2. 报警事件基础:Alarm ID、Alarm Set/Clear、Alarm Severity 等级定义
在 SECS/GEM 协议中,报警(Alarm)是设备向主机报告异常状态的核心机制。与事件(Event)不同,报警具有明确的“发生”与“解除”状态,并且携带严重等级,用于驱动设备停机、暂停或降级运行等联动动作。本节将系统讲解报警的三要素:Alarm ID、Alarm Set/Clear 与 Alarm Severity。
关键概念速览: 报警 = 设备异常状态 + 等级 + 生命周期(Set → Clear)。主机通过 Alarm ID 唯一识别报警源,通过 Severity 决定响应策略。
2.1 Alarm ID:报警的唯一标识
Alarm ID 是一个 无符号整数(通常为 1~65535),由设备供应商在开发阶段分配,用于唯一标识一种报警条件。同一台设备上,每个 Alarm ID 对应唯一的报警名称和描述。
| Alarm ID | 报警名称(示例) | 描述 |
|---|---|---|
| 101 | CHAMBER_OVER_TEMP | 工艺腔体温度超过上限阈值 |
| 102 | VACUUM_LEAK | 真空度下降至大气压水平 |
| 201 | ROBOT_TIMEOUT | 机械臂在规定时间内未到达目标位置 |
| 301 | GAS_PRESSURE_LOW | 工艺气体供气压力低于安全值 |
设计建议: Alarm ID 的分配应遵循设备模块化原则。例如:1~99 为公共系统报警,100~199 为工艺腔体报警,200~299 为传输模块报警,300~399 为气液系统报警。这样在排查时能快速定位子系统。
2.2 Alarm Set 与 Alarm Clear:报警的生命周期
每个报警都有两种状态:Set(置位) 和 Clear(清除)。设备通过 SECS 消息 S5F1(Alarm Report Send)向主机报告状态变化。
- Alarm Set: 当设备检测到异常条件满足时,触发 Set 动作。设备将报警标记为“活跃”,并立即发送
S5F1消息,其中 ALCD(Alarm Code)字段包含 Alarm ID 和 Set 标志。 - Alarm Clear: 当异常条件消失(如温度回落、压力恢复)或操作员手动复位后,设备触发 Clear 动作。同样发送
S5F1,但 ALCD 中的 Set/Clear 位标识为 Clear。
常见误区: 并非所有报警都需要 Clear 消息。某些“一次性”报警(如紧急停止按钮被按下)在触发后不会自动清除,必须由操作员通过 HMI 或 SECS 命令
S5F3(Enable/Disable Alarm)手动复位。设计报警逻辑时需明确区分“自动清除”与“手动清除”类型。
2.3 Alarm Severity:报警严重等级定义
Alarm Severity 是一个 1~10 的整数,用于指示报警的紧急程度和对生产的影响范围。GEM 标准并未强制规定每个等级的具体含义,但行业惯例形成了以下分级体系:
| Severity 等级 | 分类 | 典型影响 | 主机响应策略 |
|---|---|---|---|
| 1~3 | 信息/警告 | 不影响生产,仅记录日志 | 记录报警,通知维护人员 |
| 4~6 | 轻微异常 | 设备降速运行,当前批次完成后暂停 | 暂停新批次下发,等待维护确认 |
| 7~8 | 严重异常 | 立即停止当前工艺,设备进入安全状态 | 紧急停止生产,触发 EAP 联动 |
| 9~10 | 灾难性 | 设备硬件损坏风险,需立即断电/断气 | 触发紧急停机,通知值班工程师 |
实战要点: 在配置 Alarm Severity 时,建议与设备的状态模型(State Model)绑定。例如:Severity 7 以上的报警应强制将设备状态从“运行”切换为“空闲”或“停机”,而 Severity 4~6 的报警仅触发“降级”状态。
2.4 Alarm 与 Event 的区别
初学者常混淆报警(Alarm)与事件(Event)。下表从多个维度进行对比:
| 对比维度 | Alarm(报警) | Event(事件) |
|---|---|---|
| 触发条件 | 异常状态(超限、故障、安全违规) | 正常或异常的状态变化(批次开始、结束、参数变更) |
| 生命周期 | 有 Set/Clear 配对,状态持久 | 一次性触发,无清除概念 |
| 严重等级 | 必须携带 Severity(1~10) | 无等级,仅报告发生事实 |
| 主机响应 | 通常需要联动停机、暂停、通知 | 通常仅记录、统计、触发非关键流程 |
| SECS 消息 | S5F1(报告)、S5F3(使能/禁用) | S6F11(事件报告)、S6F15(事件请求) |
2.5 报警配置清单(Checklist)
在设备开发或集成阶段,建议按以下清单完成报警基础配置:
- Alarm ID 分配: 按子系统划分 ID 区间,避免冲突。
- Severity 定义: 与设备状态模型联动,明确每个等级对应的设备行为。
- Set/Clear 逻辑: 区分自动清除与手动清除报警,编写触发条件。
- 消息测试: 使用模拟器验证
S5F1的 ALCD 字段是否正确携带 Set/Clear 标志。 - 主机联动验证: 确认主机收到报警后能正确解析 Alarm ID 并执行预设策略。
推荐工具: 使用 SECS 模拟器(如 SECSComm、GEM300 Simulator)发送 S5F1 消息,观察主机端日志中的 ALCD 解析结果。这是排查报警联动问题最直接的方法。