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Lógica de I/O Digital: NPN vs PNP

Esta página explica la configuración de I/O digital del OV80i y cómo cablear correctamente dispositivos NPN y PNP al conector M12 A-Coded de 12 pines de la cámara.

Visión General de I/O Digital del OV80i​

Configuración de Hardware​

El OV80i proporciona 1 entrada de trigger, 2 entradas digitales y 2 salidas digitales a través del conector M12 A-Coded de 12 pines Power I/O:

Distribución de I/O:

  • 1 Entrada de Trigger - Entrada principal de señal de trigger
  • 2 Entradas Digitales - Entradas adicionales de sensores
  • 1 Salida Digital - Salidas de resultados

Especificaciones Eléctricas​

  • Voltaje de Operación: Entrada de 19-24 VDC
  • Corriente de Salida: Máx. 100mA por salida
  • Lógica de Entrada: Tirar a GND para activar la entrada
  • Lógica de Salida: Cuando está activa, la salida conecta a GND (compatible con NPN)
  • Protección Térmica: DIO GND está conectado a través de un 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 flotando 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 flotando 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 OV80i​

Lógica de Entrada Nativa: Compatible con NPN​

Las entradas del OV80i están diseñadas para dispositivos NPN (sinking).

Activación de 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 en alto (inactiva)
  • Sensor Activo: El sensor tira la entrada a GND (activa)

Conexión de Sensores PNP (Se Requiere Pull-Down)​

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 circuitos de interfaz adicionales para operar de forma confiable con las entradas del OV80i.

Configuración de Salida Digital del OV80i​

Lógica de Salida Nativa: NPN (Sinking)​

Las salidas del OV80i son salidas sinking compatibles con NPN.

Comportamiento de Salida:

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

Cableado para Cargas PNP (Se Requiere Interfaz):

NPN

Opciones de Interfaz:

  • Módulo Relay: Usar la salida para activar la bobina del relay, los contactos del relay conmutan la carga PNP
  • Circuito Transistor: Usar 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 la funcionalidad de entrada digital funcione correctamente. DIO GND está conectado a GND a través de un fusible térmico.

Sistemas con Múltiples Fuentes de Alimentación:
Al conectar las líneas de I/O digital del OV80i a un sistema alimentado por una fuente diferente, utilice este pin para unir las tierras.

⚠️ Problemas Comunes de Cableado​

Problemas de Loop de Tierra​

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

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: Activaciones aleatorias cuando no hay sensor conectado
  • Solución: Conectar entradas no usadas a DIO GND 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 apropiadas
  5. Monitorear consumo de corriente para asegurar < 100mA por salida

🔗 Véase También​