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Lógica de I/O Digital: NPN vs PNP

Esta página explica la configuración de I/O digital del OV20i y cómo conectar correctamente dispositivos NPN y PNP al conector M12 A-Coded de 17 pines de la cámara.

Visión General de I/O Digital del OV20i​

Configuración de Hardware​

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

Distribución de I/O:

  • 1 Entrada de Trigger - Entrada principal de señal de disparo
  • 2 Entradas Digitales - Entradas adicionales para sensores
  • 2 Salidas Digitales - Salidas de estado y resultados

Especificaciones Eléctricas​

  • Voltaje de Operación: Entrada de 19-24 VDC
  • Corriente de Salida: Máx. 100mA por salida
  • Lógica de Entrada: Se activa al conectar a GND
  • Lógica de Salida: Cuando está activa, la salida conecta a GND (compatible con NPN)
  • Protección Térmica: GND de DIO conectado a través de fusible térmico

Entendiendo la Lógica NPN vs PNP​

Lógica NPN (Sinking)​

Los dispositivos NPN hunden corriente a tierra cuando están activos.

Características:

  • Estado Activo: El dispositivo conecta la señal a GND (0V)
  • Estado Inactivo: La señal queda flotante o se mantiene en alto
  • Flujo de Corriente: Desde la fuente positiva → 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 (+24V)
  • Estado Inactivo: La señal queda flotante o se mantiene en bajo
  • Flujo de Corriente: Desde el dispositivo → a través de la carga → a tierra
  • Uso Común: Algunos equipos industriales europeos

Configuración de Entrada Digital del OV20i​

Lógica de Entrada Nativa: Compatible con NPN​

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

Activación de Entrada: Se activa al conectar a GND

Conexión de Sensores NPN (Conexión Directa)​

Cableado para Sensores NPN:

NPN

Operación:

  • Sensor Inactivo: La entrada queda en alto (inactiva)
  • Sensor Activo: El sensor conecta la entrada a GND (activa)

Conexión de Sensores PNP (Requiere Pull-Down)​

Cableado para Sensores PNP:

NPN

Resistencia Pull-Down: Típicamente 10kΩ entre la entrada y GND

Operación:

  • Sensor Inactivo: La resistencia pull-down mantiene la entrada en GND (inactiva)
  • Sensor Activo: El sensor supera la resistencia pull-down, elevando el voltaje de entrada (puede no activar de forma confiable)
Importante

Los sensores PNP requieren circuitería adicional de interfaz para operar de manera confiable con las entradas del OV20i.

Configuración de Salida Digital del OV20i​

Lógica de Salida Nativa: NPN (Sinking)​

Las salidas del OV20i son salidas sinking compatibles con NPN.

Comportamiento de Salida:

  • Activo: La salida conecta a GND (0V)
  • Inactivo: La salida queda flotante (alta impedancia)
  • Corriente Máxima: 100mA por salida
  • Alimentación Externa Requerida: Las salidas requieren fuente de alimentación externa

Opciones de Interfaz:

  • Módulo Relay: Use la salida para activar la bobina del relay, los contactos del relay conmutan carga PNP
  • Circuito Transistor: Use la salida para controlar transistor PNP para conmutación de carga

Puesta a Tierra y Referencia Común​

Requisitos Críticos de Puesta a Tierra​

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

Sistemas con Múltiples Fuentes de Alimentación: Al conectar las líneas de I/O digital del OV20i a un sistema alimentado por una fuente diferente, use este pin para unir las tierras.

⚠️ Problemas Comunes de Cableado​

Problemas de Bucle de Tierra​

  • Síntoma: Comportamiento errático en entradas, disparos falsos
  • Solución: Asegurar puesta a tierra en un solo punto, usar correctamente GND de DIO

Corriente de Salida Insuficiente​

  • Síntoma: Las cargas no se activan de forma confiable
  • Solución: Verificar que la corriente de carga sea < 100mA, usar relay para cargas de mayor corriente

Incompatibilidad con Sensores PNP​

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

Entradas Flotantes​

  • Síntoma: Disparos aleatorios sin sensor conectado
  • Solución: Conectar entradas no usadas a GND de DIO mediante resistencia de 10kΩ

Mejores Prácticas​

Guías de Diseño​

  • ✅ Usar dispositivos NPN cuando sea posible para compatibilidad directa
  • ✅ Verificar conexiones a tierra antes de aplicar alimentación
  • ✅ Agregar protección (fusibles/supresores de sobretensión) para ambientes industriales
  • ✅ Documentar el cableado para mantenimiento y solución de problemas

Procedimientos de Prueba​

  1. Verificar voltajes de alimentación (19-24 VDC)
  2. Comprobar continuidad de conexiones a tierra
  3. Probar entradas con multímetro antes de conectar sensores
  4. Validar salidas con cargas adecuadas
  5. Monitorear consumo de corriente para asegurar < 100mA por salida

🔗 Véase También​