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Lógica de E/S Digital: NPN vs PNP

Esta página explica la configuración de E/S digital del OV20i y cómo cablear correctamente dispositivos NPN y PNP al conector M12 A-Coded 17 Pin Power I/O de la cámara.

OV20i Digital I/O Overview​

Configuración de hardware​

El OV20i proporciona 5 líneas de E/S digital a través del conector M12 A-Coded 17 Pin Power I/O:

Distribución de E/S:

  • 1 Entrada de disparo - Entrada de señal de disparo principal
  • 2 Entradas digitales - Entradas de sensor adicionales
  • 2 Salidas digitales - Salidas de estado y de resultado

Especificaciones eléctricas​

  • Tensión de funcionamiento: entrada de 19-24 VDC
  • Corriente de salida: Máx. 100 mA por salida
  • Lógica de entrada: Tirar a GND para activar la entrada
  • Lógica de salida: Cuando está activa, la salida se lleva a GND (compatible con NPN)
  • Protección térmica: DIO GND conectada a través de fusible térmico

Comprendiendo la Lógica NPN vs PNP​

Lógica NPN (conducción a tierra)​

Los dispositivos NPN conducen la corriente a tierra cuando están activos.

Características:

  • Estado activo: El dispositivo conecta la señal a GND (0 V)
  • Estado inactivo: La señal permanece flotante o elevada
  • Flujo de corriente: Desde la fuente positiva → a través de la carga → al dispositivo → a tierra
  • Uso común: La mayoría de sensores industriales y PLC modernos

Lógica PNP (suministro)​

Los dispositivos PNP suministran corriente desde la fuente positiva cuando están activos.

Características:

  • Estado activo: El dispositivo conecta la señal a la fuente positiva (+24 V)
  • Estado inactivo: La señal permanece flotante o se mantiene a nivel bajo
  • Flujo de corriente: Desde el dispositivo → a través de la carga → hacia tierra
  • Uso común: Algunos equipos industriales europeos

Configuración de Entrada Digital OV20i​

Lógica de entrada nativa: compatible con NPN​

Las entradas del OV20i están diseñadas para dispositivos NPN (conducción a tierra).

Activación de la entrada: Tirar a GND para activar la entrada

Conexión de sensores NPN (conexión directa)​

Cableado para sensores NPN:

NPN

Operación:

  • Sensor inactivo: La entrada flota alta (inactiva)
  • Sensor activo: El sensor tira de la entrada a GND (activa)

Conexión de sensores PNP (requiere pull-down)​

Cableado para sensores PNP:

NPN

Resistor de pull-down: Típicamente 10 kΩ entre la entrada y GND

Operación:

  • Sensor inactivo: El resistor de pull-down mantiene la entrada en GND (inactivo)
  • Sensor activo: El sensor vence el pull-down, elevando la tensión de entrada (podría no activarse de forma fiable)
Importante

Los sensores PNP requieren circuitos de interfaz adicionales para un funcionamiento fiable con las entradas OV20i.

Configuración de Salida Digital OV20i​

Lógica de salida nativa: NPN (conducción a tierra)​

Las salidas del OV20i son salidas de hundimiento compatibles con NPN.

Comportamiento de la salida:

  • Activa: La salida se lleva a GND (0 V)
  • Inactiva: La salida flota (alta impedancia)
  • Corriente máxima: 100 mA por salida
  • Alimentación externa necesaria: Las salidas requieren una fuente de alimentación externa
aviso

Las salidas digitales DO0 / DO1 son de colector abierto NPN, solo hundimiento. Llevan la línea a GND cuando están activas y no pueden proporcionar +24 V. Se debe proporcionar un pull-up externo o una carga a +24 V para su correcto funcionamiento.

Opciones de interfaz:

  • Módulo de relé: Use la salida para accionar la bobina del relé; los contactos del relé conmutan una carga PNP
  • Circuito con transistor: Use la salida para controlar un transistor PNP para conmutación de la carga

Puesta a tierra y referencia común​

Requisitos críticos de puesta a tierra​

DIO GND debe estar conectada a GND para que funcione la funcionalidad de entrada digital. DIO GND está conectada a GND mediante un fusible térmico.

Sistemas de múltiples fuentes: Al conectar las líneas de E/S digitales del OV20i a un sistema alimentado por una fuente de alimentación diferente, use este pin para atar las tierras entre sí.

⚠️ Problemas comunes de cableado​

Problemas de bucle de tierra​

  • Síntoma: Comportamiento de entrada errático, disparos falsos
  • Solución: Asegurar una puesta a tierra de punto único, usar DIO GND correctamente

Corriente de salida insuficiente​

  • Síntoma: Las cargas no se activan de forma fiable
  • Solución: Verificar que la corriente de la carga sea <100 mA, usar un relé para cargas mayores

Incompatibilidad de sensores PNP​

  • Síntoma: Las entradas no responden a sensores PNP
  • Solución: Añadir resistencias de pull-down o usar módulos de interfaz

Entradas flotantes​

  • Síntoma: Disparos aleatorios cuando no hay sensor conectado
  • Solución: Conectar las entradas no utilizadas a DIO GND a través de una resistencia de 10 kΩ

Mejores Prácticas​

Directrices de diseño​

  • ✅ Utilice dispositivos NPN cuando sea posible para compatibilidad directa
  • ✅ Verifique las conexiones a tierra antes de aplicar energía
  • ✅ Añada protección (fusibles/supresores de sobretensión) para entornos industriales
  • ✅ Documente el cableado para mantenimiento y solución de problemas

Procedimientos de Prueba​

  1. Verifique las tensiones de alimentación (19-24 VDC)
  2. Verifique la continuidad de las conexiones a tierra
  3. Pruebe las entradas con un multímetro antes de conectar sensores
  4. Valide las salidas con cargas adecuadas
  5. Monitoree la corriente para asegurar <100 mA por salida

🔗 Ver también​