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SECS/GEM 通訊整合指南

本文件說明 GST 專案中 SECS/GEM 通訊協定的架構、SDK 使用方式與實作模式。 涵蓋 Host 端（DIASECS）與 Equipment 端（DIASECSGEM）兩種實作。

1. 基本概念​

1.1 角色定義​

角色說明HSMS 模式連線方向
Host工廠 MES / 上位機Active（主動連線）Host → EQ
Equipment設備端控制器Passive（被動等待）EQ 監聽

1.2 協定層級​

SECS-II（SEMI E5）     — 訊息格式定義（Stream/Function）
HSMS（SEMI E37）       — TCP/IP 傳輸層
GEM（SEMI E30）        — 設備通用模型（狀態機、事件、變數）

1.3 常用 Stream/Function​

Message方向用途
S1F1/F2雙向Are You There / Reply
S1F13/F14H→E / E→HEstablish Communication
S2F41/F42H→E / E→HRemote Command / Ack
S5F1/F2E→H / H→EAlarm Report / Ack
S6F11/F12E→H / H→EEvent Report / Ack
S7F19/F20H→E / E→HPP Directory Request / Reply

2. SDK 對照​

DIASECS（Driver Level）DIASECSGEM（GEM Level）
層級低階（手動編解碼）高階（自動狀態管理）
設定程式碼設定XML + CSV Profile
使用端HostEquipment
GEM 狀態機需自行實作內建自動管理
訊息處理手動 ItemOut/ItemIn事件回呼
適用專案InspectionHostInspection Demo (EQ)

3. Host 端實作（DIASECS）​

3.1 連線設定​

_driver = new DIASECS("InspectionHost");
_driver.SECS_Connect_Mode = eSECS_Comm_Mode.HSMS_MODE;
_driver.HSMSDriverSettings = new HSMSParameterSettings()
{
    DeviceId = 0,
    Mode = eHsmsConnectMode.Active,     // Host = Active
    PassiveIP = eqIp,                   // 設備 IP
    PassivePort = eqPort,               // 設備 Port
    EnableLog = true,
    LinkTest = 60,                      // Link Test 間隔（秒）
    T3 = 45, T5 = 10, T6 = 5, T7 = 10, T8 = 5
};
_driver.Init();
_driver.Start();

3.2 事件訂閱​

_driver.TCPIPConnectStatusChanged += OnTcpStatusChanged;
_driver.ConnectStatusChanged += OnConnectStatusChanged;      // HSMS Select
_driver.SECSMessageReceived += OnMessageReceived;            // 主要處理器
_driver.SECSMessageSent += OnMessageSent;
_driver.SECSMessageReplyT3 += OnT3Timeout;

3.3 訊息建構（Send）​

byte[] buf = new byte[256];
int offset = 0;

// S1F13 Establish Communication
SECSLib.ItemOut(buf, ref offset, eFormat.L, 0);  // Empty List
_driver.Send(1, 13, 1, GetNewSystemBytes(), buf, offset);
//          S  F   W  SystemBytes     Data  Length

3.4 訊息解析（Receive）​

void OnMessageReceived(object sender, SECSMessageReceivedEventArgs e)
{
    int stream = e.Stream;
    int function = e.Function;
    byte[] data = e.RawData;
    int offset = 0;

    switch ((stream, function))
    {
        case (6, 11):  // S6F11 Event Report
            SECSLib.ItemIn(data, ref offset, out eFormat fmt, out int count);  // L:3
            SECSLib.ItemIn(data, ref offset, out fmt, out uint dataid);        // DATAID
            SECSLib.ItemIn(data, ref offset, out fmt, out uint ceid);          // CEID
            // ... 解析 Report Variables
            // 回覆 S6F12
            SendAck(e.SystemBytes, 6, 12, 0);  // ACKC6 = 0
            break;
    }
}

3.5 Mock/Real 雙模式​

// DI 切換
if (useRealSecs)
    services.AddSingleton<ISecsHostService, SecsHostService>();
else
    services.AddSingleton<ISecsHostService, MockSecsHostService>();

4. Equipment 端實作（DIASECSGEM）​

4.1 設定檔結構​

Config/Profile/
├── GemConfig.xml          ← HSMS 設定、Timer、功能開關
├── EqpEvent.csv           ← CEID 定義（設備事件）
├── SystemEvent.csv        ← GEM 標準事件
├── RemoteCommand.txt      ← RCMD 定義（S2F41 命令）
└── LinkEventReport.txt    ← Event-Report 連結

4.2 GemConfig.xml​

<item SECS_Connect_Mode="0" desc="0:HSMS, 1:SECSI" />
<item HSMS_DeviceId="1" />
<item HSMS_Mode="0" desc="0:Passive, 1:Active" />
<item HSMS_PassiveIP="127.0.0.1" />
<item HSMS_PassivePort="7000" />
<item HSMS_T3="45000" />

4.3 高階 API​

// 回報事件（S6F11）
service.ReportEvent(ceid: 101, new Dictionary<uint, object>
{
    { 20001, phaseId },
    { 20002, lotId },
    { 20003, recipeId }
});

// 更新狀態變數（S1F3/F4）
service.UpdateStatusVariable(svid: 10001, currentPhase);

// 設定 Alarm（S5F1）
service.SetAlarm(alid: 1001, isSet: true, "Camera disconnected");

4.4 Remote Command Handler​

// S2F41 遠端命令處理
internal class StartCommandHandler : RemoteCommandHandlerBase
{
    public override bool Decode(RemoteControlEventRemoteCommandArgs e,
        out Dictionary<string, string> parameters)
    {
        parameters = new Dictionary<string, string>();
        parameters["PPID"] = GetStringValue(e.Parameters["PPID"]);
        parameters["LOTID"] = GetStringValue(e.Parameters["LOTID"]);
        AckAllParams(e);  // HCACK = 0 (OK)
        return true;
    }
}

5. 常用定義範例​

5.1 CEID（Collection Event ID）​

範圍用途範例
1-99GEM StandardEquipmentOffline(1), OnlineRemote(2)
100-199製程事件ProcessStarted(101), ProcessCompleted(102)
200-299檢測事件InspectionStarted(201), ImageCaptured(203)
300-399清潔事件CleaningStarted(301), CleaningCompleted(302)
500-599系統/AlarmAlarmSet(501), AlarmCleared(502)

5.2 SVID（Status Variable ID）​

範圍用途範例
1-9GEM StandardClock(1), ControlState(2)
10001-10099製程狀態CurrentPhase(10001), CurrentRecipeId(10002)
10101-10199檢測狀態ImageCount(10101), CurrentImageIndex(10102)
10201-10299運動軸AxisXPosition(10201), AxisYPosition(10202)
10301-10399統計TotalProcessed(10301), PassRate(10304)

5.3 RCMD（Remote Command）​

命令參數說明
STARTPPID, LOTID啟動製程
STOP—停止製程
PAUSE—暫停製程
GO—恢復製程
PP-SELECTPPID選擇配方
REMOTE—切換為遠端模式
LOCAL—切換為本地模式

5.4 HCACK（Remote Command ACK）​

值意義
0OK
1Invalid Command
2Cannot Perform Now
3Invalid Parameter
4Acknowledged Later
5Already In Condition

6. 涉及專案​

專案角色SDK說明
InspectionHostHostDIASECS.NET 8 WPF，Mock/Real 雙模式
Inspection Demo (EQ)EquipmentDIASECSGEM.NET 4.8 WinForms，Plugin 架構
Walton Line1/2/3EquipmentKGS Common.NET 4.5，VS 2015
ENR_DUCEquipment—.NET 4.8

7. HSMS Timer 說明​

Timer預設用途
T345sReply Timeout（等待回覆）
T510sConnection Separation（斷線後重連間隔）
T65sControl Transaction Timeout
T710sNot Selected Timeout（HSMS 連線後等待 Select）
T85sNetwork Intercharacter Timeout
LinkTest60sLink Test 間隔（Keep-Alive）

文件版本：v1.0 | 建立日期：2026-03-16 | 對應 Issue：GST-167