的网络接口，如新建变配电站网络接口、生物安全实验室网络接口等。

最后，在生产管理与市场经营管理层，我们采用SIMATICNET系列产品实现办公自动化与工业环境下自动化系统无缝集成。工业以太网作为IT网络，将所有监控系统工作站、消防系统工作站等与工艺过程监控系统服务器集成，使得电子邮件、浏览器成为日常通讯工具。而ISDN及Internet上的电话连接则使得异地办公成为可能，为我所提供全球信息服务支持。

为了确保良好的维护和管理，我们在主控室设立工作站用于集中布置计算机资源，以及设置UPS电源保证停电应急时间不少于180分钟。此外，大屏监视室用于实时显示关键信息；分控室负责监控工艺设备运行状况；而所长办公室及系统管理工程师监视器则为领导及工程师提供必要的信息查看和指令发布功能。

在整个FMCS系统中，三层结构构成了兽医所自动化网络，其中现场控制层和过程监控层采用开放式 PROFIBUS 通讯协议，而工厂管理层采用的工业以太网通讯协议为TCP/IP。这一切设计旨在提高整个生产流程的可靠性、灵活性和扩展性，同时满足生物制药行业不断发展的一些特定需求。