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警報

1. 概述

警報用於通知主機設備的異常狀況。每個警報都有唯一的 ID(ALID)、文字描述(ALTX)和表示嚴重程度的類別代碼(ALCD)。警報對於工廠安全、設備保護和製程品質保證至關重要。

1.1 關鍵概念

術語 說明
ALID 警報 ID - 每個警報的唯一識別碼
ALCD 警報代碼 - 類別和設定/清除狀態
ALTX 警報文字 - 人類可讀的描述
ALED 警報啟用/停用旗標

1.2 警報狀態模型

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. 警報類別(ALCD)

2.1 類別定義

ALCD 類別名稱 說明 優先順序
1 人員安全 對人員有立即危險 最高
2 設備安全 對設備有立即危險
3 參數控制警告 參數接近限制值
4 參數控制錯誤 參數超出限制值
5 不可恢復錯誤 設備無法繼續運作
6 設備狀態警告 偵測到異常狀況
7 注意旗標 需要操作員注意
8 資料完整性 偵測到資料損壞

2.2 ALCD 位元結構

ALCD 位元組同時包含設定/清除旗標和類別:

位元位置 說明
Bit 7 (MSB) 設定/清除:0=已清除,1=已設定
Bits 6-0 警報類別(1-8)

範例:

ALCD 值 二進位 意義
0x01 0000 0001 類別 1,已清除
0x81 1000 0001 類別 1,已設定
0x06 0000 0110 類別 6,已清除
0x86 1000 0110 類別 6,已設定

3. 警報定義

3.1 通訊警報(ALID 1000-1099)

ALID ALTX ALCD 設定條件 清除條件
1001 Host Communication Lost 6 HSMS 斷線 通訊恢復
1002 T3 Reply Timeout 6 T3 時間內無回覆 成功訊息交換
1003 T6 Control Timeout 6 T6 時間內無控制回應 收到控制回應
1004 T7 Connection Timeout 6 T7 時間內未建立連線 連線已建立
1005 Secondary Host Comm Lost 6 次要主機斷線 次要主機已連線
1006 Message Parse Error 8 收到無效的 SECS-II 訊息 不適用(僅事件)
1007 Spool Buffer Full 6 暫存容量超出 暫存空間可用
1008 Spool Transmit Failed 6 暫存資料傳輸失敗 暫存資料已傳輸

3.2 系統警報(ALID 2000-2099)

ALID ALTX ALCD 設定條件 清除條件
2001 Power Failure Warning 2 UPS 使用電池供電 交流電源恢復
2002 UPS Battery Low 2 電池 < 20% 電池 > 50%
2003 System Error 5 嚴重系統錯誤 系統重新啟動
2004 Disk Space Low 6 磁碟 < 10% 可用 磁碟 >= 20% 可用
2005 Disk Space Critical 5 磁碟 < 2% 可用 磁碟 >= 10% 可用
2006 Memory Low 6 RAM < 10% 可用 RAM >= 20% 可用
2007 CPU Overload 6 CPU > 90% 持續 60 秒 CPU < 70%
2008 Software Exception 5 未處理的例外 系統重新啟動
2009 Configuration Error 5 設定檔無效 設定已修正
2010 License Expired 6 授權已過期 授權已更新
2011 Clock Drift Detected 6 時間偏移 > 1 秒 時鐘已同步
2012 Log File Error 8 無法寫入日誌 日誌路徑可存取
2013 Database Error 5 資料庫連線中斷 資料庫已連線
2014 Backup Failed 8 備份程序失敗 備份成功

3.3 製程警報(ALID 3000-3199)

ALID ALTX ALCD 設定條件 清除條件
3001 Temperature High Warning 3 溫度 > 高警告限制 溫度 <= 高警告限制
3002 Temperature High Error 4 溫度 > 高錯誤限制 溫度 <= 高錯誤限制
3003 Temperature Low Warning 3 溫度 < 低警告限制 溫度 >= 低警告限制
3004 Temperature Low Error 4 溫度 < 低錯誤限制 溫度 >= 低錯誤限制
3005 Temperature Control Failed 5 溫度無法達到設定點 溫度已達設定點
3010 Pressure High Warning 3 壓力 > 高警告限制 壓力 <= 高警告限制
3011 Pressure High Error 4 壓力 > 高錯誤限制 壓力 <= 高錯誤限制
3012 Pressure Low Warning 3 壓力 < 低警告限制 壓力 >= 低警告限制
3013 Pressure Low Error 4 壓力 < 低錯誤限制 壓力 >= 低錯誤限制
3014 Vacuum Loss 5 無法維持真空 真空恢復
3020 Gas Flow High Warning 3 流量 > 高警告限制 流量 <= 高警告限制
3021 Gas Flow High Error 4 流量 > 高錯誤限制 流量 <= 高錯誤限制
3022 Gas Flow Low Warning 3 流量 < 低警告限制 流量 >= 低警告限制
3023 Gas Flow Low Error 4 流量 < 低錯誤限制 流量 >= 低錯誤限制
3024 Gas Supply Pressure Low 4 供氣壓力低於最小值 供氣壓力恢復
3030 Power High Warning 3 功率 > 高警告限制 功率 <= 高警告限制
3031 Power High Error 4 功率 > 高錯誤限制 功率 <= 高錯誤限制
3040 Process Time Exceeded 4 製程時間 > 最大限制 製程完成
3041 Process Abort Requested 6 操作員/主機中止 製程已停止
3050 Recipe Parameter Error 5 無效的配方參數 配方已修正
3051 Recipe Step Timeout 4 步驟時間超出 步驟完成
3052 Recipe Execution Error 5 配方執行失敗 配方已重新啟動
3060 End Point Detection Failed 4 未偵測到 EPD 訊號 EPD 成功
3070 Substrate Missing 5 預期的基板不存在 基板已載入
3071 Substrate Misaligned 4 基板位置錯誤 基板已對準
3072 Substrate Broken 5 偵測到基板破損 基板已移除

3.4 硬體警報(ALID 4000-4199)

ALID ALTX ALCD 設定條件 清除條件
4001 Robot Communication Error 5 機械手臂控制器通訊中斷 機械手臂通訊恢復
4002 Robot Motion Error 5 機械手臂運動故障 機械手臂已重置
4003 Robot Position Error 4 機械手臂位置偏差 位置已修正
4004 Robot Servo Off 2 機械手臂伺服關閉 伺服已啟用
4005 Robot Collision Detected 2 碰撞感測器觸發 機械手臂安全
4010 Motor Overload 4 馬達電流超出 電流正常
4011 Motor Stall 5 馬達無回應 馬達運轉中
4012 Encoder Error 5 編碼器訊號遺失 編碼器訊號正常
4020 Valve Operation Error 5 閥門無回應 閥門運作正常
4021 Valve Position Error 4 閥門位置不符 位置已修正
4030 Pump Error 5 幫浦運作失敗 幫浦運作正常
4031 Pump Overheating 3 幫浦溫度過高 幫浦溫度正常
4040 MFC Communication Error 5 MFC 控制器通訊中斷 MFC 通訊恢復
4041 MFC Zero Drift 4 MFC 零點漂移 MFC 已校正
4050 Heater Communication Error 5 加熱器控制器通訊中斷 加熱器通訊恢復
4051 Heater Open Circuit 5 加熱器元件開路 加熱器已更換
4052 Heater Short Circuit 5 加熱器元件短路 加熱器已更換
4060 Sensor Communication Error 5 感測器通訊中斷 感測器通訊恢復
4061 Sensor Out of Range 4 感測器讀數無效 感測器讀數有效
4062 Sensor Calibration Due 7 校正週期已超過 感測器已校正
4070 Chamber Leak Detected 4 洩漏率超出 洩漏率正常
4071 Chamber Door Open 2 門開關未關閉 門已關閉
4080 Cooling Water Flow Low 4 冷卻流量低於最小值 冷卻流量恢復
4081 Cooling Water Temp High 3 冷卻水溫度過高 冷卻水溫度正常
4090 Exhaust Pressure High 4 偵測到排氣阻塞 排氣暢通
4091 Exhaust Fan Error 4 排氣風扇未運轉 排氣風扇運轉中

3.5 載入埠警報(ALID 4200-4299)

ALID ALTX ALCD 設定條件 清除條件
4201 Load Port 1 Error 5 LP1 操作錯誤 LP1 已重置
4202 Load Port 2 Error 5 LP2 操作錯誤 LP2 已重置
4203 Load Port 3 Error 5 LP3 操作錯誤 LP3 已重置
4204 Load Port 4 Error 5 LP4 操作錯誤 LP4 已重置
4210 FOUP Clamp Error 4 夾具操作失敗 夾具運作正常
4211 FOUP Dock Error 4 對接操作失敗 對接運作正常
4212 FOUP Door Error 4 門操作失敗 門運作正常
4213 FOUP Mapping Error 4 映射感測器錯誤 映射成功
4220 Carrier ID Read Error 6 ID 讀取器故障 ID 讀取成功
4221 Carrier ID Mismatch 4 ID 與預期不符 ID 已驗證
4230 Load Port Interlock 2 LP 安全連鎖觸發 安全連鎖已清除

3.6 安全警報(ALID 5000-5099)

ALID ALTX ALCD 設定條件 清除條件
5001 Emergency Stop Activated 1 EMO 按鈕按下 EMO 已重置
5002 Safety Interlock Open 2 安全連鎖觸發 安全連鎖已關閉
5003 Safety Guard Open 1 運作中安全護罩開啟 護罩已關閉
5004 Light Curtain Interrupted 1 光幕光束中斷 光幕暢通
5005 Fire Detected 1 火災感測器觸發 火災感測器清除
5006 Smoke Detected 1 煙霧感測器觸發 煙霧感測器清除
5007 Gas Leak Detected 1 氣體偵測器觸發 氣體濃度安全
5008 High Voltage Exposed 1 高壓門開啟 高壓門已關閉
5010 Earthquake Detected 1 地震感測器觸發 地震感測器清除
5011 Over Temperature Shutdown 2 超過臨界溫度 溫度安全
5012 Pressure Relief Activated 2 洩壓閥觸發 壓力正常
5020 Robot Area Intrusion 1 機械手臂區域感測器觸發 機械手臂區域清除
5021 Pinch Point Warning 1 夾點感測器觸發 感測器清除

3.7 公用設施警報(ALID 6000-6099)

ALID ALTX ALCD 設定條件 清除條件
6001 Facility CDA Pressure Low 4 CDA 壓力低於最小值 CDA 壓力恢復
6002 Facility N2 Pressure Low 4 N2 壓力低於最小值 N2 壓力恢復
6003 Facility Vacuum Low 4 廠務真空低於最小值 真空恢復
6004 Facility Water Flow Low 4 冷卻水流量低 水流恢復
6005 Facility Exhaust Off 4 廠務排氣停止 排氣運轉中
6010 Process Gas 1 Low 4 製程氣體 1 壓力低 氣體 1 壓力正常
6011 Process Gas 2 Low 4 製程氣體 2 壓力低 氣體 2 壓力正常
6012 Process Gas 3 Low 4 製程氣體 3 壓力低 氣體 3 壓力正常
6020 Scrubber Status Warning 3 洗滌塔效率低 洗滌塔正常
6021 Scrubber Error 4 洗滌塔故障 洗滌塔運作正常

3.8 品質警報(ALID 7000-7099)

ALID ALTX ALCD 設定條件 清除條件
7001 Process Spec Violation 4 製程超出規格 製程在規格內
7002 Measurement Out of Range 4 量測超出限制 量測在範圍內
7003 SPC Violation 6 SPC 規則觸發 SPC 正常
7004 Consecutive Failures 4 連續 N 次失敗 製程成功
7005 Yield Below Threshold 6 良率低於最小值 良率恢復
7010 PM Interval Exceeded 7 PM 排程逾期 PM 已完成
7011 Component Lifetime Warning 7 元件接近壽命終點 元件已更換
7012 Calibration Due 7 校正週期已超過 校正已完成

4. 警報訊息

4.1 S5F1 - 警報報告發送

設備向主機發送警報通知。

S5F1 W
  <L[3]
    <ALCD>                      // 警報代碼(類別 + 設定/清除)
    <ALID>                      // 警報 ID
    <ALTX>                      // 警報文字
  >
.

4.2 S5F1 範例

範例 1 - 溫度高警報設定:

S5F1 W
  <L[3]
    <B[1] 0x83>                 // ALCD = 設定 + 類別 3(警告)
    <U4 3001>                   // ALID = 溫度高警告
    <A[35] "Temperature High Warning: Zone 1 = 125.3C">
  >
.

範例 2 - 溫度警報已清除:

S5F1 W
  <L[3]
    <B[1] 0x03>                 // ALCD = 清除 + 類別 3
    <U4 3001>                   // ALID = 溫度高警告
    <A[35] "Temperature High Warning: Zone 1 = 125.3C">
  >
.

範例 3 - 緊急停止(人員安全):

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

範例 4 - 設備安全警報:

S5F1 W
  <L[3]
    <B[1] 0x82>                 // ALCD = 設定 + 類別 2(設備安全)
    <U4 4005>                   // ALID = 機械手臂碰撞
    <A[40] "Robot Collision Detected at Position X=150, Y=200">
  >
.

4.3 S5F2 - 警報報告確認

S5F2
  <ACKC5>                       // 確認代碼
.
ACKC5 說明
0x00 已接受

4.4 S5F3 - 啟用/停用警報發送

主機啟用或停用警報報告。

S5F3 W
  <L[2]
    <ALED>                      // 0=停用,1=啟用
    <ALID>                      // 警報 ID(0 = 全部警報)
  >
.

範例 - 啟用特定警報:

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

範例 - 停用全部警報:

S5F3 W
  <L[2]
    <Boolean 0>                 // 停用
    <U4 0>                      // 0 = 全部警報
  >
.

4.5 S5F4 - 啟用/停用警報確認

S5F4
  <ACKC5>
.

4.6 S5F5 - 警報清單請求

主機請求警報定義。

S5F5 W
  <L[n]                         // n 個要查詢的警報
    <ALID>                      // 警報 ID(空清單 = 全部)
    ...
  >
.

範例 - 查詢特定警報:

S5F5 W
  <L[3]
    <U4 3001>                   // 溫度高警告
    <U4 3002>                   // 溫度高錯誤
    <U4 5001>                   // 緊急停止
  >
.

範例 - 查詢全部警報:

S5F5 W
  <L[0]>                        // 空 = 全部警報
.

4.7 S5F6 - 警報清單資料

S5F6
  <L[n]
    <L[3]
      <ALCD>                    // 類別(不含設定/清除位元)
      <ALID>                    // 警報 ID
      <ALTX>                    // 警報文字
    >
    ...
  >
.

回應範例:

S5F6
  <L[3]
    <L[3]
      <B[1] 0x03>               // 類別 3(參數警告)
      <U4 3001>
      <A[25] "Temperature High Warning">
    >
    <L[3]
      <B[1] 0x04>               // 類別 4(參數錯誤)
      <U4 3002>
      <A[23] "Temperature High Error">
    >
    <L[3]
      <B[1] 0x01>               // 類別 1(人員安全)
      <U4 5001>
      <A[25] "Emergency Stop Activated">
    >
  >
.

4.8 S5F7 - 已啟用警報清單請求

S5F7 W
  <L[0]>                        // 請求已啟用警報清單
.

4.9 S5F8 - 已啟用警報清單資料

S5F8
  <L[n]
    <L[3]
      <ALCD>                    // 目前狀態(如為作用中則含設定/清除位元)
      <ALID>
      <ALTX>
    >
    ...
  >
.

5. 警報報告序列

5.1 警報設定序列

sequenceDiagram participant H as Host participant E as Equipment Note over E: 偵測到警報條件 E->>H: S5F1 W (ALCD=0x86, ALID=3001) Note right of E: 溫度高警告 H-->>E: S5F2 (ACKC5=0) Note over E: 同時觸發收集事件 E->>H: S6F11 W (CEID=300, AlarmSet) H-->>E: S6F12 (ACKC6=0)

5.2 警報清除序列

sequenceDiagram participant H as Host participant E as Equipment Note over E: 警報條件已清除 E->>H: S5F1 W (ALCD=0x06, ALID=3001) Note right of E: 溫度正常 H-->>E: S5F2 (ACKC5=0) Note over E: 同時觸發收集事件 E->>H: S6F11 W (CEID=301, AlarmCleared) H-->>E: S6F12 (ACKC6=0)

5.3 緊急停止序列

sequenceDiagram participant H as Host participant E as Equipment Note over E: EMO 按鈕按下 E->>H: S5F1 W (ALCD=0x81, ALID=5001) Note right of E: 類別 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: 設備進入安全狀態 Note over E: 所有運動立即停止

5.4 初始警報查詢

sequenceDiagram participant H as Host participant E as Equipment Note over H,E: 通訊建立後 H->>E: S5F5 W (查詢全部警報) E-->>H: S5F6 (全部警報定義) H->>E: S5F7 W (查詢已啟用警報) E-->>H: S5F8 (已啟用警報清單及目前狀態) Note over H: 主機現在知道所有<br/>作用中的警報

6. 警報優先順序與動作

6.1 優先順序處理

優先順序 類別 典型設備動作
1 人員安全 立即停止、緊急關機、操作員警示
2 設備安全 安全關機程序、運動停止
3 不可恢復錯誤 停止製程、需要介入
4 參數錯誤 暫停製程、調整參數
5 參數警告 記錄警告、繼續運作
6 設備警告 記錄事件、繼續運作
7 注意旗標 操作員通知
8 資料完整性 記錄錯誤、驗證資料

6.2 警報回應矩陣

警報類別 停止運動 停止製程 蜂鳴器 閃光信號燈 通知主機
1(人員安全) 立即 立即 紅色 優先
2(設備安全) 立即 受控 紅色 優先
3(警告) 選擇性 黃色 一般
4(錯誤) 受控 受控 黃色 一般
5(不可恢復) 立即 立即 紅色 優先
6(狀態警告) 黃色 一般
7(注意) 選擇性 藍色 一般
8(資料完整性) 黃色 一般

7. 警報相關變數

7.1 狀態變數

SVID 名稱 類型 說明
500 ActiveAlarmCount U2 目前作用中警報數量
501 ActiveAlarmList L 作用中 ALID 清單
502 HighestActiveAlarmCategory U1 最高嚴重程度的作用中警報
503 LastAlarmID U4 最近警報的 ALID
504 LastAlarmTime A 最近警報的時間
505 AlarmHistoryCount U4 歷史記錄中的總警報數

7.2 設備常數

ECID 名稱 類型 預設值 說明
500 MaxAlarmHistory U4 10000 最大警報歷史記錄數
501 AlarmBuzzerEnable Boolean True 啟用/停用警報蜂鳴器
502 AlarmBeaconEnable Boolean True 啟用/停用警報信號燈
503 AlarmAutoAckCategories U1 0 自動確認的類別

8. 相關收集事件

CEID 事件名稱 說明
300 AlarmSet 任何警報被設定
301 AlarmCleared 任何警報被清除
302 AlarmAcknowledged 任何警報被確認
303 PersonalSafetyAlarm 類別 1 警報設定
304 EquipmentSafetyAlarm 類別 2 警報設定
305 IrrecoverableError 類別 5 警報設定
306 WarningAlarm 類別 3 或 6 警報設定

9. 實作指南

9.1 警報持久性

  • 警報狀態在通訊中斷期間保持
  • 通訊恢復時報告作用中的警報
  • 警報歷史記錄本地儲存並附時間戳記

9.2 警報確認

確認類型 說明
主機確認 S5F2 回應
操作員確認 本地 HMI 按鈕
自動確認 用於非關鍵警報(可設定)

9.3 多重警報

當多個警報同時作用時: 1. 優先處理最高優先順序 2. 按優先順序為每個警報發送 S5F1 3. 維護警報佇列以供重試

9.4 警報洪水保護

參數 說明
MaxAlarmsPerSecond 10 警報訊息速率限制
AlarmDebounceTime 100 ms 同一警報之間的最小時間
AlarmBurstThreshold 50 洪水警告前的數量

10. 實作檢查清單

功能 必要 備註
S5F1/F2 警報發送 核心警報報告
S5F3/F4 啟用/停用 警報控制
S5F5/F6 警報清單 警報查詢
S5F7/F8 已啟用警報 作用中警報查詢
類別支援 全部 8 個類別
設定/清除指示 ALCD bit 7
收集事件連結 CEID 300/301
警報歷史 本地記錄
警報持久性 跨通訊中斷
優先順序處理 基於類別
同時警報 多重作用中
警報文字 描述性 ALTX