Communication standards for digital transmission between computers and peripheral equipment are defined by the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE). The standards are the IEEE488 or RS232. However, several other standards have been developed and are now in use. The IEEE488 stan dard specifies that a digital “1” level will be represented by a voltage of 2 V or greater and a digital “0” level shall be specified by 0.8 V or less as well as the signal format to be used. The RS232 standard specifies that a digital “1” level shall be represented by a voltage of between +3 V and +25 V and a digital “0” level shall be specified by a voltage of between −3 V and −25 V as well as the signal format to be used. Fiber optics are now also being extensively used to give very high speed transmission over long distances and are not affected by elec tromagnetic or RF pickup. Figure 1 shows a two way fiber optic cable set up with light emitting diode (LED) drivers and photodiode receivers.

Digital signals can be transmitted without loss of accuracy and can contain error correction codes for limited automatic error correction or to automatically request data retransmission. These networks are known as local area networks (LAN) when used in a limited area such as a plant or wide area networks (WAN) when used as a global system. A typical LAN network is shown in Fig. 2.

Engineering, finance, and marketing can communicate with the process controllers to monitor plant operations for cost figures and product delivery details over the LAN, directly from the process control system.

Computer based process control systems are flexible systems with a cen tral processor and the ability to add interface units on a limited basis. The interface units can be receivers for reception of analog and/or digital information from the monitoring sensors or transmitters for sending control infor mation to control actuators. A typical receiver unit will contain 8 analog amplifiers with analog to digital convertors (ADCs) giving the unit the ability to interface with 8 analog transmitting devices and change the data into a digital format to interface with the processor. Other interface units contain thermocouple amplifiers or bridges for use with resistive sensors. A data transmitter unit will have the capability of controlling 8 actuators and will contain 8 digital-to-analog convertor (DAC) to change the digital data to an analog format for each actuator being controlled. This set up is shown in Fig. 3. Each input or output requires its own interconnect cable or bus resulting in a mass of wiring which requires careful routing and identification marking.

Las señales digitales se pueden transmitir a través de un bus en serie o paralelo cableado, mediante transmisión por ondas de radio o por fibra óptica, sin pérdida de integridad. Los datos digitales se pueden enviar más rápido que los datos analógicos debido a la mayor velocidad de transmisión. Otra ventaja es que los transmisores y receptores digitales requieren mucha menos energía que los dispositivos de transmisión analógica.

Los estándares de comunicación para la transmisión digital entre computadoras y equipos periféricos están definidos por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (Electrical and Electronic Engineers - IEEE). Los estándares son IEEE488 o RS232. Sin embargo, se han desarrollado varios otros estándares y ahora están en uso. El estándar IEEE488 especifica que un nivel digital “1” estará representado por un voltaje de 2 V o más y un nivel digital “0” deberá especificarse en 0.8 V o menos, así como el formato de señal que se utilizará. El estándar RS232 especifica que un nivel "1" digital debe estar representado por un voltaje de entre +3 V y +25 V y un nivel "0" digital debe ser especificado por un voltaje de entre -3 V y -25 V también, así como el formato de la señal que se utilizará. La fibra óptica ahora también se utiliza ampliamente para proporcionar una transmisión de muy alta velocidad a largas distancias y no se ve afectada por la captación de interferencia electromagnética o de RF. La figura 1 muestra un cable de fibra óptica de dos vías configurado con controladores de diodos emisores de luz (LED) y receptores de fotodiodos.

Fig. 1 Fiber-optic bus.. Bus de fibra óptica

Fig. 2 -A LAN network. Una red LAN

Fig. 3 - Process system with individual inputs and outputs for each variable. Sistema de control de procesos con entradas y salidas individuales para cada variable.

Las señales digitales se pueden transmitir sin pérdida de precisión y pueden contener códigos de corrección de errores para una corrección automática limitada de los mismos o para requerir automáticamente la retransmisión de datos. Estas redes se conocen como redes de área local (en inglés LAN; local area networks ) cuando se utilizan en un área limitada, como una planta, o redes de área amplia (en inglés WAN; wide area networks) cuando se utilizan como un sistema global. En la figura 2 se muestra una red LAN típica.

La ingeniería, las finanzas y el marketing pueden establecer comunicación con los controladores de procesos para monitorear las operaciones de una planta, a fin de obtener cifras de costos y detalles de entrega de productos a través de una red LAN, directamente desde el sistema de control de procesos.

Los sistemas de control de procesos basados en computadora son sistemas flexibles con un procesador central y la capacidad de agregar unidades de interfaz de forma limitada. Las unidades de interfaz pueden ser receptores para la recepción de información analógica y / o digital de los sensores de monitoreo o transmisores para enviar información de control a los actuadores de control. Una unidad receptora típica contendrá 8 amplificadores analógicos con convertidores de analógico a digital (ADC) que le dan a la unidad la capacidad de interactuar con 8 dispositivos de transmisión analógicos y cambiar los datos a un formato digital para interactuar con el procesador. Otras unidades de interfaz contienen amplificadores de termopar o puentes para usar con sensores resistivos. Una unidad transmisora de datos tendrá la capacidad de controlar 8 actuadores y contendrá 8 convertidores digitales a analógicos (DAC) para cambiar los datos digitales a un formato analógico para cada actuador que se esté controlando. Esta configuración se muestra en la Fig. 3. Cada entrada o salida requiere su propio cable o bus de interconexión, lo que da como resultado una masa de cableado que requiere un enrutamiento cuidadoso y un marcado de identificación.