以現場操作為基準的 HMI 畫面設計
先確認誰在什麼位置操作、需要看到哪些狀態、哪些動作必須被限制,再把畫面層級、警報與權限設計成可測試、可交接的操作介面。
先界定 HMI 要承擔的操作責任
HMI 規劃的起點不是畫面美化,而是確認操作現場的實際條件。開始前需要的資料包含控制器品牌型號與通訊方式、面板尺寸與安裝位置、使用者角色(現場作業、維修、管理)、環境條件(溫度、粉塵、沖洗、照明與可觸碰範圍),以及這台設備是否同時被上位監控系統看管。缺少其中任一項,通常會在報價或製圖之後才發現畫面數量、通訊介面或權限層級需要重做。
單機 HMI 與 SCADA 的分界也要先講清楚。單一設備只需要就地操作與基本狀態顯示時,HMI 可以承擔主要介面;需要跨設備集中警報、長期歷史查詢、報表與跨區權限時,應進入 SCADA 的範圍。兩者並存時,HMI 負責就地操作與即時狀態,不承擔跨站歷史保存;上位系統斷線時,現場仍應能依既有模式獨立操作。
畫面架構、操作元件與參數管理
畫面會依層級規劃:總覽掌握全機狀態,設備頁處理單一對象的命令與回授,參數頁集中設定值,診斷頁提供通訊與 I/O 狀態。導覽深度盡量壓在操作人員兩到三步可達的範圍,並保留固定區顯示目前模式、警報狀態與登入角色。每一個命令元件都要有對應的狀態回授,避免畫面只有按鈕、看不出設備是否真的接受了命令。
參數管理需界定上下限、工程單位、修改權限與預設值,並明確數值檢查放在哪一層:畫面先擋明顯超出範圍的輸入,控制程式仍須再驗一次,不以畫面檢查取代控制層的保護。若設備有多組配方或批次設定,要先確認切換時機、誰可以切換,以及切換後哪些值會被覆寫,這些規則寫進畫面說明比留在口頭交接可靠。
警報顯示、狀態回饋與誤操作防護
警報的觸發條件屬於控制層,HMI 負責呈現、確認與查詢。規劃時會為警報分類與排序,區分未確認、已確認與已復歸三種狀態,並確認面板本身的警報容量與保存筆數上限——那是硬體限制,超出範圍的歷史查詢需求應由上位系統承接。訊息文字要能讓操作人員判斷下一步,而不是只顯示一組代碼。
誤操作防護以模式、權限與連鎖條件構成:不可逆或影響其他設備的動作加上二次確認,畫面不得提供繞過連鎖保護的捷徑,就地與遠端的控制權來源必須唯一且可辨識。需要說明的是,與人員安全相關的停止與保護不應只依賴 HMI 或通訊路徑,實際配置依設備條件與適用規範由專案個別確認。
測試、驗收與專案原始檔交付
進入現場前先以模擬值或模擬器核對每個畫面物件的來源變數、顯示範圍、工程單位與警報觸發點,確認數值超範圍、通訊中斷與權限不足時畫面的反應。實機測試再與控制程式一起逐項確認命令與回授、模式切換、警報確認與復歸行為,以及登出與閒置自動鎖定是否符合現場作業節奏。
交付內容包含 HMI 專案原始檔、畫面變數與控制器位址對照、警報清單、權限角色設定與畫面導覽說明;現場最後一次修改必須納入交付版本。若日後需要更換面板型號或解析度,位址對照與畫面清單就是移轉的依據,因此這兩份資料的完整度直接決定後續能不能由他人接手維護。
HMI 人機介面交付內容
實際範圍依面板型號、控制器介面與操作角色確認,核心目標是讓畫面、警報與權限設定都能被接手維護。
- 畫面架構與導覽規劃
- HMI 專案原始檔
- 畫面變數與控制器位址對照
- 警報清單與顯示規則
- 使用者權限與角色設定
- 模擬與實機測試記錄
- 操作說明與最終交付版本
讓畫面、控制邏輯與盤體一致
HMI 顯示的內容來自控制程式與盤內設備;以下連結可進一步查看相鄰的工程範圍。
需要確認 HMI 畫面範圍?
提供控制器型號、面板規格或安裝位置、操作角色與需要顯示的設備狀態,我們可據此界定畫面、警報與權限範圍。
既有面板汰換時,可先提供現有畫面與希望保留的操作習慣。
