SECS/GEM HSMS-Treiber

Überblick

Kommunikationsstandard für Halbleiter-Fab-Anlagen (SEMI E5/E30/E37). HSMS = SECS-II over TCP. Über den Austausch von S/F-Nachrichten (Stream/Function) zwischen equipment und host werden Anlagenstatus, alarm und event report erfasst.

Punkt	Wert
`opc_type`	`SECSGEM`
Implementierungsklasse	`plantpulse.driver.protocol.secsgem.SECSGEMDriver`
Bibliothek	Eigene Java-Implementierung (keine externen Abhängigkeiten)
read	⚠️ 1. Stufe (Select-Handshake + S1F1/S1F2 usw. auf Fixture-Ebene)
write	⚠️ 1. Stufe (nur S2F41 Host Command Send)
Sicherheit	keine
Standardport	5000 (TCP)

Implementierung der 1. Stufe

Verifiziert sind der HSMS-Handshake Select.req/rsp, der Linktest im Hintergrund, der SECS-II-Item-Codec (List/Binary/Boolean/ASCII/I1-8/U1-8/F4/F8) sowie die Standard-Nachrichtenbuilder (S1F1/S1F2/S2F41/S5F1/S6F11). Das Read/Write-Dispatching funktioniert, die vollständige Integration von Fab-Tools (SECS-I-Serial-Variante, GEM State Model, SVID/ECID/CEID-Aushandlung, S2F23 trace, asynchroner Empfang von S5/S6-Events) folgt in einer späteren Phase.

Klassenstruktur

Klasse	Aufgabe
`SECSGEMDriver`	TCP / Select-Handshake / Read-·Write-Dispatching / Linktest im Hintergrund
`HsmsHeader`	14-Byte-Frame-Header (length BE 32 + sessionId 16 + W-Bit·stream + function + pType + sType + sysbytes BE 32)
`HsmsMessage`	encode/decode + Helper select_req(1) / select_rsp(2) / linktest_req(5) / data(0)
`SecsItem`	SECS-II-Item-Encoder/-Decoder — Format-Byte (6-Bit-Code + 2-Bit-Anzahl der Längenbytes) + length + value
`SecsCommon`	Standard-Nachrichtenbuilder — S1F1, S1F2, S2F41, S5F1, S6F11
`SecsAddress`	`S<n>F<m>[W]` Adressparser (W = reply expected)

Wire-Format

HSMS frame (총 length = 4 + 10 + payload):
  byte 0..3   Length (BE 32) — 10 + payload
  byte 4..5   Session ID (BE 16) — 컨트롤 메시지는 0xFFFF
  byte 6      W-bit | Stream (7-bit)
  byte 7      Function (8-bit)
  byte 8      pType — 항상 0
  byte 9      sType — 0=Data, 1=Select.req, 2=Select.rsp, 5=Linktest.req, 6=Linktest.rsp, ...
  byte 10..13 System bytes (BE 32) — transaction id
  byte 14..   SECS-II payload

SECS-II item:
  Format byte (6-bit code + 2-bit length-bytes-count) + length(1..3) + value
  code: L=0x00, B=0x08, Bool=0x09, A=0x10, F8=0x14, F4=0x15,
        I8=0x18 I1=0x19 I2=0x1A I4=0x1B,
        U8=0x1C U1=0x1D U2=0x1E U4=0x1F  (모두 BE)

Handshake (connect()): Select.req(sysbytes) → Prüfung von sType=2 + status=0 der Select.rsp. Anschließend wird gemäß Option linktest-interval (Standard 30 Sekunden) zyklisch Linktest.req gesendet.

OPC-Registrierungsoptionen

Feld	Bedeutung	Standard
`opc_agent_ip` / `opc_agent_port`	Anlagen-IP / Port	bei port 0 gilt 5000
`options.connect-timeout`	TCP-Connect-Timeout (ms)	`5000`
`options.read-timeout`	Read-SO-Timeout (ms)	`10000`
`options.linktest-interval`	Linktest-Intervall (ms, 0=off)	`30000`

Tag-Format `plc_address`

Notation	Bedeutung
`S1F1`	"Are You There" — leerer Body, reply expected
`S1F2:0`	nulltes Kind der reply-List (z. B. MDLN)
`S1F2:1`	erstes Kind (z. B. SOFTREV)
`S1F13`	Establish Communications Request
`S2F41`	Host Command Send (nur write)
`S5F1` / `S6F11`	Alarm Report / Event Report (Empfangsseite)

Das Suffix W (S1F1W) kennzeichnet explizit die Reply-Erwartung. Beim Read-Dispatching wird nur für S1F1 der Body automatisch aufgebaut, ansonsten wird mit leerem Body + W-Bit=true gesendet.

Bei write wird nur S2F41 unterstützt: address.value dient als HCS-Command-String, parameter ist eine leere List.

Nicht unterstützte Bereiche

Variante SECS-I (RS-232 binary) — nur HSMS over TCP.
GEM State Model — Automatisierung von Communications / Control / Processing / Spooling nicht implementiert.
VID/ECID/CEID-Aushandlung — keine Automatisierung der Event-Link-/Enable-Sequenzen S2F13 / S2F33 / S2F37.
S2F23 trace data, asynchroner Empfang von S6F11 event report — nur einzelner Receive, kein asynchroner Push-Handler.
sType Deselect / Reject / Separate.
Datennachricht → ConcurrentMap-Cache — derzeit startet read bei jedem Aufruf eine neue Transaktion.

Testabdeckung

test/java/plantpulse/driver/protocol/secsgem/

Test	Prüfung
`HsmsHeaderTest`	14-Byte-Header + sType-Verzweigung Round-Trip
`HsmsMessageTest`	select_req/rsp/linktest/data encode-decode
`SecsItemTest`	L/A/B/Bool/I/U/F-Item-Codec bidirektional (1/2/3-Byte-Länge)
`SecsCommonTest`	S1F1/S1F2/S2F41/S5F1/S6F11 Aufbau/Parsing
`SecsAddressTest`	Parser S`<n>`F`<m>`[W]
`SECSGEMDriverTest` / `SecsGemSpecTest`	Select- + Read-Sequenz mit Mock-Anlage

Referenzen

SEMI E5 — SECS-II Message Content.
SEMI E30 — Generic Equipment Model (GEM).
SEMI E37 — High-Speed SECS Message Services (HSMS).
Code: plantpulse-edge-driver/src/plantpulse/driver/protocol/secsgem/.
Betrieb: Die vollständige Fab-Tool-Integration folgt in einer späteren Phase — in der 1. Stufe empfehlen sich Anlagen-Connect, S1F1-Ping und die Erfassung der Alarmliste.

Überblick​

Klassenstruktur​

Wire-Format​

OPC-Registrierungsoptionen​

Tag-Format plc_address​

Nicht unterstützte Bereiche​

Testabdeckung​

Referenzen​