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Lógica I/O Digital: NPN vs PNP

Esta página explica la configuración de E/S digital del OV20i y cómo conectar correctamente dispositivos NPN y PNP al conector de 17 pines M12 codificado A de la cámara.

Visión general de E/S digital del OV20i​

Configuración de hardware​

El OV20i proporciona 5 líneas de E/S digitales a través del conector de E/S de alimentación M12 codificado A de 17 pines:

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​

  • Voltaje de operación: entrada 19–24 VDC
  • Corriente de salida: Máx. 100 mA por salida
  • Lógica de entrada: Conectar a GND para activar la entrada
  • Lógica de salida: Cuando está activa, la salida se hunde a GND (compatible con NPN)
  • Protección térmica: DIO GND conectada a través de fusible térmico

Comprendiendo la lógica NPN vs PNP​

Lógica NPN (sinking)​

Los dispositivos NPN permiten que la corriente fluya hacia tierra cuando están activos.

Características:

  • Estado activo: El dispositivo conecta la señal a GND (0 V)
  • Estado inactivo: La señal permanece flotante o forzada a un nivel alto
  • Flujo de corriente: Del suministro positivo → a través de la carga → al dispositivo → a tierra
  • Uso común: La mayoría de sensores industriales modernos y PLCs

Lógica PNP (sourcing)​

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 forzada a un nivel bajo
  • Flujo de corriente: Desde el dispositivo → a través de la carga → hacia tierra
  • Uso común: Algunos equipos industriales europeos

Configuración de entradas digitales del OV20i​

Lógica de entrada nativa: compatible con NPN​

Las entradas del OV20i están diseñadas para dispositivos NPN (sinking).

Activación de entrada: Conectar a GND para activar la entrada

Conexión de sensores NPN (conexión directa)​

Conexión para sensores NPN:

NPN

Operación:

  • Sensor inactivo: La entrada permanece flotante a un nivel alto (inactivo)
  • Sensor activo: El sensor fuerza la entrada a GND (activo)

Conexión de sensores PNP (se requiere pull-down)​

Conexión para sensores PNP:

NPN

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

Operación:

  • Sensor inactivo: La resistencia pull-down mantiene la entrada en GND (inactiva)
  • Sensor activo: El sensor sobreimpone la pull-down, elevando la tensión de entrada (podría no activar de forma fiable)
Importante

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

Configuración de salidas digitales del OV20i​

Lógica de salida nativa: NPN (sinking)​

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

Comportamiento de salida:

  • Activo: La salida se hunde a GND (0 V)
  • Inactivo: Salida flotante (alta impedancia)
  • Corriente máxima: 100 mA por salida
  • Alimentación externa requerida: Las salidas requieren una fuente de alimentación externa

Opciones de interfaz:

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

Puesta a tierra y referencia común​

Requisitos críticos de puesta a tierra​

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

Sistemas con múltiples fuentes de alimentación:
Cuando conecte las líneas de E/S digital del OV20i a un sistema alimentado desde una fuente de alimentación diferente, use este pin para unir las tierras.

⚠️ Problemas comunes de cableado​

Problemas de lazo de tierra​

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

Corriente de salida insuficiente​

  • Síntomas: Las cargas no se activan de forma fiable
  • Solución: Verifique que la corriente de la carga sea <100 mA; use un relé para cargas de mayor corriente

Incompatibilidad de sensores PNP​

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

Entradas flotantes​

  • Síntomas: Disparos aleatorios cuando no hay sensor conectado
  • Solución: Conectar las entradas sin usar a DIO GND mediante 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 resolución de problemas

Procedimientos de prueba​

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

🔗 Véase también​