1.SECS是什么

半导体设备通信标准。

SECS/GEM是由国际半导体设备与材料协会（SEMI）制定的连接性标准。此连接性标准用于在设备和工厂的资讯和控制系统间建立通讯。SECS是SEMI设备通讯标准的缩写。GEM指SEMI连接性标准E30，被定义为制造设备实现通讯和控制的一般模型。

SECS/GEM协议的组成，包括SECS-I，HSMS，SECS-II和GEM协议。

SECS-I以RS232为串口的通信标准，采用半双工的通信方式。

HSMS采用TCP/IP协议传输信息。SECS-II规定了传输数据的标准结构。

GEM可以理解成是SECS-II协议的一个子集。只需要实现SECS-II里面最常用的功能。

2.企业生产自动化方案

MES、PCC、EAP、LineControl、ATECS、ADC、PMS、APS

3.公司提供的解决方案

智能计划、智慧EMS、智能控件、智能源工、智造大数据

4.SECS/GEM标准设备联机方式

5.SECS/GEM标准设备联机架框

6.非标准设备联机架构

7.设备报警管理与状态

8.Recipe管理

9.RMS管控流程

10.设备作业点检（EAP,MES）

11.项目Roadmap（过程）

计划—》方案设计—》二次开发与系统集成—》试运行—》上线确认

12.项目组织架构

13.项目沟通机制

开周会

14.培训

开发人员培训、用户培训等

15.Basic standards(半导体设备通信标准)

SEMI E4(SECS I)：RS232传输协议（串口传输协议）

SEMI E37(HSMS)：TCP/IP传输协议

SEMI E5(SECS II)：数据内容标准

16.RS232 Requirements（串口要求）

8 data bits(8个数据位)

1 stop bits（1个停止位）

No parity（没有奇偶校正）

No hardware handshake（无硬件握手）

Baud rate of 150*, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200* *- optional（波特率150…可选）

17.Handshake code(为SECSI通信定义了以下握手代码)

ENQ(0x05)=请求发送

EOT(0x04)=准备接收

ACk(0x06)=正确接收

EAK(0x05)=接收不正确

SECS I (Block transfer protocol)（SECSI块传输协议）

长度字节是指示数据块长度的字节。有效范围为 10 (0x0A) 到 254 (0xFE)。（0x代表十六进制）

数据块是要传输的数据流。校验总和是数据块内所有字节的总和(每个字节应视为 8 位无符号值)的 16 位无符号整数。高阶 8 位是校验和高字节,低阶 8 位是复选和低字节。

争用是双方都希望发送 SECS I 阻止的情况(这意味着,双方同时发送 ENQ 字节)

要解决争用问题,指定一方作为”主”,另一方被指定为”从属”。主控有发送的优先级。

如果双方指定,这是一个坏的做法作为主(或双方被指定为从属),因为争用无法解决

通常,设备被指定为主设备,主机端被指定为从设备。

18.Time out(超时)

T1 – Inter character time out （字符间超时）

T2 – Protocol time out （协议超时）

T3 – Reply time out （回复超时）

T4 – Inter block time out（内部块超时）

T5 – Conversation timeout (会话超时)：对话例子是在PP请求（S7F5 / S7F6）之前使用PP request（S7F1 / S7F2）。

19.SECS I header（SECS I头部）

数据块中的前10个字节称为消息头（8bit等于1byte）

20.sesc I header(R bit,Device ID)

R bit – Direction bit.:方向位。对于从主机到设备的消息，这个位设置为0，对于从设备到主机的消息，这个位设置为1。

Device ID: 设备ID(一个15位无符号值，从0到32767)是分配给一个设备的逻辑数字(注意：多个设备可以连接到主机)

注意：主机没有分配给它的设备ID。

21.sesc I header(Wait bit, message ID)

Wait bit:消息是否期望得到答复（如果期望，设置为1）

Message ID high: 消息ID高——这是流编号(关于流编号的解释，请参见SECS II)

Message ID low：消息ID低——这是函数号(参见SECS II函数号获得进一步解释)

22. SECS I Header (E bit, block number)

E bit:E位-结束位，表示该块是否是消息的最后一个块(如果这是最后一个块，则设置为1)。

Block number：块号是一个表示块号的15位无符号值(从1到32767)。大消息以多块方式发送。每个数据块都是按递增块数的顺序发送。

只有单个块消息的块数可以为0，但这在任何SECS系统中都很少实现(大多数SECS I的实现都将第一个块指定为块1，论它是单个块还是多个块)

23.Header(system byte)

System byte: 系统字节是一个32位的唯一数字，它标识事务中的所有块。系统字节必须满足以下要求。

Reply message: 应答消息的系统字节必须与它应答的主消息的系统字节值相同。

Multi block message：多块消息中的所有块必须具有相同的系统字节。

区别：

主消息的所有系统字节必须是不同。从同一端发起的所有当前打开的事务。从上一个成功发送的块之后的任何不成功的块中获取最近完成的事务。

24.SECS Talk specific

SECS对话总是用数字1开始一个块，不管它是单个块还是多个块。

25.SECS II(E5) overview（SECS II (E5)概述）

定义数据的编码。

将消息组织成为“流”。（ Stream）

每个流都有特定的消息ID，称为“函数”。（ Function）

定义消息格式定义数据字典。

25.Commonly use stream（通常使用流）

S1 – Equipment status 设备状态

S2 – Equipment control 设备控制

S5 – Alarm management 报警管理

S6 – Event reporting / Data collection 事件报告/数据收集

S7 – Process program management 过程项目管理

S9 – Communication exception 通信异常

S14 – Object service 对象服务

S16 – Process management 流程控制

26.Function code

奇数函数代码-主要消息。

偶数函数代码-次要消息。

回复消息必须是带有函数代码的辅助消息=主消息函数代码+ 1(例如，S1F1/S1F2)

27. Reserved stream and function number（保留流和函数号）

在流0中，函数0到255。

在流1到63中，函数0到64。

在流64到127中，函数1到255。

所有其他可用于用户定义用途的流和函数号。

28. Wait bit（等待位）

主消息可以设置等待位，也可以不设置等待位。

如果设置了等待位(=1)，则发送方正在等待回复。

如果未设置等待位(=0)，则发送方不期望收到回复。

29. SECS transaction（SECS 事务）

SECS事务是两个实体之间的SECS消息交换。

事务的发起者发送一条主消息。

如果主消息没有等待位，则事务将在消息发送时(或超时时)结束。

如果主服务器有等待位，则事务在响应辅助服务器消息时结束(或超时时结束)。

每个事务都由一个唯一的系统字节标记。

30. SECS message

SECS消息由流号、函数号、一个可选的等待位标志和一个可选的消息体组成。

如果定义了消息体，则消息体必须是有效的SECS项。

31. SECS item and type(重点)

每个SECS项都有一个类型和可选数据。

Binary stream (B) 二进制流。

ASCII stream (A) ASCII流。

Boolean type (Boolean) 布尔类型。

Japanese text stream (J8) 日语文本流。

List type (L) 列表类型

Signed integer type (I1, I2, I4, I8) 有符号整数类型

Unsigned integers type (U1, U2, U4, U8) 无符号整数类型

Floating point type (F4, F8) 浮点类型

Double byte stream (A2) 双字节流

32. SML (SECS message language) （SECS 消息语言）

由GWA创建，广泛用于E5消息的文本表示。

33. SML example

S1F1 W.

S1F2

<L

<A “wj”>

.

Writing SECS item in ST

必须用<>括起来

必须有类型标识

[]是可选的（包含可选项目计数）

可有可选数据

可以没有数据

可有嵌套列表

34.Another SML sample

S6F3

<L<U4 56>

<L<L[2]<U4 6><L

<L<U4 951><A “wj”>

<L<U4 952><U1 3>>>>>>.

SECS Item encoding sample(编码样本)

41 05 48 65 6C 6C 6F粗体部分称为IH(项目头)，数据部分称为IB(项目主体)

Item header

项目标题中的第一个字节称为格式字节。

项标题中的其余字节(第一个字节除外)是项的长度

项目长度是项目主体中的字节数(除列表项外，项目长度是列表中SECS项的数量)

Format byte

格式字节表示项长度和SECS项的类型。

下面的2位组成了NLB(长度字节的数量)。这是项长度中的字节数

NLB的有效范围是1到3(0是无效的NLB)

38. SECS item type encoding table（类型编码表）

Data dictionary（数据字典）

CEID (collection event ID) 集合事件ID

ALID (alarm ID) 报警ID

SVID (status variable ID) 状态变量ID

ECID (equipment constant ID设备常量ID

Common message（重点）

S1F1 /S1F2

S1F3 / S1F4

S5F1 / S5F2, S5F3 / S5F4

S6F9 / S6F10, S6F11 / S6F12

S2F13 / S2F14, S2F15 / S2F16 (EC management) (EC管理)

S2F37 / S2F38 (Enabling and disabling of reports)(启用和禁用报表)

解释：

S1F1：Are You There Request请求

S1F3：Selected Equipment Status Request选择设备状态请求。

S5F1：Alarm Report Send报警发送报告

S5F3：Enable or Disable Alarm Send 启动或禁用报警发送

S6F9：Formatted Variable Send格式化的变量发送

S6F11：Event Report Send事件报告发送

S2F13：Equipment Constant Request设备不断的请求

S2F15：New Equipment Constant Send新设备不断发送

S2F37：Enable or Disable Event Report 启动或禁用事件报告

41.HSMS Introductions(HSMS 介绍)

高速SECS信息系统传输SECS II通过TCPIP

TCP/IP基础知识: 传输控制协议/Internet协议

Establishing TCP connection(建立TCP连接)

服务器监听端口上的连接。

客户端到服务器的计数到端口。

服务器接受连接。

43.TCP port number（TCP端口号）

范围从0到65535端口号。

低于1024的端口号是由IANA (Internet assigned number Authority)分配的众所周知的端口。一些著名的端口示例包括Telnet(23)、HTTP(80)、FTP (20,21)

建立连接的完整地址为IP地址/端口号(172.28.105.1/23)

Actual communicating port number（实际通信端口号）

连接完成后，服务器和客户机将协商另一个TCP端口号进行通信。列表连接序列中使用的原始端口号将被释放，服务器和客户机可以将该端口号用于其他连接目的。

45.HSMS header structure(HSMS 头部结构)

HSMS Header (Wait bit, message ID)

与SECS I相同

HSMS header (PType)

表示类型，一个表示编码的8位无符号值。只支持SECS II编码，值为0。

HSMS Header (SType)

Session Type：话类型——表示消息类型的枚举值。

HSMS Header (system byte)

系统字节是唯一的32位，满足以下要求。主数据消息、select request、deselect request、linktest请求的系统字节必须与当前从同一实体发起的所有打开事务的字节相同。它还必须是唯一的从最近完成的事务次要数据消息，选择响应，取消选择响应，linktest响应的系统字节必须相同的主要消息或请求消息。

HSMS connection（连接）

首先，建立TCP连接(进入TCP connected/ HSMS not selected状态)，使用select request message选择HSMS会话(进入HSMS selected状态)

HSMS transfer protocol 传输协议

发送块长度在4个字节

发送HSMS

S1F1 W >. 21:01:41.002 TCP message length sent 00 00 00 1A 21:01:41.002 TCP message sent 00 0C 81 01 00 00 00 00 21 15 01 02 41 05 48 65 6C 6C 6F 41 05 43 35 32 30 30

Important setting for HSMS(重要设置)

TCP端口

主动或被动实体

远程方的IP地址(如果设置为活动)

设备ID

53.GEM(通用设备模型)

设备使用SECS的行为标准(可以理解为SECS II消息的一个使用子集)

54.GEM state model

通信状态模型：启动、禁用

禁用：Communicating、Not communicating

控制状态模型：在线、离线

在线：远程，本地

离线：主机离线，设备离线、尝试联机

55.GEM capabilities（功能）

Establish communication建立通信、Alarm management报警管理、Event notification 事件通知、Remote control远程控制、Dynamic event report动态事件报告、Equipment constant设备不断、Variable data collection变量数据收集、Error messages错误消息、Trace data collection跟踪数据收集、Status data collection状态数据收集。

Establish communication (GEM) （建立通信）

使用S1F13/S1F14建立通讯

Event notification (GEM)（事件通知）

当设备中发生事件时，应通知主机

Online identification (GEM)（在线识别）

主机可以随时处理S1F1 /S1F2，以确认设备的存在和身份。

59.Status data collection (GEM)（状态数据收集(GEM)）

实施S1F3/ S1F4采集SV

实现S1F11/ S1F12识别SVID名单

Dynamic event report definition (GEM)（动态事件报告定义(GEM)）

使用S2F33定义报告

通过RPTID引用报告(报告ID)

报告定义涉及提供与一个RPTID关联的VID列表

Report-Event linking

使用S2F35将报告链接到事件

一个或多个报告可以链接到一个事件

Individual request report（个人请求报告）

个人活动报告申请(S6F19)

Annotated Individual request report（注释的个人请求报告）

附加注释的个人事件报告请求(S6F21)

Reports in summary（报告总结）

S6F11(发送事件报告)、S6F13(发送带注释的事件报告)、S6F15(事件报告请求)、S6F17(带注释的事件报告请求)、S6F19(个人活动报告)、S6F21(个别活动报告附注)

Remote control (GEM)（远超控制）

使用S2F41(主机命令发送)或S2F49(增强远程命令)来控制设备

Alarm management (GEM)（报警管理）

实现S5F1对设备报警。

实现S5F3主机启用/禁用报警

Process program management (GEM)（过程程序管理(GEM)）

过程程序(PP)可以通过设备和主机之间的隔离操作来管理。

To download/upload PP 下载/上传页

To delete recipe 删除

Equipment notify recipe change event 设备通知更改事件

Request of recipe list 要求

Default report linking（默认的报告链接）

设备可以定义默认报告并将其链接到特定事件。

可以覆盖默认报表定义和默认链接

Annotated Event Report Send 发送带注释的事件报告

有些设备可能支持事件报告发送

Event report request 事件报告请求

PPBODY transfer PPBODY转移

PPID表示PP的名称，PPBODY表示PP的内容。

PPBODY可通过格式化下载(S7F25)传输非格式化下载(S7F5)

72.Error message (GEM) 错误消息

为通信错误报告错误消息

S9F1 – device ID error 设备ID错误

S9F3 – Unrecognized Stream 识别流

S9F5 – Unrecognized Function 无法识别的功能

S9F7 – Illegal data 非法数据

S9F9 – Transaction time out 事务超时

S9F11 – Data too long 数据太长

S9F13 – Conversation time out 谈话时间

73.Typical GEM Initialization（典型的GEM初始化）

S1F13 (Establish communication) S1F13(建立通信)

S2F33 Delete reports删除报告

S2F35 Delete links 删除链接

S2F33 Define reports 定义报告

S2F35 Link event report 链接事件报告。

S2F37 Disable all events 禁用所有事件

S2F37 Enable specific events 启用特定事件

More server application（更多的服务器应用程序）

RMS – recipe management system 配方管理系统

APC – advance process control 推进过程控制

FDC – fault detection classification 故障检测的分类

OEE – overall equipment efficiency 整体设备效率

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