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引言
SECS/GEM 標準定義了一種可應用於任何設備的標準化介面。GEM 介面透過狀態變數、資料變數、擷取事件、警報、資料格式、錯誤代碼、SECS-II 訊息及其他可選的 GEM 功能,呈現設備的能力。 GEM 標準要求每台設備均須附帶相關文件,以確保工廠能取得使用該設備 GEM 介面所需之資訊。此類文件通常稱為 GEM 手冊。
GEM 手冊可透過多種方式發行。目前,大多數 GEM 手冊均以 Word、Excel 或 PDF 文件的形式提供數位版本。GEM 手冊中龐大的資訊量,被用於制定採購決策、開發主機軟體以及測試設備。 若要實現完整的 GEM 介面,GEM 手冊必須包含以下主題:狀態模型、情境、資料蒐集、警報管理、遠端控制、設備常數、製程配方管理、物料移動、終端服務、錯誤訊息、時鐘、暫存處理、控制、受支援的 SECS-II 訊息、GEM 合規聲明以及資料項目格式。為使本文篇幅適中,我們僅會探討其中幾個必備主題。
GEM 合規聲明
合規聲明是首批需審查的項目之一。這是了解設備介面功能的快速且簡便方式。製造商必須標示該設備已實作哪些 GEM 功能,以及這些功能的實作方式是否符合 GEM 標準。

狀態模型
狀態模型是 GEM 的基本功能,因此已實作於每台設備上。此功能定義了設備的通訊、控制及捆綁行為。必須提供一個處理狀態模型;然而,無法定義一個適用於所有設備的處理狀態機。所有設備應保持一致的處理行為,均由標準進行規範。 每個狀態模型都必須透過狀態模型圖、轉換表以及每個狀態的文字描述來進行文件化。關於每個狀態模型的一致且詳細資訊,使製造商在取得 GEM 手冊後,便能立即著手編寫主機應用程式。

警報、資料擷取事件、設備常數、資料變數及狀態變數
警報、資料擷取事件及變數是從設備中蒐集資料的重要組成部分。這些內容必須收錄於 GEM 手冊中,這一點並不令人意外。設備上的每項警報,其 ID、名稱、描述以及相關的設定/清除事件,均應載明於 GEM 手冊中。每項資料擷取事件的文件應包含其 ID、名稱、描述,以及相關變數清單。 所有變數的文件均應包含 ID、名稱、說明及資料類型。在適當情況下,亦應提供變數的預設值或數值範圍相關資訊。雖然並非強制要求,但通常會將所有這些資訊整理成五個易於查閱的表格。這五個表格分別對應以下類別:警報、資料擷取事件、設備常數、資料變數及狀態變數。請參閱以下範例。
警報

收藏活動

狀態變數

遙控器
一旦工廠能夠從設備中蒐集數據,便會開始研究如何控制該設備。遠端控制是 GEM 的一項功能,可讓主應用程式要求設備執行某項動作。每項遠端指令都應載明於手冊中,並包含其名稱、說明,以及該指令可能隨附的各項參數詳情。指令參數的詳情應包含名稱、格式及說明。以下為一例。

SMN 與 SEDD
GEM 手冊鮮少採用軟體易於解析的格式。這往往導致為了與其他設備通訊,必須重複編寫程式碼並進行微調。SEMI E172 SECS 設備資料辭典(SEDD)與 E173 SECS 訊息標記法(SMN)這兩項標準,能大幅提升主機應用程式的靈活性與可重複使用性。 SEDD 是一種 XML 檔案,便於在軟體中進行分發與解析。SEDD 可視為現代化的 GEM 手冊,因為它包含了 GEM 手冊中大部分相同的信息。例如,SEDD 檔案包含關於每個變數、收集事件、警報以及受支援的 SECS-II 訊息的詳細資訊。SEDD 檔案使用 SMN 來表示資料項目、變數和 SECS-II 訊息。 SMN 同樣是 XML 格式,且是首個定義用以表示資料項目與 SECS-II 訊息之記號法的標準。這意味著單一應用程式即可讀取 SEDD 檔案,經過簡短的配置流程後,便能立即開始使用設備的 GEM 介面。這些特性使得單一應用程式能適用於多台設備,而無需針對每台設備分別建立略有差異的變體版本。
結論
GEM 手冊是一份至關重要的文件,根據 GEM 標準規定,每台設備都必須隨附此手冊。當對設備的 GEM 介面有任何疑問時,GEM 手冊應是首先查閱的參考資料。SEMI 透過更新現有標準及制定新標準,持續改進 GEM 手冊的內容與靈活性。