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Tra le specifiche dei controllori programmabili e dei moduli di I/O figurano le sigle NPN/PNP o Sink/Source.
Queste sigle specificano la polarizzazione dei segnali di I/O rispetto al riferimento comune.
In Europa ed USA si usa la polarizzazione PNP, mentre in Asia è più comune la polarizzazione NPN.
Nel caso in cui il modulo di ingresso sia un semplice contatto, l'interfacciamento con il controllore non pone difficoltà. Il fatto che il controllore abbia ingressi PNP o NPN non è influente: basta collegare il device esterno tra i terminale e il comune del controllore.
Invece nel caso di moduli di I/O dichiarati anche loro NPN/PNP la corrispondenza è necessaria.
Alcuni costruttori parlano di Sink/Source.
Infatti NPN e PNP sono strettamente legati alla tecnologia del transistor di potenza interno (che può essere anche un MOS) mentre il concetto di sink e source è più generale e legato ai collegamenti.
PNP si intende source perche' il sensore ( o il controllore) visto come uscita, quando è attivo alimenta il carico (gli eroga corrente). Questo carico ha il secondo morsetto collegato al polo negativo della polarizzazione (spesso 0V) che è comune ad eventuali altri carichi.
NPN si intende sink perche' l'interfaccia di uscita, se attiva, collega il carico verso il riferimento negativo assorbendo corrente; il secondo morsetto del carico è collegato al positivo, assunto comune per eventuali altri carichi.
Considerando i transistori come contatti, indipendentemente dalla loro tecnologia, è più semplice parlare di sink e source
In questa figura si mostra il collegamento tra un sensore e un plc in entrambi i casi.
Questa figura mostra l'ingresso di un controllore NPN e PNP che riceve più segnali. Ovviamente questi segnali hanno un terminale in comune.
In particolare questi sensori, che possono essere NO oppure NC, hanno in comune:
nel caso NPN il valore positivo dell'alimentazione
nel caso PNP il valore negativo dell'alimentazione
In questa situazione il sensore ed il controllore sono alimentati a tensione diversa. E' necessario ridurre il segnale in tensione fornito dal sensore, in questo caso con un partitore resistivo.
Se il sensore chiude il suo contatto interno al micro perviene una tensione positiva, altrimenti perviene il riferimento GND.
In questa situazione il micro dispone di un pull-up interno e la configurazione NPN consente di non associare +12V (necessari al funzionamento del sensore) all'ingresso del micro.
Se il sensore è attivo al micro perviene GND, altrimenti i 5V, tramite il pull-up.
E' possibile anche utilizzare una resistenza di pull-up esterna al micro, se quella interna non è disponibile o adatta, sempre collegata a +5V.
Es. di struttura interna dell'IO di un controllore OMRON.
Si osservi come lo schema elettrico è indipendente dalla tipologia NPN/PNP!
http://www.cellini.fi.it/LinkClick.aspx?fileticket=BKm6if%2FiQ%2BY%3D&tabid=342&mid=1100
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