1. El concepto del "Común": La clave de todo
Para que un circuito eléctrico funcione, necesitas un polo positivo (+24V) y uno negativo (0V o Tierra). El PLC es como una bombilla que espera recibir ambos para encender una entrada.
El "Común" es el polo que ya está fijo en el PLC.
El "Sensor" es el encargado de llevarle el polo que le falta.
2. Sensor PNP (Lógica Positiva)
Imagina que el sensor es un guardia que tiene una llave conectada al Positivo (+24V).
¿Qué hace?: Cuando detecta algo, cierra el contacto y envía un chorro de voltaje positivo hacia el PLC.
¿Qué necesita el PLC?: Como el sensor le manda positivo, el PLC debe tener su borne Común conectado al Negativo (0V).
Analogía: Es como una llave de agua (el sensor) que deja pasar el agua (voltaje) desde la tubería principal hacia tu cubeta (el PLC).
3. Sensor NPN (Lógica Negativa)
Aquí el sensor es un guardia que tiene la llave conectada al Negativo (0V).
¿Qué hace?: Cuando detecta algo, conecta la entrada del PLC con la Tierra o Negativo.
¿Qué necesita el PLC?: Como el sensor le manda negativo, el PLC debe tener su borne Común conectado al Positivo (+24V).
Analogía: Es como un desagüe. El PLC ya tiene el agua arriba, y el sensor NPN "abre la coladera" para que la corriente fluya hacia el negativo.
4. ¿Cómo recordarlo fácilmente? (Regla mnemotécnica)
Usa las letras de las siglas para no olvidarlo nunca:
PNP: Pasa Positivo. (La carga recibe corriente del sensor).
NPN: Pasa Negativo. (La carga drena corriente hacia el sensor).
5. Resumen para Instalación
Si estás frente a un PLC y no sabes qué comprar, mira el cableado de los bornes comunes (identificados como COM, S/S o M):
Si el común del PLC está a 0V (Negativo): Necesitas sensores PNP. (Esto es lo estándar en Siemens y marcas europeas).
Si el común del PLC está a +24V (Positivo): Necesitas sensores NPN. (Esto es lo estándar en Mitsubishi y mucha maquinaria china/japonesa).
¿Por qué es importante no confundirlos?
Si conectas un sensor PNP en un PLC configurado para NPN, nunca se activará la señal, porque el PLC estará esperando un negativo y tú le estarás mandando un positivo. Es como intentar encender una linterna poniendo las dos pilas con el polo positivo hacia el mismo lado: no hay flujo de energía.
Lógica de sensores PNP NC, PNP NO, NPN NC y NPN NO.
Además necesitamos entender la logica de los sensores ya que los hay en Normalmente abierto y normalmente cerrado
Sensores PNP (Salida de Voltaje Positivo)
PNP - NO (Normalmente Abierto): Es el más común de todos. El sensor está "en silencio" y, cuando detecta un objeto, envía un pulso de +24V. Es como un timbre: solo suena cuando lo presionas.
PNP - NC (Normalmente Cerrado):2 El sensor siempre está enviando +24V. Cuando detecta el objeto, "corta" la señal. Se usa mucho por seguridad: si el cable se rompe, el PLC deja de recibir señal y se entera de que algo anda mal.
Sensores NPN (Salida de Voltaje Negativo)
NPN - NO (Normalmente Abierto): El sensor está en espera. Cuando detecta el objeto, conecta la salida a 0V (GND). El PLC "siente" que le llegó el negativo y activa la entrada.
NPN - NC (Normalmente Cerrado): El sensor mantiene la conexión a 0V constante. Al detectar el objeto, abre el circuito y deja de mandar el negativo.
Tabla de Referencia Rápida
Tipo de Sensor | Estado (Físico) | Acción al detectar objeto | Señal que llega al PLC |
PNP - NO | Abierto | Se cierra | Recibe +24V |
PNP - NC | Cerrado | Se abre | Se queda sin +24V |
NPN - NO | Abierto | Se cierra | Recibe 0V |
NPN - NC | Cerrado | Se abre | Se queda sin 0V |
¿Por qué existen estas 4 variantes?
Compatibilidad: Usas PNP o NPN dependiendo de si tu PLC es Siemens (PNP) o Mitsubishi (NPN).
Lógica de Proceso: Usas NO para contar piezas o detectar presencia normal. Usas NC para límites de carrera o paros de emergencia, porque si un cable se suelta, el sistema se detiene inmediatamente (es una lógica de "falla segura").
Distribución Global de Tecnología de Sensores
Tecnología | % Estimado de Mercado | Regiones Dominantes | Marcas que lo impulsan |
PNP (Sourcing) | ~75% - 80% | Europa, América, Oceanía. | Siemens, Allen-Bradley, Schneider, Phoenix Contact. |
NPN (Sinking) | ~20% - 25% | Asia (Japón, China, Corea). | Mitsubishi, Omron, Fanuc, Keyence. |
¿Por qué el PNP domina con tanta ventaja?
El dominio del 80% del mercado por parte del PNP no es casualidad, se debe a tres factores clave que cualquier experto en automatización debe conocer:
El Factor Seguridad (Safe Failure): En la industria occidental, la seguridad es la prioridad #1. Como el PNP conmuta el positivo (+24V), si un cable se rompe y toca el chasis de la máquina (que está aterrizado), la señal se va a corto y el PLC lee un "0", deteniendo el proceso. En NPN, un cable dañado tocando el chasis puede activar la entrada falsamente, lo cual es muy peligroso.
Influencia de Marcas Líderes: Siemens y Rockwell (Allen-Bradley) poseen la mayor parte de la base instalada en las fábricas más grandes del mundo (automotriz, alimentos, farmacéutica). Al usar estas marcas lógica PNP por defecto, obligan a todo el ecosistema de sensores a ser PNP.
Globalización de Estándares: Incluso marcas asiáticas como Mitsubishi o SMC, que tradicionalmente eran 100% NPN, ahora fabrican más del 50% de sus productos en versiones PNP para poder vender en los mercados de exportación (Europa y América).
¿Dónde sobrevive el NPN?
El 20% restante se concentra principalmente en:
Maquinaria de importación directa: Máquinas cerradas que vienen de China o Japón.
Electrónica de consumo: En circuitos impresos (PCB) y robótica pequeña, donde los transistores NPN son más económicos y rápidos de fabricar.
Industria de semiconductores: Donde la lógica negativa es estándar en ciertos procesos internos.
En resumen: Si vas a diseñar una máquina nueva en México o EE. UU., el PNP es el estándar absoluto. El NPN ha quedado relegado a nichos específicos o reposición de maquinaria antigua.