使用 Schneider Electric Pro-face™ HMI 達到視覺化與邊緣連接

工業操作終端必須可靠地提供自動化基礎設施與機器人設備的視覺化與控制，同時承受嚴苛條件。工程師偏好支援 IIoT 的 HMI，以提供多種顯示尺寸、支援節能操作，並其針對延伸部署進行設計。

本文將探索 Schneider Electric 的 Pro-face HMI 產品組合如何支援包裝、材料搬運、組裝及加工應用的自動化需求。ST6000 系列 (如 PFXST6500WADE) 提供高解析度 TFT 顯示器、低功耗、LED 背光及 IP65F 等級的前面板。網頁式 STW6000 終端機 (如 PFXSTW6200WAD) 可擺脫對 PC 的依賴，能透過標準網路瀏覽器達到遠端視覺化。對於需要板載邏輯的應用，STC6000 系列 (如 PFXSTC6300TADDKE) 將 HMI 與控制功能整合在單一硬體中。

整個 Pro-face HMI 產品線皆支援 HTML5 視覺化、多種乙太網路與序列介面，以及常見的工業協定，包括 OPC UA、MQTT 和 Modbus。並支援多種螢幕尺寸、安裝格式及配件，因此可直覺地整合到 OEM 設備、升級方案及改裝面板中。也有提供 IP 防護等級結構、寬溫範圍及可選配的共形塗層，可支援食品飲料、材料搬運及製程控制環境，同時接續型號之間更維持一致的操作介面。

工業自動化中的 HMI 需求

自動化工業設備仰賴操作終端來銜接生產硬體與監控系統。HMI 必須提供可靠的視覺化、可預測的輸入反應時間，並與 PLC、驅動機和分散式 I/O 達到確定性通訊。在各廠區，期望都是一致的：快速的螢幕更新、直覺的介面、堅固的結構，以及延長的產品壽命週期，以簡化維護規劃。

隨著工廠採用 IIoT 架構並實施資料導向的最佳化作業，網路連接性逐漸變成挑選 HMI 時的關鍵因素。過去以獨立式資產型式運作的機器，現在都會跟 IT 及 OT 系統進行互動，以進行診斷、遠端存取及分析。因此需要 HTML5 視覺化來達到瀏覽器型式的存取並使用工業協定，如 OPC UA、MQTT 和 Modbus，以便與歷史資料庫、SCADA 系統和雲端平台進行資料交換。隨著系統演進，向下相容性與韌體連續性可降低重新驗證與整合工作的需求。

環境與硬體考量

環境耐久性也是 HMI 的核心要求。食品飲料生產線、包裝系統及戶外自助服務亭經常讓終端機暴露於沖洗化學藥劑、寬溫範圍、灰塵及振動條件中。具有 IP 等級密封、LED 背光、寬廣工作溫度範圍，並可選配共形塗層，能避免意外停機。

面板空間、功率預算和物料清單 (BOM) 成本都會進一步影響 HMI 的挑選。終端機必須提供足夠的處理資源及通訊埠，且無不必要的硬體。許多 OEM 都對模組化產品系列進行標準化，即便不同的顯示尺寸和效能等級，也都共用相同的開發環境，進而簡化部署和長期支援。Schneider Electric 的 Pro-face 產品組合透過三大核心 HMI 系列因應這些要求，每個系列皆針對特定的部署場景進行最佳化。

以視覺化為重點的終端機 (ST6000 系列)

Schneider Electric 的 Pro-face ST6000 系列提供面板安裝的 HMI 架構，適用於需要本機視覺化但不含板載控制邏輯的機器。高解析度 TFT 顯示器與 LED 背光可確保在不同環境光條件及清洗過程中仍具能見度，同時在密閉外殼中降低熱負載與功耗。前面板達到 IP65F 等級，可防塵、防水噴霧及清潔化學品，有利於在食品、飲料及材料搬運設備中部署。

圖 1：Schneider Electric 的 Pro-face ST6000 基本 HMI 可提供本機視覺化，具有高亮度 TFT 顯示器、IP65 等級前面板密封、低功耗 LED 背光燈，可確保在密閉式機殼內也達到高效操作。(圖片來源：Schneider Electric)

ST6000 平台涵蓋多種螢幕尺寸與長寬比，能在緊湊型 OEM 機台與全尺寸工作站之間達到一致的介面佈局。標準安裝選項可提供立即更換，以便進行升級或改裝專案，並提供共用的軟體工具，若針對不同區域或客戶提供不同款式時，可減少工程工作量。由於接續的型號之間保持一致的介面，因此設備升級時，操作人員和技術人員無需重新學習導覽或警報的處理。

具有多個乙太網路埠、RS-232/485 介面可支援現代與傳統裝置的連接，並具有 SD 卡可記錄資料、轉移資料，並可直接整合 PLC 和驅動器。HTML5 視覺化技術能以瀏覽器存取診斷功能或進行遠端協助，無需專用的客戶端軟體。

緊湊的硬體佔地面積，有助於縮小面板深度，並採用 Schneider 的 Pro-face BLUE 軟體環境，因此可重新利用螢幕物件、警報橫幅和趨勢圖表，進而縮短試運轉時間。若機器建構商需要耐用、低功耗且具備本機視覺化與長期可用性的終端機，ST6000 系列可提供標準化的平台，且沒有不必要的控制硬體。

瀏覽器式視覺化 (STW6000 系列)

Schneider Electric 的 Pro-face STW6000 系列提供網頁式 HMI 架構，適用於需要遠端存取和簡化維護的設備。終端機可在標準瀏覽器中呈現 HTML5 畫面，能讓操作人員和技術人員從平板或筆記型電腦存取相同的介面，無需安裝客戶端軟體。如此就可減少故障診斷或支援分散式資產所花費的時間。

圖 2：Schneider Electric 的 Pro-face STW6000 網頁式 HMI 可提供 HTML5 瀏覽器視覺化與集中式更新，可促成 IIoT 架構及分散資產的遠端診斷。(圖片來源：Schneider Electric)

STW6000 硬體可維持與 ST6000 平台相同的工業特性，包括 IP 等級的前面板、LED 背光以及寬廣的工作溫度範圍。這種一致性能讓 OEM 廠商針對不同衛生沖洗區、高濕度機殼以及通用包裝或材料搬運的機械，達到視覺化作業的標準化。此設計可配合嵌入式安裝與淺型機殼，在空間有限的機器中，有助於減少面板深度。

由於視覺化作業採用標準的網頁技術，因此畫面和診斷功能的更新皆集中化分配。工程團隊可部署介面變更，無需逐一造訪每台機器，因此能縮短多線部署的試運轉時間並提升改裝效率。操作人員和維護人員能以適當存取權限，在各種連網裝置上存取警報、I/O 狀態及配置資料，因此能更有效率地進行故障排除。

STW6000 通訊可支援現代 IIoT 架構。這些終端機支援 OPC UA、MQTT 及 Modbus 協定，以便與 PLC、SCADA 伺服器及雲端分析進行直接資料交換。乙太網路埠能讓控制與服務網路達到區隔或隔離，而序列介面則可連結舊有設備。

針對輸送系統、拾放單元、小型包裝模組或遠端 OEM 機器，STW6000 系列可在無 PC 負擔下提供視覺化功能。瀏覽器式存取可減少支援工具的需求、將各裝置間的介面標準化，並讓分散式資產達到集中化維護。

整合式邏輯與控制 (STC6000 系列)

某些自動化設備需要視覺化及本機控制，且無需額外 PLC 與 HMI 帶來的成本與佔用面積。Schneider Electric 的 Pro-face STC6000 系列將 HMI 功能和板載邏輯整合在單一平台中，因此可減少元件數並簡化面板佈局。此做法對於空間及接線複雜度受限的緊湊型機器、隔離式輸送機及獨立式自動化單元來說特別有效。

圖 3：Schneider Electric 的 Pro-face STC6000 將邏輯與視覺化整合在單一緊湊型終端機內，可將模組化或獨立自動化系統的接線與控制硬體降至最低。

STC6000 單元提供與 ST6000 平台相同的高解析度 TFT 顯示器、LED 背光以及 IP 等級前面板。採用熟悉的開發環境，能讓工程師在同一套工具鏈中設定畫面、警報、趨勢物件及資料記錄，同時對控制行為進行編程。無需對離散控制器進行接線，I/O 會直接對應本機或連網模組，因此能將組裝時間降至最低，並減少需維護的現場設備數量。

整合式邏輯可提供確定性效能，可進行不需完整 PC 的基本定序、聯鎖及機械安全功能。搭配乙太網路和序列介面時，終端機能與驅動器、感測器及上游控制器協調，同時維持對啟動／停止命令、設定點與警報處理的本機控制權。對於供應模組化設備的 OEM 廠商來說，此架構可達到標準化設計，既可當作獨立工作站，也可連接至更大型的自動化網路。

Pro-face 產品系列符合多種網路通訊協定。STC6000 終端機支援 OPC UA、MQTT 及 Modbus，能與 SCADA、MES 及雲端分析系統進行資料交換，因此能達到機器診斷與生產指標的擷取，無需外部閘道器。瀏覽器式存取可達到遠端服務與監控視覺化，可在不同顯示尺寸間提供一致的介面。

挑選最佳化 HMI

視覺化需求、環境條件、網路架構及可用面板空間皆會影響 HMI 的挑選。對於只需要本機操作人員互動的設備來說，Pro-face ST6000 系列可提供高效的面板安裝選項。若機器部署在有限深度的機殼內或高溫區域中，低功率 LED 背光有益於降低熱負載。

對於分散式或遠端維護的資產來說，Pro-face STW6000 能在標準裝置上透過瀏覽器進行存取，因此可簡化診斷與更新作業。當同時需要視覺化與本機式控制，Pro-face STC6000 可在單一坪台中整合邏輯與 HMI 功能，藉此減少接線、縮小機櫃尺寸，同時維持確定性的定序與警報處理。

環境與生命週期因素亦會影響挑選。透過 IP65F 等級前面板、寬溫容許範圍以及可選配的共形塗層，就可在嚴苛的沖洗或多塵環境中運作。Pro-face 系列皆有延伸產品可用性，因此 OEM 能在接續的機器世代間維持一致的介面，進而將重新驗證和重新培訓的工作量降至最低。

表 1 彙整了主要應用環境，並指出每個使用案例的最佳 HMI 系列。

表 1：推薦用於部分目標應用的 Pro-face 系列。

結論

Schneider Electric 的 Pro-face 終端機能為 OEM 廠商與機械建構商提供可擴充的 HMI 平台，提供其所需的可靠視覺化、現代化連接性及延伸的產品可用性。ST6000 系列提供傳統面板安裝的操作介面，STW6000 無需依賴 PC 就可達到瀏覽器式存取，而 STC6000 則將視覺化與邏輯功能整合在單一裝置，適用於緊湊型設備。憑藉 HTML5 視覺化、工業協定及 IP 等級結構，此產品組合可支援包裝、材料搬運、食品、飲料及製程應用，同時在接續型號間維持一致的使用者介面。