HMIとは？プログラマブル表示器の仕組みや種類、できること、選び方までをわかりやすく解説！

HMIは、人と設備のあいだに立つ操作・表示の装置です。ここでは、定義と呼び名、PLCとつながる仕組み、種類、画面の作り方と設計の規格を順に押さえます。

HMIの定義と、プログラマブル表示器という呼び名

HMIは、ヒューマンマシンインターフェースの略です。工場では、設備の状態を画面に出し、設定や指示を作業者が入力する役割を担います。操作盤に並ぶ押しボタンや表示灯の働きを、1枚の画面にまとめた装置と考えると理解しやすいでしょう。

日本では、プログラマブル表示器やタッチパネル表示器と呼ぶ場面が多くみられます。メーカーの資料では、三菱電機のGOTのように、シリーズ名で呼ばれることもあるでしょう。本記事では、これらをまとめてHMIと表記しています。

HMIがPLCとつながる仕組み

HMIは、PLCなどの機器とEthernetやシリアルで通信し、データを読み書きします。読み出した値は、画面のランプや数値、グラフとして表示されます。画面上のスイッチを押すと、その操作はPLCへの書き込みとして渡る流れです。

設備を制御するのはPLCで、HMIは人と制御装置をつなぐ役目を担います。接続できるメーカーは、機種によって異なる点に注意が必要です。例えばキーエンス VT5シリーズは、多くのメーカーのPLCに対応します。三菱電機、オムロン、シーメンスなどが、一覧に載っています。

画面サイズやタッチ方式による種類の違い

画面サイズは、4.3型の小型機から21.5型の大型機まであります。盤面の大きさと、同時に見せたい情報量が、選ぶ際の基準です。パナソニック WHシリーズは、4.3インチから21.5インチまでをそろえた機種です。

タッチ方式は、アナログ抵抗膜式と静電容量式に大きく分かれます。Pro-face GP6000シリーズのアドバンストは、静電容量式のマルチタッチに対応します。Pro-face ST6000シリーズは、抵抗膜式のシングルタッチです。

画面を作る作画ソフトと、画面設計の規格

HMIの画面は、専用の作画ソフトで部品を配置して作り、本体へ転送して使います。作画ソフトは機種ごとに決まっています。オムロン NBシリーズのNB-Designerは無償です。デルタ電子 DOP-100シリーズのDOPソフトも無償です。

画面設計の指針を定めた規格もあります。ISAのISA-101は、製造業のHMIの設計、導入、利用、管理を対象とする規格です。画面遷移や色の使い方、アラームの扱いなども取り上げています。画面の作り込みに迷うときの参考になるでしょう。

編集部メモ：表示器は、接続するPLCのメーカーと作画ソフトがセットで決まる製品が多くあります。単体の性能に加えて、既存の画面データを引き継げるかも、あらかじめ確認しておきましょう。

HMIの利点は、設備の状態と操作が1つの画面に集まる点にあります。製品の種類によって、得られる利点が異なります。

• 設備の状態を画面で把握しやすい
• 機種によっては画面データを引き継いで更新できる
• トラブルの原因を後から確かめやすい
• 離れた場所や上位システムとデータを共有できる

設備の状態を画面で把握しやすい

運転状況やアラーム、生産数が画面に出るため、作業者は設備の様子をその場で確認できます。異常に気づく早さが変わり、設定の変更も画面で完結する点が使いやすいところです。操作盤に並ぶスイッチを確認して回る手間が減る点も、利点です。

三菱電機 GOT3000シリーズは、HDMI出力で生産状況を大型モニタにアンドン表示できます。オムロン NAシリーズは、コントローラの異常やイベントを、画面から直接監視して解除できます。

機種によっては画面データを引き継いで更新できる

表示器を新しくするとき、画面を一から作り直す負担は小さくありません。旧型の画面データを使える機種なら、更新の手間が減り、現場の運用も大きく変えずに済みます。

富士電機 MONITOUCH V10シリーズは、V9シリーズの画面データを使えます。作画ソフトで機種設定を変えるだけで済み、パネルカット寸法も互換です。Siemens Unified Basic PanelsのMTP1200は後継機です。KTP1200 Basicと取り付け寸法が同じため、置き換えやすいでしょう。

トラブルの原因を後から確かめやすい

設備が止まったとき、その瞬間の状態を振り返れると、原因の特定が早まります。担当者が現場に居合わせなくても、記録から経緯を追える点が心強いところです。記録が残っていれば、再発防止の検討にも役立つでしょう。

キーエンス VT5シリーズは、ドライブレコーダ再生でトラブル発生時の設備状態を再現できます。ただし、モノクロのVT5-W07Mは対象外です。MONITOUCH V10は、最大2TBのSDXCカードに対応します。記録の保存先を確保しやすい機種です。

離れた場所や上位システムとデータを共有できる

現場の画面を、事務所のPCやスマートフォンで確認できると、保守担当者が移動する時間を減らせます。生産データを上位システムへ渡す入口としても、表示器を使えるでしょう。

パナソニック WHシリーズは、Webサーバを内蔵し、OPC UAやMQTT、SQLにも対応します。MONITOUCH TS4000は、外部端末から最大10台まで同時にアクセスできます。タブレットやスマートフォンでも、稼働状況を確認できる機種です。

HMIには、導入前に確認したい制約があります。ただし、いずれも選定の順序や運用の工夫で対処できます。

• 接続できるPLCや作画ソフトに制約がある
• 機種によって設置環境や操作性に差がある
• 価格が非公開で、追加ライセンスが別売の場合がある

接続できるPLCや作画ソフトに制約がある

表示器には、特定のメーカーのPLCと組み合わせる前提の製品があります。オムロン NAシリーズは、NJ/NX/NYコントローラとの一体開発が中心となっています。PanelView 5000も、Logixとの統合が前提です。

対処は、対応するPLCの一覧を先に確認することです。メーカーが混在する設備では、ドライバの数に注目しましょう。WOP-300Kは、500以上のメーカーの機器に対応するドライバを持ちます。

機種によって設置環境や操作性に差がある

タッチ方式や温度の条件は、製品ごとに異なります。Pro-face ST6000シリーズは、2点押しに対応しません。使用周囲温度は、0〜50℃です。Unified Comfort Panelsは、縦向きだと上限温度が40℃に下がります。

洗浄や温度変化のある現場では、環境に強い機種を選ぶのが対処法です。IDEC HG1J/HG2J形は、前面がIP66FとIP67Fで、−20℃から使えます。Red Lion Graphiteシリーズも、−20〜60℃で前面IP66です。

価格が非公開で、追加ライセンスが別売の場合がある

本記事で扱う20製品のうち、16製品は公式サイトに価格が載っていません。2026年時点でも、見積もりを取らないと費用を比べられない製品が多数を占めます。導入費用を事前に見積もりにくい点が、課題です。

機能によっては、ライセンスの追加も要ります。GOT3000は、VPN接続機能とマルチメディア機能が別売です。型式と必要な機能をそろえたうえで、見積もりを依頼すると総額を把握しやすくなります。

HMIの機能は、大きく5つに分かれます。どの機能を標準で備え、どれを別売のライセンスや拡張で足すかは、機種によって異なります。

• 画面表示とタッチ操作：スイッチやランプ、数値、グラフを画面に配置し、タッチで操作する
• PLC・機器との通信：ドライバを介して、メーカーの異なる機器とデータをやり取りする
• アラームとデータの記録：異常の表示に加え、稼働データや発生時の状態をカードなどに残す
• 遠隔監視・Web画面の公開：離れた場所のPCやスマートフォンから画面を確認する
• 上位システムとの連携・機能拡張：OPC UAなどでデータを渡し、モジュールで機能を足す

画面表示とタッチ操作

HMIの基本となる機能です。作画ソフトで部品を配置し、設備の状態と操作を画面に載せます。部品は、スイッチやランプ、数値表示、グラフなどです。表示の大きさや色数は、機種によって異なります。

オムロン NAシリーズの-V2は、7〜15インチの全機種がワイド画面です。1677万色のディスプレイも備えます。IDEC HG5G/4G/3G/2G-V形は、5.7〜15インチの5機種です。HG2G-V形とHG3G形は、700〜800cd/m²の高輝度バックライトを持ちます。

PLC・機器との通信

HMIは、ドライバと呼ばれる通信の取り決めを使って、PLCや周辺機器とデータをやり取りします。対応するドライバの数と種類が、接続できる設備の幅を決める条件です。

Siemens Unified Comfort Panelsは、S7に対応します。ほかに、Allen-Bradley、三菱電機、オムロン、Modbusのドライバも利用できる機種です。Allen-Bradley OptixPanelは、内蔵ドライバで各種コントローラへつなぎます。HG-V形は、同時に使える通信プロトコルが最大4種類です。

アラームとデータの記録

異常を画面に表示して知らせるほか、稼働データや異常発生時の状態を記録する機能です。記録の保存先は、SDカードなどの外部メモリが中心です。機種によっては、カードに対応しない例もあります。

MONITOUCH V10は、SDXCカード（最大2TB）とUSB 3.0に対応します。MONITOUCH TS4000のTS4120iは、SDカード非搭載で、大量の記録には不向きです。パナソニック WHシリーズも、スタンダードはSDカードに非対応で、記録にはアドバンストが必要です。

遠隔監視・Web画面の公開

現場の画面を、ネットワーク経由で別の端末に映す機能です。VNCやWebブラウザ、VPNなど、方式は機種で異なります。遠隔の保守や、事務所からの稼働確認に使われます。

GOT3000は、Webブラウザ機能を本体に持ち、VPN接続機能は別売ライセンスです。デルタ電子 DOP-100シリーズは、VNCで離れた場所から画面を確認できます。Advantech WOP-300Kは、Mini-PCIeでWi-Fi/LTEを追加できる機種です。PanelView 5000は、VNCサーバを内蔵した機種です。

上位システムとの連携・機能拡張

表示器が、現場のデータを上位システムへ渡す窓口になる機能です。OPC UAやMQTTなどの規格で、クラウドやデータベースへつなげます。表示器自体に、計測や制御の機能を足せる機種もあります。

GP6000は、OPC UAのサーバーとクライアントを標準で備えた機種です。Red Lion Graphiteシリーズは、プラグインモジュールで機能を足せる機種です。PID制御やI/O、RTD、ひずみゲージ用が用意されています。

HMIを使う場面は、設備の規模と、扱う担当者の立場で変わります。ここでは、4つの立場ごとに代表的な場面を挙げます。

小型の専用装置を作る装置メーカーの設計者

包装機や組立機のような装置に、省スペースの表示器を付けたい場面です。盤面が限られるため、小型で、必要な機能がそろった機種が候補になります。

オムロン NBシリーズは、3.5〜10.1インチの4機種です。IDEC HG1J/HG2J形は4.3インチと7インチ、ST6000は4.3型ワイドから選べます。三菱電機 GOT2000シリーズ GT25モデルは、5.7型から選べるミドルレンジです。WAGO タッチパネル TP600は、小さな装置なら、表示器1台で制御までまとめられます。

生産ラインの状況を管理する生産技術者

複数の設備の稼働状況を見ながら、段取りや改善を進める場面です。画面の大きさや、上位システムとの連携、複数コントローラへの接続が、選定の条件です。

GOT3000は、OPC UAでデータを渡し、HDMI出力でアンドン表示もできます。PanelView 5000の5510は、最大4台のコントローラに対応します。500画面を扱える機種です。Siemens Unified Comfort Panelsは、全6サイズで機能が同じです。

古い操作盤を更新し、原因調査も担う設備保全の担当者

長年使った表示器を新しい機種へ置き換える場面です。既存の画面データと取り付け寸法を引き継げるかが、工事の負担を左右します。トラブル後の原因調査にも使える場面です。

GP6000は、GP4000とSP5000の後継として発売されました。GP4000からの置き換えをうたっています。MONITOUCH V10は、V9のパネルカットと画面データを引き継げる機種です。NBの旧型から-V1へ移る場合は、置き換えガイドに沿った確認が要ります。原因調査には、VT5のドライブレコーダ再生が使えます。

水や油、屋外など環境の厳しい現場の担当者

洗浄を伴う食品設備や、日光の当たる屋外のように、表示器に負荷のかかる場面です。前面の保護構造と温度、画面の見やすさが、選定の条件です。

HG1J/HG2J形は、水滴による誤動作を防ぎます。厚さ1.5mm以下の手袋でも、操作できます。Red Lion Graphiteは、屋外用の機種が2500cd/m²のバックライトを持つ製品です。OptixPanelには、ステンレス製でIP69Kのベゼルもあります。

HMIの費用は、画面サイズと機能で大きく変わる点に注意が必要です。2026年時点で、本体価格を公式に載せている例を挙げましょう。パナソニック WHシリーズは、109,800円から854,000円の範囲で掲載されています。いずれも標準価格で、税別の表記です。キーエンス VT5シリーズは、169,000円から790,000円までを税別で公開しています。三菱電機 GOT3000シリーズは、税込で326,700円から726,000円までの価格帯です。

GOT2000シリーズ GT25モデルは、参考標準価格（税抜）が公開されています。ただし、2023年2月現在の掲載で、5.7型のGT2505-VTBDが159,000円です。ほかの製品は、価格の表示がなく、見積もりが前提です。税の表記は各社で異なります。作画ソフトは、無償の機種もあれば、別途必要な機種もあるでしょう。製品の一覧は、HMI（プログラマブル表示器）のカテゴリページで確認できます。

どちらも制御盤や操作盤に取り付けられますが、担う役割が異なります。PLCは設備を動かす制御、HMIは設備の状態の表示と操作を担当します。次の表で相違点を整理しました。

両者の境目が曖昧な製品も見られる点には、注意が必要です。WAGO タッチパネル TP600は、制御まで担えるコントロールパネルを選べます。Red Lion Graphiteは、モジュールの追加でIEC 61131の言語も使えます。ただし、制御の中心はPLCに置き、HMIは操作と表示に専念させる構成が一般的です。

HMIの導入効果は、設備の構成と社内の体制で変わります。ここでは、向いている企業と向いていない企業を、理由とあわせて整理します。

HMIの導入が向いている企業

PLCで制御する設備を持ち、現場で状態の確認や条件の設定を行う企業です。運転状況やアラームを画面で見られると、異常への気づきが早まるからです。古い操作盤や表示器を更新したい企業にも向いています。

離れた場所から設備を確認したい企業も、向いています。稼働データを上位システムへ渡したい場合は、通信機能の充実した機種を検討しましょう。機種によっては、画面データを引き継げるため、更新の負担を抑えられます。

HMIの導入が向いていない企業

設備の制御そのものを担う機器を探している企業では、HMIだけでは役割が合いません。HMIは表示と操作の装置であり、制御はPLCなどが受け持ちます。まず、制御の構成を整理しましょう。制御用の機器を決めたうえで、表示器を選ぶ流れが自然です。

画面を作る担当者を確保できない企業も、運用が難しくなります。作画ソフトの操作と、画面の保守が必要になるためです。価格を見てから機種を決めたい企業は、公開価格のある製品から比べるとよいでしょう。見積もりの取得を前提に、早めに動き出しておくことも大切です。

HMI（プログラマブル表示器）は、設備の状態を画面に表示する装置です。作業者のタッチ操作を、PLCなどへ伝えます。製品は、画面サイズやタッチ方式、接続できるPLCのメーカーで違いが出ます。作画ソフトや設置環境への強さも、比べる項目です。主な機能は、次の5つです。

• 画面表示とタッチ操作
• PLC・機器との通信
• アラームとデータの記録
• 遠隔監視・Web画面の公開
• 上位システムとの連携・機能拡張

選定では、接続するPLCのメーカーと通信方式、画面サイズ、設置環境の条件を確認します。価格を公開する製品は限られるため、早い段階で見積もりを依頼しましょう。既存の画面データを引き継げるかも、あわせて確認すると安心です。