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アラーム

1. 概要

アラームは、設備の異常状態をホストに通知します。各アラームには、一意のID(ALID)、テキスト説明(ALTX)、および重大度を示すカテゴリコード(ALCD)があります。アラームは、工場の安全、設備保護、およびプロセス品質保証に不可欠です。

1.1 主要概念

用語 説明
ALID アラームID - 各アラームの一意識別子
ALCD アラームコード - カテゴリとセット/クリア状態
ALTX アラームテキスト - 人間が読める説明
ALED アラーム有効/無効フラグ

1.2 アラーム状態モデル

stateDiagram-v2 [*] --> Disabled: Initial Disabled --> Enabled: S5F3 (ALED=1) Enabled --> Disabled: S5F3 (ALED=0) Enabled --> Active: Condition Detected Active --> Enabled: Condition Cleared Active --> Acknowledged: Operator Ack Acknowledged --> Enabled: Condition Cleared

2. アラームカテゴリ(ALCD)

2.1 カテゴリ定義

ALCD カテゴリ名 説明 優先度
1 人員安全 人員への即時危険 最高
2 設備安全 設備への即時危険
3 パラメータ制御警告 パラメータが制限値に接近
4 パラメータ制御エラー パラメータが制限値を超過
5 回復不能エラー 設備が継続不可
6 設備状態警告 異常状態を検出
7 注意フラグ オペレーター対応が必要
8 データ整合性 データ破損を検出

2.2 ALCD ビット構造

ALCDバイトには、セット/クリアフラグとカテゴリの両方が含まれます:

ビット位置 説明
Bit 7 (MSB) セット/クリア:0=クリア、1=セット
Bits 6-0 アラームカテゴリ(1-8)

例:

ALCD値 バイナリ 意味
0x01 0000 0001 カテゴリ1、クリア
0x81 1000 0001 カテゴリ1、セット
0x06 0000 0110 カテゴリ6、クリア
0x86 1000 0110 カテゴリ6、セット

3. アラーム定義

3.1 通信アラーム(ALID 1000-1099)

ALID ALTX ALCD セット条件 クリア条件
1001 Host Communication Lost 6 HSMS切断 通信回復
1002 T3 Reply Timeout 6 T3時間内に応答なし メッセージ交換成功
1003 T6 Control Timeout 6 T6時間内に制御応答なし 制御応答受信
1004 T7 Connection Timeout 6 T7時間内に接続未確立 接続確立
1005 Secondary Host Comm Lost 6 セカンダリホスト切断 セカンダリホスト接続
1006 Message Parse Error 8 無効なSECS-IIメッセージ受信 該当なし(イベントのみ)
1007 Spool Buffer Full 6 スプール容量超過 スプール空き容量あり
1008 Spool Transmit Failed 6 スプールデータ送信失敗 スプールデータ送信完了

3.2 システムアラーム(ALID 2000-2099)

ALID ALTX ALCD セット条件 クリア条件
2001 Power Failure Warning 2 UPSがバッテリー駆動 AC電源回復
2002 UPS Battery Low 2 バッテリー < 20% バッテリー > 50%
2003 System Error 5 重大システムエラー システム再起動
2004 Disk Space Low 6 ディスク < 10% 空き ディスク >= 20% 空き
2005 Disk Space Critical 5 ディスク < 2% 空き ディスク >= 10% 空き
2006 Memory Low 6 RAM < 10% 空き RAM >= 20% 空き
2007 CPU Overload 6 CPU > 90% 60秒間 CPU < 70%
2008 Software Exception 5 未処理例外 システム再起動
2009 Configuration Error 5 設定ファイル無効 設定修正
2010 License Expired 6 ライセンス期限切れ ライセンス更新
2011 Clock Drift Detected 6 時間ずれ > 1秒 時計同期
2012 Log File Error 8 ログ書き込み不可 ログパスアクセス可能
2013 Database Error 5 データベース接続切断 データベース接続
2014 Backup Failed 8 バックアッププロセス失敗 バックアップ成功

3.3 プロセスアラーム(ALID 3000-3199)

ALID ALTX ALCD セット条件 クリア条件
3001 Temperature High Warning 3 温度 > 高警告制限 温度 <= 高警告制限
3002 Temperature High Error 4 温度 > 高エラー制限 温度 <= 高エラー制限
3003 Temperature Low Warning 3 温度 < 低警告制限 温度 >= 低警告制限
3004 Temperature Low Error 4 温度 < 低エラー制限 温度 >= 低エラー制限
3005 Temperature Control Failed 5 温度が設定値に到達不可 温度が設定値に到達
3010 Pressure High Warning 3 圧力 > 高警告制限 圧力 <= 高警告制限
3011 Pressure High Error 4 圧力 > 高エラー制限 圧力 <= 高エラー制限
3012 Pressure Low Warning 3 圧力 < 低警告制限 圧力 >= 低警告制限
3013 Pressure Low Error 4 圧力 < 低エラー制限 圧力 >= 低エラー制限
3014 Vacuum Loss 5 真空維持不可 真空回復
3020 Gas Flow High Warning 3 流量 > 高警告制限 流量 <= 高警告制限
3021 Gas Flow High Error 4 流量 > 高エラー制限 流量 <= 高エラー制限
3022 Gas Flow Low Warning 3 流量 < 低警告制限 流量 >= 低警告制限
3023 Gas Flow Low Error 4 流量 < 低エラー制限 流量 >= 低エラー制限
3024 Gas Supply Pressure Low 4 供給圧力が最小値以下 供給圧力回復
3030 Power High Warning 3 電力 > 高警告制限 電力 <= 高警告制限
3031 Power High Error 4 電力 > 高エラー制限 電力 <= 高エラー制限
3040 Process Time Exceeded 4 プロセス時間 > 最大制限 プロセス完了
3041 Process Abort Requested 6 オペレーター/ホスト中止 プロセス停止
3050 Recipe Parameter Error 5 無効なレシピパラメータ レシピ修正
3051 Recipe Step Timeout 4 ステップ時間超過 ステップ完了
3052 Recipe Execution Error 5 レシピ実行失敗 レシピ再起動
3060 End Point Detection Failed 4 EPD信号未検出 EPD成功
3070 Substrate Missing 5 予期された基板が不在 基板ロード完了
3071 Substrate Misaligned 4 基板位置エラー 基板アライメント完了
3072 Substrate Broken 5 基板破損検出 基板除去完了

3.4 ハードウェアアラーム(ALID 4000-4199)

ALID ALTX ALCD セット条件 クリア条件
4001 Robot Communication Error 5 ロボットコントローラ通信切断 ロボット通信回復
4002 Robot Motion Error 5 ロボット動作異常 ロボットリセット
4003 Robot Position Error 4 ロボット位置偏差 位置修正
4004 Robot Servo Off 2 ロボットサーボオフ サーボ有効化
4005 Robot Collision Detected 2 衝突センサー作動 ロボット安全
4010 Motor Overload 4 モーター電流超過 電流正常
4011 Motor Stall 5 モーター無応答 モーター動作中
4012 Encoder Error 5 エンコーダ信号消失 エンコーダ信号正常
4020 Valve Operation Error 5 バルブ無応答 バルブ動作正常
4021 Valve Position Error 4 バルブ位置不一致 位置修正
4030 Pump Error 5 ポンプ動作失敗 ポンプ動作正常
4031 Pump Overheating 3 ポンプ温度高 ポンプ温度正常
4040 MFC Communication Error 5 MFCコントローラ通信切断 MFC通信回復
4041 MFC Zero Drift 4 MFCゼロ点ドリフト MFC校正完了
4050 Heater Communication Error 5 ヒーターコントローラ通信切断 ヒーター通信回復
4051 Heater Open Circuit 5 ヒーター素子断線 ヒーター交換
4052 Heater Short Circuit 5 ヒーター素子短絡 ヒーター交換
4060 Sensor Communication Error 5 センサー通信切断 センサー通信回復
4061 Sensor Out of Range 4 センサー読み取り値無効 センサー読み取り値有効
4062 Sensor Calibration Due 7 校正間隔超過 センサー校正完了
4070 Chamber Leak Detected 4 リーク率超過 リーク率正常
4071 Chamber Door Open 2 ドアスイッチ未閉 ドア閉
4080 Cooling Water Flow Low 4 冷却流量が最小値以下 冷却流量回復
4081 Cooling Water Temp High 3 冷却水温度高 冷却水温度正常
4090 Exhaust Pressure High 4 排気閉塞検出 排気正常
4091 Exhaust Fan Error 4 排気ファン未稼働 排気ファン稼働中

3.5 ロードポートアラーム(ALID 4200-4299)

ALID ALTX ALCD セット条件 クリア条件
4201 Load Port 1 Error 5 LP1動作エラー LP1リセット
4202 Load Port 2 Error 5 LP2動作エラー LP2リセット
4203 Load Port 3 Error 5 LP3動作エラー LP3リセット
4204 Load Port 4 Error 5 LP4動作エラー LP4リセット
4210 FOUP Clamp Error 4 クランプ動作失敗 クランプ動作正常
4211 FOUP Dock Error 4 ドック動作失敗 ドック動作正常
4212 FOUP Door Error 4 ドア動作失敗 ドア動作正常
4213 FOUP Mapping Error 4 マッピングセンサーエラー マッピング成功
4220 Carrier ID Read Error 6 IDリーダー故障 ID読み取り成功
4221 Carrier ID Mismatch 4 IDが期待値と不一致 ID検証完了
4230 Load Port Interlock 2 LPインターロック作動 インターロック解除

3.6 安全アラーム(ALID 5000-5099)

ALID ALTX ALCD セット条件 クリア条件
5001 Emergency Stop Activated 1 EMOボタン押下 EMOリセット
5002 Safety Interlock Open 2 安全インターロック作動 インターロック閉
5003 Safety Guard Open 1 動作中に安全ガード開 ガード閉
5004 Light Curtain Interrupted 1 ライトカーテンビーム遮断 ライトカーテン正常
5005 Fire Detected 1 火災センサー作動 火災センサー正常
5006 Smoke Detected 1 煙センサー作動 煙センサー正常
5007 Gas Leak Detected 1 ガス検出器作動 ガスレベル安全
5008 High Voltage Exposed 1 高電圧ドア開 高電圧ドア閉
5010 Earthquake Detected 1 地震センサー作動 地震センサー正常
5011 Over Temperature Shutdown 2 臨界温度超過 温度安全
5012 Pressure Relief Activated 2 圧力リリーフ作動 圧力正常
5020 Robot Area Intrusion 1 ロボットエリアセンサー作動 ロボットエリア正常
5021 Pinch Point Warning 1 ピンチポイントセンサー作動 センサー正常

3.7 ユーティリティアラーム(ALID 6000-6099)

ALID ALTX ALCD セット条件 クリア条件
6001 Facility CDA Pressure Low 4 CDA圧力が最小値以下 CDA圧力回復
6002 Facility N2 Pressure Low 4 N2圧力が最小値以下 N2圧力回復
6003 Facility Vacuum Low 4 ファシリティ真空が最小値以下 真空回復
6004 Facility Water Flow Low 4 冷却水流量低 水流量回復
6005 Facility Exhaust Off 4 ファシリティ排気停止 排気稼働中
6010 Process Gas 1 Low 4 プロセスガス1圧力低 ガス1圧力正常
6011 Process Gas 2 Low 4 プロセスガス2圧力低 ガス2圧力正常
6012 Process Gas 3 Low 4 プロセスガス3圧力低 ガス3圧力正常
6020 Scrubber Status Warning 3 スクラバー効率低 スクラバー正常
6021 Scrubber Error 4 スクラバー故障 スクラバー動作正常

3.8 品質アラーム(ALID 7000-7099)

ALID ALTX ALCD セット条件 クリア条件
7001 Process Spec Violation 4 プロセスが仕様外 プロセスが仕様内
7002 Measurement Out of Range 4 測定値が制限超過 測定値が範囲内
7003 SPC Violation 6 SPCルール作動 SPC正常
7004 Consecutive Failures 4 N回連続失敗 プロセス成功
7005 Yield Below Threshold 6 歩留まりが最小値以下 歩留まり回復
7010 PM Interval Exceeded 7 PMスケジュール超過 PM完了
7011 Component Lifetime Warning 7 部品が寿命末期に接近 部品交換
7012 Calibration Due 7 校正間隔超過 校正完了

4. アラームメッセージ

4.1 S5F1 - アラームレポート送信

設備がホストにアラーム通知を送信します。

S5F1 W
  <L[3]
    <ALCD>                      // アラームコード(カテゴリ + セット/クリア)
    <ALID>                      // アラームID
    <ALTX>                      // アラームテキスト
  >
.

4.2 S5F1 例

例1 - 温度高アラームセット:

S5F1 W
  <L[3]
    <B[1] 0x83>                 // ALCD = セット + カテゴリ3(警告)
    <U4 3001>                   // ALID = 温度高警告
    <A[35] "Temperature High Warning: Zone 1 = 125.3C">
  >
.

例2 - 温度アラームクリア:

S5F1 W
  <L[3]
    <B[1] 0x03>                 // ALCD = クリア + カテゴリ3
    <U4 3001>                   // ALID = 温度高警告
    <A[35] "Temperature High Warning: Zone 1 = 125.3C">
  >
.

例3 - 緊急停止(人員安全):

S5F1 W
  <L[3]
    <B[1] 0x81>                 // ALCD = セット + カテゴリ1(人員安全)
    <U4 5001>                   // ALID = 緊急停止
    <A[25] "Emergency Stop Activated">
  >
.

例4 - 設備安全アラーム:

S5F1 W
  <L[3]
    <B[1] 0x82>                 // ALCD = セット + カテゴリ2(設備安全)
    <U4 4005>                   // ALID = ロボット衝突
    <A[40] "Robot Collision Detected at Position X=150, Y=200">
  >
.

4.3 S5F2 - アラームレポート確認

S5F2
  <ACKC5>                       // 確認コード
.
ACKC5 説明
0x00 受領

4.4 S5F3 - アラーム有効/無効送信

ホストがアラーム報告を有効または無効にします。

S5F3 W
  <L[2]
    <ALED>                      // 0=無効、1=有効
    <ALID>                      // アラームID(0 = 全アラーム)
  >
.

例 - 特定アラームの有効化:

S5F3 W
  <L[2]
    <Boolean 1>                 // 有効
    <U4 3001>                   // ALID = 温度高警告
  >
.

例 - 全アラームの無効化:

S5F3 W
  <L[2]
    <Boolean 0>                 // 無効
    <U4 0>                      // 0 = 全アラーム
  >
.

4.5 S5F4 - アラーム有効/無効確認

S5F4
  <ACKC5>
.

4.6 S5F5 - アラームリスト要求

ホストがアラーム定義を要求します。

S5F5 W
  <L[n]                         // 照会するnアラーム
    <ALID>                      // アラームID(空リスト = 全部)
    ...
  >
.

例 - 特定アラームの照会:

S5F5 W
  <L[3]
    <U4 3001>                   // 温度高警告
    <U4 3002>                   // 温度高エラー
    <U4 5001>                   // 緊急停止
  >
.

例 - 全アラームの照会:

S5F5 W
  <L[0]>                        // 空 = 全アラーム
.

4.7 S5F6 - アラームリストデータ

S5F6
  <L[n]
    <L[3]
      <ALCD>                    // カテゴリ(セット/クリアビットなし)
      <ALID>                    // アラームID
      <ALTX>                    // アラームテキスト
    >
    ...
  >
.

応答例:

S5F6
  <L[3]
    <L[3]
      <B[1] 0x03>               // カテゴリ3(パラメータ警告)
      <U4 3001>
      <A[25] "Temperature High Warning">
    >
    <L[3]
      <B[1] 0x04>               // カテゴリ4(パラメータエラー)
      <U4 3002>
      <A[23] "Temperature High Error">
    >
    <L[3]
      <B[1] 0x01>               // カテゴリ1(人員安全)
      <U4 5001>
      <A[25] "Emergency Stop Activated">
    >
  >
.

4.8 S5F7 - 有効アラームリスト要求

S5F7 W
  <L[0]>                        // 有効アラームリスト要求
.

4.9 S5F8 - 有効アラームリストデータ

S5F8
  <L[n]
    <L[3]
      <ALCD>                    // 現在の状態(アクティブの場合セット/クリアビット付き)
      <ALID>
      <ALTX>
    >
    ...
  >
.

5. アラーム報告シーケンス

5.1 アラームセットシーケンス

sequenceDiagram participant H as Host participant E as Equipment Note over E: アラーム条件検出 E->>H: S5F1 W (ALCD=0x86, ALID=3001) Note right of E: 温度高警告 H-->>E: S5F2 (ACKC5=0) Note over E: 収集イベントもトリガー E->>H: S6F11 W (CEID=300, AlarmSet) H-->>E: S6F12 (ACKC6=0)

5.2 アラームクリアシーケンス

sequenceDiagram participant H as Host participant E as Equipment Note over E: アラーム条件クリア E->>H: S5F1 W (ALCD=0x06, ALID=3001) Note right of E: 温度正常 H-->>E: S5F2 (ACKC5=0) Note over E: 収集イベントもトリガー E->>H: S6F11 W (CEID=301, AlarmCleared) H-->>E: S6F12 (ACKC6=0)

5.3 緊急停止シーケンス

sequenceDiagram participant H as Host participant E as Equipment Note over E: EMOボタン押下 E->>H: S5F1 W (ALCD=0x81, ALID=5001) Note right of E: カテゴリ1 - 人員安全 H-->>E: S5F2 (ACKC5=0) E->>H: S6F11 W (CEID=303, PersonalSafetyAlarm) H-->>E: S6F12 (ACKC6=0) Note over E: 設備が安全状態に移行 Note over E: 全動作即時停止

5.4 初期アラーム照会

sequenceDiagram participant H as Host participant E as Equipment Note over H,E: 通信確立後 H->>E: S5F5 W (全アラーム照会) E-->>H: S5F6 (全アラーム定義) H->>E: S5F7 W (有効アラーム照会) E-->>H: S5F8 (有効アラームリストと現在の状態) Note over H: ホストが全ての<br/>アクティブアラームを把握

6. アラーム優先度とアクション

6.1 優先度処理

優先度 カテゴリ 典型的な設備アクション
1 人員安全 即時停止、緊急シャットダウン、オペレーター警告
2 設備安全 安全シャットダウンシーケンス、動作停止
3 回復不能エラー プロセス停止、介入必要
4 パラメータエラー プロセス一時停止、パラメータ調整
5 パラメータ警告 警告記録、運転継続
6 設備警告 イベント記録、運転継続
7 注意フラグ オペレーター通知
8 データ整合性 エラー記録、データ検証

6.2 アラーム応答マトリクス

アラームカテゴリ 動作停止 プロセス停止 ブザー ビーコン ホスト通知
1(人員安全) 即時 即時 あり 優先
2(設備安全) 即時 制御 あり 優先
3(警告) なし なし 任意 通常
4(エラー) 制御 制御 あり 通常
5(回復不能) 即時 即時 あり 優先
6(状態警告) なし なし なし 通常
7(注意) なし なし 任意 通常
8(データ整合性) なし なし なし 通常

7. アラーム関連変数

7.1 状態変数

SVID 名称 説明
500 ActiveAlarmCount U2 現在のアクティブアラーム数
501 ActiveAlarmList L アクティブALIDリスト
502 HighestActiveAlarmCategory U1 最高重大度のアクティブアラーム
503 LastAlarmID U4 最新アラームのALID
504 LastAlarmTime A 最新アラームの時刻
505 AlarmHistoryCount U4 履歴内の総アラーム数

7.2 設備定数

ECID 名称 デフォルト 説明
500 MaxAlarmHistory U4 10000 最大アラーム履歴エントリ数
501 AlarmBuzzerEnable Boolean True アラームブザー有効/無効
502 AlarmBeaconEnable Boolean True アラームビーコン有効/無効
503 AlarmAutoAckCategories U1 0 自動確認するカテゴリ

8. 関連収集イベント

CEID イベント名 説明
300 AlarmSet いずれかのアラームがセット
301 AlarmCleared いずれかのアラームがクリア
302 AlarmAcknowledged いずれかのアラームが確認
303 PersonalSafetyAlarm カテゴリ1アラームセット
304 EquipmentSafetyAlarm カテゴリ2アラームセット
305 IrrecoverableError カテゴリ5アラームセット
306 WarningAlarm カテゴリ3または6アラームセット

9. 実装ガイドライン

9.1 アラーム永続性

  • アラーム状態は通信切断中も維持
  • 通信回復時にアクティブアラームを報告
  • アラーム履歴はタイムスタンプ付きでローカル保存

9.2 アラーム確認

確認タイプ 説明
ホスト確認 S5F2応答
オペレーター確認 ローカルHMIボタン
自動確認 非クリティカルアラーム用(設定可能)

9.3 複数アラーム

複数のアラームがアクティブな場合: 1. 最高優先度を最初に処理 2. 優先度順に各アラームのS5F1を送信 3. リトライ用にアラームキューを維持

9.4 アラームフラッド保護

パラメータ 説明
MaxAlarmsPerSecond 10 アラームメッセージのレート制限
AlarmDebounceTime 100 ms 同一アラーム間の最小時間
AlarmBurstThreshold 50 フラッド警告前の数

10. 実装チェックリスト

機能 必須 備考
S5F1/F2 アラーム送信 はい コアアラーム報告
S5F3/F4 有効/無効 はい アラーム制御
S5F5/F6 アラームリスト はい アラーム照会
S5F7/F8 有効アラーム はい アクティブアラーム照会
カテゴリサポート はい 全8カテゴリ
セット/クリア表示 はい ALCD bit 7
収集イベントリンク はい CEID 300/301
アラーム履歴 はい ローカル記録
アラーム永続性 はい 通信切断をまたいで
優先度処理 はい カテゴリベース
同時アラーム はい 複数アクティブ
アラームテキスト はい 説明的なALTX