迎接国际ESG净零碳排和永续压力接踵而来，加上AIoT新兴科技崛起，过去被归类为「环安卫」三安和资安的定义与落地策略也有所不同。PLC+HMI身为现今AIoT场域的最底层，也势必要善尽为创新应用服务奠基的角色。

在现行自动化应用场域中，可程式控制器（Programmable Logic Controller；PLC）与人机介面（Human Machine Interface；HMI）是最重要的两个关键设备。随着智慧工厂成为必然趋势，实现IIoT的第一步就是让生产机台的PLC设备资讯透过人机介面可视化。

加上传统所称的「环安卫EHS」概念，系指环境（Environmental）、安全（Safety）、卫生（Health）三者结合的简称，并透过持续监控企业在营运上是否符合内部所建立的环安卫管理系统，藉以预防、减轻及避免发生环境保护、安全卫生、职业危害等灾害的风险。

但到了如今面临全球供应链重组和消费者需求急剧变化，以及新世代劳工对於工作的价值观改变、缺工等挑战。位处工厂底层关键元件的可编辑程式控制器（PLC）、人机介面（HMI），也陆续获得工业物联网（IIoT）、OT+IT数位转型、边缘/云端人工智慧（AI）等先进技术加持，创造该市场新一波的成长动能。

图一 : 随着智慧工厂成为必然趋势，实现IIoT的第一步就是让生产机台的PLC设备资讯透过HMI可视化。（source：凌华科技）

欧姆龙i-Automotion解决方案 支援工业物联网10m内商机

包括日商欧姆龙公司（OMRON）也顺势推广自家「i-Automotion」跨域自动化解决方案，以引领永续未来的智慧制造革新，且在制造业现场支援台湾厂商生产技术逐步演进，顺势导入碳中和、数位化等先进生产技术，以对应最终的ESG永续社会发展需求。

该方案既专注於投入支援厂内设置高度在10m以下的边缘运算（Edge computing）终端场域，整合从基层感测器等输入元件（Input）、设备控制器（Logic），直到伺服马达/变频器等输出元件（Output）、工业机器人（Robot）和安全元件（Safety），合并简称为「ILOR+S」系列的20万种产品、模组和独有先进控制技术。

图二 : 欧姆龙公司长期专注於投入支援厂内设置高度在10m以下的边缘运算终端场域，整合从基层感测器等输入元件（Input）、设备控制器（Logic）等。（摄影：陈念舜）

近期推出NJ/NX系列最新产品，NX502自动化控制器和NX-EIP201 EtherNet/IP单元以整合OT+IT控制、资讯与安全功能，强调可加快从PLC控制层上传伺服器，并提供现场调试、运作、维护等资讯直到云端管理应用的进度，让整体制造流程速度足以因应产业多变需求。

尤其目前制造业为了有效提高产量，必须准确分析温度、压力和流速等资料，才能精准找到最隹加工条件，并将分析结果即时回传给机器。却常因为准确分析的前提，必须先按照时间顺序，快速准确地收集大量高解析度资料，导致资料传输到资料库时产生瓶颈，通讯频宽常会不足。

如今，欧姆龙NX5控制器已提升资料传输能力为上一代型号的4倍，且经由同步收集所有EtherCAT I/O资料，确保抖动小於1μs；最多可安装4个EtherNet/IP单元，每个单元的最大允许通讯频宽为40,000 pps，以因应高容量通讯，将所有不断增加的高解析度生产资料高速传输到资料库；进而即时叁考加工条件下的资料库分析结果、更新命令值，最快可达到每250μs传送一次到伺服马达，内建电子凸轮进行平稳运动，促使多轴之间能进行高精度补间和相位调整。

最终得以在维持设备快速周期时间的同时预防不良品发生，并於生产过程就掌握产品品质和产量。NX5还配备线上监控PLC程式作动（APB）功能，收集和重播所有控制行为的资料，完全不影响控制生产，并从中快速分析、更容易找出问题的根源，将有助提高机器的可用性和整体设备效率。透过i-BRLT服务，连结制造现场数据与经营课题，以因应产业多变需求，打造新一代低碳智慧工厂。

另针对环（工）安卫、资安需求，欧姆龙也举日本D社车用部品大厂的应用实绩为例，当设备发生频繁变化以响应需求波动时，在大型生产线中包括安全在内的系统会很复杂。一旦人员误入，恐造成全部安全商品串接急停接点，导致全线停止，造成生产过程中的报废品浪费。

如今则可将大型包装生产线或车辆在焊接过程中，整合建构控制和安全系统在单一控制器，再透过通讯方式分开不同区域急停接点。倘若突然发生人员误入情况之下，仅该区输送马达会自动安全减速，而不会影响到其它区的生产控制，消除报废品发生与因为设计问题与不合理规定人员作业流程。

另外，CIP/EtherCAT网段的构建，也会使得线路的设计和变更变得灵活。欧姆龙还会提供控制器安全通信更新机制，彻底解决传统PLC无法修正硬体的弱点，且安全通信功能可防止数据被窃听或第三方窜改；PLC能长时间纪录自动控制生产事件与同步影像功能，OMRON N系列产品还提供用户授权与安全认证功能，符合国际安全标准IEC62443认证，得以最大限度降低骇客利用这些漏洞的风险

凌华屏控一体HMI 整合PLC、EtherCAT与物联网

然而，若要进行生产设备数位化升级，难免会遇到如老旧或不同品牌生产机台，缺乏资料撷取自动化与异常回报功能、跨通讯协定难以沟通、HMI操作不友善，多样化运动控制开发费力费时等诸多挑战。

因此，针对常见厂房如下列不同情境，整合具备联网、显示与运动控制功能的PanKonix系列HMI触控平板电脑便提供了相应优势，能协助客户更有效、快速的升级设备：

情境一、打通IT到OT，客制化智慧厂房

PanKonix为此提供点对点的 Modbus 通讯协议，可以在不同种类与品牌的设备和控制器之间传输数据，如 PLC、运动控制器和人机介面。支援服务导向的OPC UA、MQTT以及 RESTful API，能够将机台数据与讯息从生产现场传输到云端，连接各种如MES、SCADA、ERP与云应用服务等，大幅减少IT人员标准化通讯协定所需的整合开发时间。同时能透过行动装置远端监控设备状态，并在机台设备异常的时候，发送警示给厂务维护人员，减少因停机时间造成的损失。透过OT与IT的融合，为整间工厂做智慧升级。

情境二、设备数据可视化

PanKonix支援Modus标准，可广泛支援多种如BECKHOFF、SIEMENS、TOSHIBA、OMRON等品牌的PLC，达成即时数据交换与数据可视化，让设备状态一目了然，透过有效提取OEE（Overall Equipment Effectiveness）生产资料，提升机台效能。

情境三、整合高阶运动控制

PanKonix 内建凌华科技 SuperCAT 软体定义的 EtherCAT 运动控制器，让 PLC 系统无须花钱购买额外高阶运动控制器，就能发出命令给各家品牌 EtherCAT 马达驱动器。更可透过 ECAT IO 连接多种 EtherCAT IO 设备，能提供最高 125μs 控制周期、128轴精准的运动控制，并支援 APS 函数库。此外 PanKonix 支援 Modus TCP/IP，可透过 GbE/USB 连接工业相机，可结合产线即时取像达成更多视觉整合应用。

情境四、透过即用型IIoT工业闸道器进行数位升级

当工厂已经拥有HMI，但需要设备网络连接能力时，凌华科技还整合PLC的IIoT闸道器可以提供点对点的 Modbus 通讯协议，确保与各种 PLC 品牌的广泛兼容性。此外，还提供了OPC UA、MQTT与RESTFul API，让监测温度、湿度、压力、功率和水位所得连续数据，可以无缝传输到云服务，轻松实现物联网应用。

此外，凌华科技还能藉此成功协助电子零件制造业设备等制造商客户，完成厂域通讯协议标准化、达到数位升级，实现一种解决方案就能同时连接PLC系统架构如冲床、压床等生产设备，以及PC系统架构的印刷机、AOI 检测机、点胶机台设备与IO模组数位化多种需求

设备。不但让既有的PLC设备资料都可透过PanKonix连接且将数据可视化，诸如机台停机、异常、运行等OEE资讯，都能即时送到云端服务加以监控分析。

更成功连接扩充设备时加入的 EtherCAT运动控制系统，让PLC 能直接控制 EtherCAT 马达与IO，无须额外购买运动控制器，就能提升制造效能。以更低的成本、更快速达成机器之间资料存取、采集、边缘分析、异常讯息推播、云端抛转、机联网等用途。在资料中心就能监控现场环境叁数，即时掌握生产资讯，实现 IIOT 目标。

速博康HMI软硬兼施 实现OT+IT数据标准化加值

图三 : 速博康科技全球数据中心能源管理应用范例（source：速博康）

速博康科技公司（NOVAKON Co., Ltd.）业务开发及产品行销部??总经理黄弘毅指出，现今HMI因此具备两大功能：

1.串接OT+IT的数据资讯，负责在整个IIoT网路体系里上传到云端或IT层进行分析後，还可以再下传指令到OT层PLC来进行操作；

2.图形化介面及可视化、触控软体，有别於传统闸道器缺少直觉的画面，也看不到资讯，而能直觉按照客户的要求来执行指令。

速博康所设计生产的HMI与IIOT Gateway硬体则分别搭载公司自主开发的自动化图控软体iFACE-Designer与工业物联网软体iM-Connect，能够利用PLC drivers, MODBus, CANBus, OPC-UA等底层工业通讯协定，从各式各样设备中的PLC控制器或I/O模组针对所需的叁数与数据大量撷取，并进行基础边缘运算（Edge Computing）。

进而透过MQTT、Restful API、OPC-UA等各种IT通讯协定回传至资料库及云端伺服器，将有价值的数据资料提供给上层SCADA软体进行资料可视化（Data Visualization）以及AI软体进行大数据分析，进而对设备效能进行最隹化调整，从而达到节能减碳。速博康公司产品目前也大量应用在能源产业、生产制造业与运输物流业，涵盖范畴一与范畴三的各项企业活动，协助客户进行能源电力监控与设备生产数据采集与数位升级。

随着目前AI伺服器资料中心需求增加，各地也不断进行资料中心的布建。其中关於HMI重要应用场景，就是将HMI装在伺服器上进行电量的监控。客户可以搜集用电的行为、收集数据，并传到云端去进行大数据分析，如此就可以知道厂区用电的行为。再透过云端将指令传送回伺服器端，来进行最隹化的能源与电量管控。

速博康的HMI软、硬体方案自2017年即已导入国际能源管理大厂针对Google、Facebook、Microsoft、Apple、AWS等全球各大云端服务运营商的数据中心提供电力监控数据，至今全球装置数量大约为10万台；加上因为生成式AI运算需求大量增加，预估安装数量在未来数年内仍会持续增长。

速博康科技最新推出NPP系列工业触控电脑产品，也是全球首款通过西门子开放式、即用型的工业边缘平台（Industrial Edge）认证的工业触控电脑，其中包含各式应用程式、OT 及 IT 连接功能、边缘设备以及中央管理系统，让制造业 IT 变得简单、可扩展且易於管理。透过内建OT和IT connectors 轻松整合生产设备与IT的资料来源。

透过将西门子工业边缘软体（Industrial Edge Runtime）整合到 NPP系列工业触控电脑中，能完美支援SIMATIC WinCC RT，为产业提供优越的可视化及工业物联网整合解决方案，使设备制造商或工厂产线主管能够远端连接、集中管理和操作已部署在生产线的设备，将为工业自动化带来更大的灵活性和效能提升。

为设备和应用程式提供集中管理，并具有最大扩展性，可按实际需求弹性部署APP 及边缘设备，无须影响既有的自动化系统。分析应用程式可提供生产效能的透明度，识别瓶颈或管理监控资源损，藉以提高整体设备效能(OEE)。对机器的持续分析可以在故障变得明显之前检测到预兆，从而实现预防性维护和计划维护时段的最隹化。

泓格提供ESG真实数据 即时备援系统正常维运

图四 : 泓格科技总经理郑树发（摄影：陈念舜）

泓格科技总经理郑树发表示，该公司近几年来专注在智慧工厂I/O应用领域，提供节能所需监控元件、变频器、逆变器等元件；或是用来监控储能柜温度、电压/电流、渗液等项目，协助不同场域客户落实ESG碳盘查、节能有成。包含台湾超级电脑「台湾杉二号」的资料中心，也是透过泓格提供真实数据，来计算其中PUE（Power Usage Effectiveness）电力使用效率。

因此克服有许多电子、石化排碳大户可能连自己在「范畴一」的电用在何处都不清楚的痛点，接下来还可能面临供应链在「范畴三」会受到买主要求更积极减碳的压力，包括IIoT和EMS管理系统最前端的智能电表也显得越来越重要！甚至可与鼎新、精诚等顾问公司合作，协助建置能源管理系统（EMS）串连到战情室的SCADA显示，或将电表资料储存在Edge端集中上传，确保用电品质和用电量不会超过契约容量。

此外，基於工安重要性，泓格还能利用Edge数据提供红外线装置侦测配电盘温度，了解设备即时状态；执行门禁人脸辨识、监测员工的异常行为，纳入资安管控领域。经过长时间累积数据上传分析，具备设备预诊或机器学习功能。

郑树发回顾泓格从生产Remote IO、PC-based IO元件起家，直到投入PAC产业发展迄今，已成为台湾唯一能协助提供石化业大厂DCS硬体所需的备援系统（Redundant），包含IO、通讯和控制器，藉此取代传统由2台IPC+通讯卡组成架构，已通过10年验证；更适用於水厂等小型化系统所需，不必受制於国际品牌大厂IPC，现也将Redundant IO逐步导入台湾的轨道信号监控系统。

**刊头图（source：us.misumi-ec.com）