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。
报警生命周期:Set → Clear 流程 正常状态 异常检测 Alarm Set 条件恢复/复位 Alarm Clear 设备恢复正常状态,等待下一次异常 S5F1 消息发送(Set) S5F1 消息发送(Clear)

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)
Alarm 与 Event 在设备状态模型中的位置 设备运行中 Alarm 触发 Event 触发 状态切换/停机 记录/统计/通知

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:

  1. Alarm ID 分配: 按子系统划分 ID 区间,避免冲突。
  2. 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。
  3. Set/Clear 逻辑: 区分自动清除与手动清除报警,编写触发条件。
  4. 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。
  5. 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。